張強(qiáng)1 戴聯(lián)雙2

1.國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院分公司；2.國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)公司 

1  事故概述

2017年12月5日上午，美國(guó)M&R農(nóng)場(chǎng)的四名員工在鋪設(shè)農(nóng)田排水管時(shí)，不慎造成NGPL天然氣管道破裂，隨即引發(fā)火災(zāi)爆炸，導(dǎo)致2死2傷的嚴(yán)重后果（圖 1）。

圖 1 事故現(xiàn)場(chǎng)及燒毀的設(shè)備

NGPL天然氣管道是美國(guó)最大的州際管道之一，全長(zhǎng)約1.48萬(wàn)公里，年輸氣量近500億立方米。事發(fā)地并行兩條管道，分別是伊利諾伊州1號(hào)支線，管徑508 mm，壁厚7.13 mm，材質(zhì)為Q275；2號(hào)支線管徑609 mm，壁厚6.35 mm，材質(zhì)為X60。事故管道為1號(hào)支線，建于1941年，設(shè)計(jì)壓力5.5 MPa，事故運(yùn)行壓力4.86 MPa，破裂點(diǎn)距離最近的上游閥門(mén)11.74公里，距離下游閥門(mén)9.97公里。

事發(fā)時(shí)，機(jī)械操作手在排水管鋪設(shè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)履帶式鋪管機(jī)被地下物體卡住后，找來(lái)另1臺(tái)鋪管機(jī)將被困設(shè)備向外拉，此時(shí)突然發(fā)生管道破裂，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)爆炸（圖 2）�，F(xiàn)場(chǎng)2輛鋪管機(jī)、2輛皮卡、1臺(tái)拖車(chē)被燒毀，經(jīng)濟(jì)損失約108萬(wàn)美元。

圖 2 燒毀的鋪管機(jī)和破裂的管道

事故主要時(shí)間點(diǎn)與描述見(jiàn)表 1。

表 1 事故主要時(shí)間點(diǎn)與描述

2  原因分析

美國(guó)管道與危險(xiǎn)材料安全管理局（PHMSA）開(kāi)展了事故調(diào)查，直接原因是履帶式鋪管機(jī)在農(nóng)田鋪設(shè)地下排水管時(shí)，鉤住了管道，發(fā)生了卡停，在第2臺(tái)鋪管機(jī)向外拉第1臺(tái)鋪管機(jī)時(shí)造成天然氣管道破裂，噴涌的高壓氣體被點(diǎn)燃發(fā)生火災(zāi)爆炸。

CFR 49《聯(lián)邦法規(guī)》192.707規(guī)定了管道線路標(biāo)識(shí)安裝和維護(hù)要求。在破裂位置西南548.6米和農(nóng)場(chǎng)邊緣以東/東北約533.4米有兩個(gè)標(biāo)識(shí)樁，2號(hào)支線西南側(cè)的農(nóng)場(chǎng)圍欄處有兩個(gè)受損的標(biāo)識(shí)樁，其中一個(gè)距離事故點(diǎn)約83.8米，另一個(gè)距離事故點(diǎn)約109.7米。

經(jīng)過(guò)失效分析，結(jié)論為1號(hào)支線因外力造成機(jī)械損傷并發(fā)生斷裂，管道在9:08和10:05周向位置之間被刺穿，相鄰的鑿槽顯示為冷加工和鑿槽底部開(kāi)裂。失效分析進(jìn)一步證實(shí)，管體斷裂不是由腐蝕或其他預(yù)先存在的管道完整性問(wèn)題引起的。

PHMSA認(rèn)為，盡管M&R農(nóng)場(chǎng)熟悉相關(guān)挖掘通知，并收到了管道運(yùn)營(yíng)商提供的安全宣傳告知文件，包括挖掘安全信息。但施工前并未按照伊利諾伊州法律的要求向挖掘機(jī)聯(lián)合公用事業(yè)定位系統(tǒng)（Joint Utility Locating Information for Excavators,JULIE）提交定位備案。該州法律要求任何單位實(shí)施開(kāi)挖活動(dòng)前，須致電JULIE提供必要的信息進(jìn)行備案，并致電NPGL管道運(yùn)營(yíng)商，以備管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)及時(shí)定位地下設(shè)施。最終認(rèn)為管道失效的主要原因?yàn)榈谌�方施工損壞。

3  啟示

管道沿線第三方施工種類(lèi)多、設(shè)備多樣，日常巡查巡護(hù)過(guò)程中要注意識(shí)別不常見(jiàn)的設(shè)備和農(nóng)田中可能的作業(yè)活動(dòng)。此次事故現(xiàn)場(chǎng)的管道地面標(biāo)識(shí)存在損壞情況，無(wú)法對(duì)作業(yè)人員起到警示和提醒作用，應(yīng)做好“三樁一牌”的維護(hù)工作，包括樁牌信息、位置維護(hù)，及時(shí)清理可能的遮擋物。應(yīng)做好管道保護(hù)宣傳，通過(guò)發(fā)放安全防護(hù)宣傳告知書(shū)、宣傳頁(yè)等方式，提升管道周邊居民的管道安全保護(hù)意識(shí)。

編譯自：Failure Investigation Report:Third-party Damage to a Kinder Morgan-operated NGPL Pipeline Dixon, Lee County, Illinois.

作者簡(jiǎn)介：張強(qiáng)，1986年生，注冊(cè)安全工程師、二級(jí)安全評(píng)價(jià)師、管道檢驗(yàn)員，主要從事管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和完整性相關(guān)的研究工作。先后參與制修訂多項(xiàng)行業(yè)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，曾獲中石油集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。聯(lián)系方式：18630630987，zhangqiang14@pipechina.com.cn。