張強1 戴聯(lián)雙2

1.國家管網集團科學技術研究總院； 2.國家管網集團公司

1  事故概況

2016年10月31日，科洛尼爾管道公司（Colonial Pipeline）Line 1管線在維修作業(yè)中，施工承包商不慎造成Line 1管道上的TOR配件（氮氣注入口）損壞，導致油品泄漏，引發(fā)大火，事故造成2人死亡、4人受傷，周邊多臺車輛燒毀，燃燒半徑大約300 m，油品泄漏量估計為4445桶，經濟損失（含事后環(huán)境修復）約1684萬美元（圖 1）。

圖 1 Line 1管道事故現(xiàn)場

Line 1管道始于德克薩斯州的休斯頓終于北卡羅來納州的格林斯博羅，輸送介質為成品油，管道建于1960年，全長1686 km，管徑914 mm，管材X52，輸量58 000桶/小時，管道壁厚7.1 mm，發(fā)生事故時運行壓力3.72 MPa。事故發(fā)生前的9月9日，Line 1管道在事故位置下游8.85 km處發(fā)生泄漏，此次開挖作業(yè)主要是確認Line 1管道上的TOR（氮氣注入口）的位置和數量，以便對Line 1管道泄漏段開展氮氣吹掃。

2  事故經過與應急處置

2016年9月9日，Line 1管道在本次事故位置下游8.85 km處發(fā)生泄漏，泄漏油品8000余桶，9月22日完成152 m臨時管線的安裝，9月28日、29日完成泄漏管段的開挖與切割，并開展修復工作。

10月24日，為進一步確認Line 1管線上TOR的位置和數量，施工承包商提交了開挖申請，并請求管道企業(yè)在兩處擬開挖區(qū)域（CR-91、CR-251事故區(qū)域）對管道和周邊設施進行定位。于10月26日收到了開挖回復。

10月31日上午6點始，管道企業(yè)、監(jiān)理單位（SLDP公司）、施工承包商在第一處擬開挖區(qū)域（CR-91）召開了現(xiàn)場安全會。監(jiān)理人員向管道企業(yè)人員請求查看管道定位圖，但后者未提供相關紙質圖紙，稱已提供了電子版，如果需要紙質定位圖，請與其上級主管討論。隨后，監(jiān)理人員在開挖現(xiàn)場進行了技術和安全交底，要求施工人員開挖至距離管道0.6 m時不得再進行機械開挖而應人工開挖。但管道企業(yè)監(jiān)管人員離開了現(xiàn)場并未監(jiān)管后續(xù)的開挖作業(yè)。至下午1點50分，完成CR-91現(xiàn)場挖掘工作。

下午2點15分，監(jiān)理人員、施工人員和相關設備陸續(xù)到達CR-251開挖現(xiàn)場，所有設備布置妥當，準備開挖，先期開展了管道定位與標記。根據事后調查，監(jiān)理人員稱他從施工負責人那里得知兩名工人完成了對Line 1管線的定位和埋深探測，儀器顯示Line 1管道埋深1.0 m，并同時對管道周邊兩側進行了探測。而施工單位現(xiàn)場安全員表示，當時施工人員讓他在橙色標記處探測管道，他只能將探桿深入地下大約76.2 mm（3 in），根本無法確定管道埋深，這與監(jiān)理人員的敘述不符。他推測可能碰到了巖石，在類似情況下，正確的操作應該是向一側移動50.8 mm（2 in）后重新探測。此外，現(xiàn)場安全員表示，在事故前他和任何人都沒有進行額外的管道探測。

挖機手稱他采用挖機清理下表層土壤，以便進行探測。清理過程中，監(jiān)理人員默許了這一行為。挖機手先后進行了4次刮挖，且開挖速度明顯快于CR-91的開挖工作，施工單位現(xiàn)場安全員表示他曾示意挖機手停止開挖，進行埋深探測，但挖機手未予理會。

下午2點47分，挖機手進行第5次刮挖中，發(fā)生了油品泄漏。事后顯示挖機手在第5次刮挖中，挖掘深度在0.48 m～0.5 m。施工單位現(xiàn)場安全員表示，如果管道企業(yè)監(jiān)管人員在場，應該不會允許此類情況的發(fā)生。2點51分，現(xiàn)場人員向管道企業(yè)報告事故情況，業(yè)主單位啟動了應急預案。先后于下午3點完成停泵，3點50分派出操作人員前往事故點上下游截斷閥關閥，至4點10分完成閥門截斷。

11月4日完成了現(xiàn)場火災的撲救，11月6日下午5點45分，完成了換管修復，管線重啟。

3  事故原因分析

泄漏的直接原因為管道動土開挖維修作業(yè)中，挖掘機斗齒刮住管道頂部安裝的TOR配件，致TOR損壞發(fā)生油品泄漏（圖 2），間接原因包括開挖現(xiàn)場溝通不暢、監(jiān)管不足和盲目施工等因素綜合導致。

圖 2 損壞的TOR配件和被燒毀的挖掘機

（1）事故管段失效分析。通過失效分析，管材屈服強度、抗拉強度、夏比沖擊功、化學成分等符合API 5LX 的規(guī)范要求，管材、TOR配件、管體-TOR配件焊縫處硬度高于API 5LX的規(guī)范要求。目視觀察發(fā)現(xiàn)TOR配件通過焊接連接到管道上，在焊縫底部發(fā)生了撕裂，整體彎曲變形向西南西方向傾倒，說明該TOR配件承受了異常的機械外力或者沖擊所致。未發(fā)現(xiàn)焊接缺陷（例如氣孔、焊渣或夾雜），電子顯微鏡檢查顯示塑性斷裂特征（圖 3）。

圖 3 事故管段切割及樣品

（2）混凝土蓋板未起到保護作用。事后發(fā)現(xiàn)，TOR配件上方安置了兩塊混凝土蓋板，每塊蓋板長1.2 m、寬0.9 m，用于保護管道免遭破壞。而事故發(fā)生時，施工方并不掌握混凝土蓋板的尺寸、深度或位置，現(xiàn)場人員手中的圖紙也未標識出TOR配件上方的蓋板，且僅標識了兩個TOR配件。實際開挖過程中，蓋板埋深大致為0.5 m，受到了挖掘機的直接沖擊，致使蓋板損壞，未能起到保護作用（圖 4）。

圖 4 管道上方的混凝土蓋板

（3）施工現(xiàn)場缺乏有效溝通和監(jiān)管。一是管道企業(yè)未向監(jiān)理單位提供管道位置信息圖，現(xiàn)場管道定位出現(xiàn)偏差，基礎數據掌握不足（是否存在蓋板、埋深等）；二是是否進行了開挖前的管道定位，監(jiān)理單位和施工單位事后說法有出入；三是管道企業(yè)監(jiān)管人員不在現(xiàn)場，挖機手違反關于在管道兩側304.8 mm（1 ft）范圍內不得使用機械挖掘，必須手動挖掘的規(guī)定，現(xiàn)場監(jiān)理人員和安全監(jiān)管人員未及時叫停。

4  啟示

油氣管道上方動土作業(yè)存在較大安全風險，如果防范措施落實不到位，就有可能發(fā)生事故。

（1）施工準備階段應對作業(yè)區(qū)域地下及周邊情況進行調查。應保證現(xiàn)場相關人員擁有最新的地下管線布置圖，明確標注位置、走向、深度及可能存在的危害，在情況不清楚時必須采用探測設備進行探測。

（2）施工作業(yè)可能會對他方的財產或公共設施（如：耕地、道路、房屋、鐵路、公路、堤壩、河床、橋梁、文物、消防、居民生活設施、通訊、電力設施等）產生影響的，應在作業(yè)前與相關方溝通并達成安全協(xié)議，以使風險得到有效控制。

（3）依據《石油天然氣管道保護法》相關條款固定，在管道中心線兩側5 m范圍內宜采用人工開挖避免對管線或電纜造成影響。機械開挖要求全程人工監(jiān)護，確保管道運行安全。特殊地段，可適當減少機械開挖深度或全部采用人工開挖。當突然排放有害物質時，監(jiān)護人員應立即通知作業(yè)人員停止作業(yè)，迅速撤離現(xiàn)場。

（來源：《Pipeline investigation report-P17H0011：Third-party damage to a crude oil pipeline Enbridge Pipelines Inc. Line 2》）

作者簡介：張強，1986年生，高級工程師，注冊安全工程師、二級安全評價師、管道檢驗員，主要從事管道風險評價和完整性相關的研究與應用工作。先后參與制修訂行業(yè)、企業(yè)標準5項，獲得國家石油天然氣管網集團科技進步獎、中國職業(yè)安全健康協(xié)會科學技術獎、河北省石油學會科技進步獎等獎項。聯(lián)系方式：0316-2072640，zhangqiang14@pipechina.com.cn。