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?dú)庾⑷肟冢�損壞，導(dǎo)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(tái)車輛燒毀，燃燒半徑大約300 m，油品泄漏量估計(jì)為4445桶，經(jīng)濟(jì)損失（含事后環(huán)境修復(fù)）約1684萬美元（圖 1）。

圖 1 Line 1管道事故現(xiàn)場(chǎng)

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(zhì)為成品油，管道建于1960年，全長(zhǎng)1686 km，管徑914 mm，管材X52，輸量58 000桶/小時(shí)，管道壁厚7.1 mm，發(fā)生事故時(shí)運(yùn)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(rèn)Line 1管道上的TOR（氮?dú)庾⑷肟冢┑奈恢煤蛿?shù)量，以便對(duì)Line 1管道泄漏段開展氮?dú)獯祾摺?o:p>

2  事故經(jīng)過與應(yīng)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(shí)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(fù)工作。

10月24日，為進(jìn)一步確認(rèn)Line 1管線上TOR的位置和數(shù)量，施工承包商提交了開挖申請(qǐng)，并請(qǐng)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(duì)管道和周邊設(shè)施進(jìn)行定位。于10月26日收到了開挖回復(fù)。

10月31日上午6點(diǎn)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(chǎng)安全會(huì)。監(jiān)理人員向管道企業(yè)人員請(qǐng)求查看管道定位圖，但后者未提供相關(guān)紙質(zhì)圖紙，稱已提供了電子版，如果需要紙質(zhì)定位圖，請(qǐng)與其上級(jí)主管討論。隨后，監(jiān)理人員在開挖現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)和安全交底，要求施工人員開挖至距離管道0.6 m時(shí)不得再進(jìn)行機(jī)械開挖而應(yīng)人工開挖。但管道企業(yè)監(jiān)管人員離開了現(xiàn)場(chǎng)并未監(jiān)管后續(xù)的開挖作業(yè)。至下午1點(diǎn)50分，完成CR-91現(xiàn)場(chǎng)挖掘工作。

下午2點(diǎn)15分，監(jiān)理人員、施工人員和相關(guān)設(shè)備陸續(xù)到達(dá)CR-251開挖現(xiàn)場(chǎng)，所有設(shè)備布置妥當(dāng)，準(zhǔn)備開挖，先期開展了管道定位與標(biāo)記。根據(jù)事后調(diào)查，監(jiān)理人員稱他從施工負(fù)責(zé)人那里得知兩名工人完成了對(duì)Line 1管線的定位和埋深探測(cè)，儀器顯示Line 1管道埋深1.0 m，并同時(shí)對(duì)管道周邊兩側(cè)進(jìn)行了探測(cè)。而施工單位現(xiàn)場(chǎng)安全員表示，當(dāng)時(shí)施工人員讓他在橙色標(biāo)記處探測(cè)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(cè)可能碰到了巖石，在類似情況下，正確的操作應(yīng)該是向一側(cè)移動(dòng)50.8 mm（2 in）后重新探測(cè)。此外，現(xiàn)場(chǎng)安全員表示，在事故前他和任何人都沒有進(jìn)行額外的管道探測(cè)。

挖機(jī)手稱他采用挖機(jī)清理下表層土壤，以便進(jìn)行探測(cè)。清理過程中，監(jiān)理人員默許了這一行為。挖機(jī)手先后進(jìn)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(chǎng)安全員表示他曾示意挖機(jī)手停止開挖，進(jìn)行埋深探測(cè)，但挖機(jī)手未予理會(huì)。

下午2點(diǎn)47分，挖機(jī)手進(jìn)行第5次刮挖中，發(fā)生了油品泄漏。事后顯示挖機(jī)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(chǎng)安全員表示，如果管道企業(yè)監(jiān)管人員在場(chǎng)，應(yīng)該不會(huì)允許此類情況的發(fā)生。2點(diǎn)51分，現(xiàn)場(chǎng)人員向管道企業(yè)報(bào)告事故情況，業(yè)主單位啟動(dòng)了應(yīng)急預(yù)案。先后于下午3點(diǎn)完成停泵，3點(diǎn)50分派出操作人員前往事故點(diǎn)上下游截?cái)嚅y關(guān)閥，至4點(diǎn)10分完成閥門截?cái)唷?o:p>

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

3  事故原因分析

泄漏的直接原因?yàn)楣艿绖?dòng)土開挖維修作業(yè)中，挖掘機(jī)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(chǎng)溝通不暢、監(jiān)管不足和盲目施工等因素綜合導(dǎo)致。

圖 2 損壞的TOR配件和被燒毀的挖掘機(jī)

（1）事故管段失效分析。通過失效分析，管材屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、夏比沖擊功、化學(xué)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(jī)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(hù)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(zhǎng)1.2 m、寬0.9 m，用于保護(hù)管道免遭破壞。而事故發(fā)生時(shí)，施工方并不掌握混凝土蓋板的尺寸、深度或位置，現(xiàn)場(chǎng)人員手中的圖紙也未標(biāo)識(shí)出TOR配件上方的蓋板，且僅標(biāo)識(shí)了兩個(gè)TOR配件。實(shí)際開挖過程中，蓋板埋深大致為0.5 m，受到了挖掘機(jī)的直接沖擊，致使蓋板損壞，未能起到保護(hù)作用（圖 4）。

圖 4 管道上方的混凝土蓋板

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)管道定位出現(xiàn)偏差，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)掌握不足（是否存在蓋板、埋深等）；二是是否進(jìn)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(chǎng)，挖機(jī)手違反關(guān)于在管道兩側(cè)304.8 mm（1 ft）范圍內(nèi)不得使用機(jī)械挖掘，必須手動(dòng)挖掘的規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員和安全監(jiān)管人員未及時(shí)叫停。

4  啟示

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

（1）施工準(zhǔn)備階段應(yīng)對(duì)作業(yè)區(qū)域地下及周邊情況進(jìn)行調(diào)查。應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員擁有最新的地下管線布置圖，明確標(biāo)注位置、走向、深度及可能存在的危害，在情況不清楚時(shí)必須采用探測(cè)設(shè)備進(jìn)行探測(cè)。

（2）施工作業(yè)可能會(huì)對(duì)他方的財(cái)產(chǎn)或公共設(shè)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(shè)施、通訊、電力設(shè)施等）產(chǎn)生影響的，應(yīng)在作業(yè)前與相關(guān)方溝通并達(dá)成安全協(xié)議，以使風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制。

（3）依據(jù)《石油天然氣管道保護(hù)法》相關(guān)條款固定，在管道中心線兩側(cè)5 m范圍內(nèi)宜采用人工開挖避免對(duì)管線或電纜造成影響。機(jī)械開挖要求全程人工監(jiān)護(hù)，確保管道運(yùn)行安全。特殊地段，可適當(dāng)減少機(jī)械開挖深度或全部采用人工開挖。當(dāng)突然排放有害物質(zhì)時(shí)，監(jiān)護(hù)人員應(yīng)立即通知作業(yè)人員停止作業(yè)，迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)。

（來源：《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。