加拿大定向鉆施工損壞原油管道泄漏事故分析

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； 2.國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)公司

1  事故背景

2017年2月17日15時(shí)05分，建設(shè)單位GRP公司在加拿大阿爾伯特省舍伍德工業(yè)園區(qū)進(jìn)行管道定向鉆穿越施工時(shí)，將Enbridge公司正在運(yùn)行的Line 2管道鉆破，導(dǎo)致原油泄漏約1000 m³，未造成起火爆炸和人員傷亡。Line 2管道設(shè)計(jì)壓力10 MPa，管徑Φ610 mm，管材X70，輸量56400 m³/d。事故管段于2015年進(jìn)行了換管，事故發(fā)生時(shí)運(yùn)行壓力3.35 MPa，溫度7.9℃。作業(yè)區(qū)域共有17條已建管道，分屬6家企業(yè)，擬建管道需穿過(guò)其中14條，涉及Enbridge公司8條。

在這起事故發(fā)生前的2016年7月，GRP公司向Enbridge公司提交了施工申請(qǐng)，擬在spread 8S路由帶（事故區(qū)域）內(nèi)建設(shè)NPS 36管道（管徑Φ914 mm）和NPS 20管道（管徑Φ508 mm）。雙方于11月簽訂施工方案協(xié)議，同意在西部管廊帶內(nèi)采用水平定向鉆通過(guò)，在東部管廊帶內(nèi)采用大開(kāi)挖方式（因此處管道埋深較深）通過(guò)，定向鉆穿越與已建管道之間至少相隔1 m（圖 1）。

圖 1 擬建管道路由帶和已建管道位置 

2  事故經(jīng)過(guò)及應(yīng)急處置

2017年1月，GRP公司采用定向鉆成功穿越了西部管廊帶，在穿越前采用真空挖掘機(jī)進(jìn)行坑探，確認(rèn)了已建管道的埋深和位置。在東部管廊內(nèi)施工時(shí)，使用真空挖掘機(jī)對(duì)擬穿越的3條管道進(jìn)行開(kāi)挖，發(fā)現(xiàn)此處管道埋深與施工方案中的埋深數(shù)據(jù)差距較大（表 1）。經(jīng)與Enbridge公司溝通，同意由大開(kāi)挖改為定向鉆方式，并完成了NPS 36管道東部管廊帶的定向鉆穿越。

表 1 東部管廊帶內(nèi)實(shí)際埋深與施工方案中的埋深差異（ NPS 36穿越位置）

在進(jìn)行NPS 20管道定向鉆施工時(shí)，其入土口設(shè)置在西端，出土口在東端，一次性穿越路由帶內(nèi)的14條管道，穿越長(zhǎng)度約200 m。在施工前，由于擬穿越的Line 2管道上方敷設(shè)有NPS 36管道施工時(shí)未移走的鉆機(jī)墊，NPS 20管道定向鉆直接利用該鉆機(jī)墊并采用NPS 36管道穿越時(shí)開(kāi)挖確認(rèn)的Line 2管道埋深數(shù)據(jù)，于2月15日至17日相繼完成了7 in導(dǎo)向孔、18 in擴(kuò)孔、28 in擴(kuò)孔的施工。17日下午采用28 in擴(kuò)孔器回拖NPS 20管道時(shí)，摩擦使Line 2管道受損破裂并發(fā)生泄漏（圖 2、圖 3）。

圖 2 完成穿越的NPS 36管道和正在拖動(dòng)的NPS 20管道

圖 3 Line 2管道剖面圖（穿越位置非水平） 

事故發(fā)生后，Enbridge公司啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，控制中心對(duì)Line 2管道及附近的5條管道依次停泵，在確認(rèn)僅Line 2管道受到影響后，重啟了其他管道，并向監(jiān)管機(jī)構(gòu)通報(bào)了該事故�，F(xiàn)場(chǎng)采取挖設(shè)引流溝、集油坑等方式阻止油品逃逸擴(kuò)散，并使用消防泡沫覆蓋油品，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)空氣、土壤、地下水進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)（空氣監(jiān)測(cè)至4月17日，土壤和地下水監(jiān)測(cè)持續(xù)至2020年）�，F(xiàn)場(chǎng)回收了大部分泄漏油品，并于7月20日前完成了污染土壤的清除和更換。

3  原因分析及啟示

施工方案與實(shí)際基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在差異，未能準(zhǔn)確掌握被穿越管道的詳細(xì)分布情況（埋深數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)），致使在管道回拖過(guò)程中，擴(kuò)孔器與已建管道管壁直接接觸并持續(xù)旋轉(zhuǎn)摩擦，最終將管壁磨穿發(fā)生油品泄漏（圖 4、圖 5）。從這起事故中我們得到如下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

圖 4 事故位置開(kāi)挖情況 

圖 5 被損壞的Line 2管道 

（1）早發(fā)現(xiàn)早介入。提前了解和掌握施工信息，與相關(guān)部門(mén)、建設(shè)單位、施工單位，常采用定向鉆施工的電力、通信、水務(wù)等單位建立有效溝通合作機(jī)制，做到未雨綢繆、防患未然。

（2）深入調(diào)查研究。準(zhǔn)確掌握被穿越的已建埋地管道（光纜）和附屬設(shè)施及其他地下隱蔽工程的基礎(chǔ)參數(shù)，實(shí)地開(kāi)挖探坑確認(rèn)其埋深，正確標(biāo)記位置，制定管道保護(hù)方案，簽訂安全保護(hù)協(xié)議。

（3）嚴(yán)格方案審查。在定向鉆設(shè)計(jì)路徑與管道的平面關(guān)系圖上清晰標(biāo)記雙方的具體交叉位置和角度，合理設(shè)計(jì)定向鉆穿越軌跡，繪制縱斷面圖，綜合考慮擴(kuò)孔器種類(lèi)和尺寸的影響，視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)增大交叉間距。

（4）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控。針對(duì)定向鉆作業(yè)特點(diǎn)，做好風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)防控和現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督等工作，制定施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)清單及針對(duì)性防控措施，明確現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人員能力要求、現(xiàn)場(chǎng)記錄要求，確保風(fēng)險(xiǎn)可控，安全通過(guò)。

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

作者簡(jiǎn)介：張強(qiáng)，1986年生，高級(jí)工程師，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)的研究與應(yīng)用工作。先后參與制修訂行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，獲得國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、河北省石油學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。聯(lián)系方式：0316-2072640，zhangqiang14@pipechina.com.cn。