主持人戴聯(lián)雙博士： 美國PEPCO公司這起事故雖然過(guò)去了近20年，但其帶來(lái)的教訓是深刻的：一是油品收、發(fā)站人員僅單向信息傳輸，缺乏雙向信息溝通，未能及時(shí)發(fā)現油品輸量失衡問(wèn)題；二是運營(yíng)商與管道內檢測服務(wù)商之間缺乏深入溝通，忽略了三通等管道明顯特征記錄而錯過(guò)了對隱患的治理；三是未能立即啟動(dòng)事故應急指揮系統，導致泄漏失效后果的進(jìn)一步惡化。

上述問(wèn)題在我們身邊也同樣存在。如運行單位和設計、施工單位之間缺乏信息的雙向溝通和回流，致使許多運營(yíng)期發(fā)現的問(wèn)題在新建管道上又不斷重復發(fā)生；一些單位內檢測計劃和應急方案不落實(shí)等等，這些都需要我們認真檢討并加以改進(jìn)。

1 事故概述

2000年4月7日上午，美國PEPCO（PotomacElectric Power Company）公司所屬Piney Point輸油管道（簡(jiǎn)稱(chēng)PP管道）發(fā)生破裂泄漏事故。當時(shí)管道系統由ST（Support Terminal Services, Inc.）服務(wù)公司負責運營(yíng)，發(fā)生泄漏后直到當日傍晚才被發(fā)現并開(kāi)始著(zhù)手處理。該事故導致約530 m3燃料油泄漏至附近的濕地和Swanson小溪，隨后又進(jìn)入Patuxent河。事故沒(méi)有造成人員傷害，但用于環(huán)境保護措施和清理作業(yè)等花費了約7 100萬(wàn)美元。

PP管道于1971年至1972年期間鋪設， 1973年投產(chǎn)運行。該管道系統全長(cháng)82.9 km，管徑由304.8 mm到406.4 mm組成，輸送加熱的燃油到Chalk Point發(fā)電站和Morgantown發(fā)電站。 系統運行時(shí)溫度高達70 ℃。

事故區域管道采用5L級別的X42電阻焊鋼管，直徑為323.8 mm，管道壁厚為5.1 mm，外防腐采用聚氨酯熱絕緣層和普通聚乙烯外涂層。 破裂位置管道埋深1 m，透過(guò)管道涂層可以看到彎曲剖面（圖 1）。剝離管道涂層后，管道周邊可以看到一條裂縫。

從事故管段切割了16 m長(cháng)管道，在NTSB的實(shí)驗室進(jìn)行了檢測。管道被壓彎，并在壓彎部位的內徑出現了一個(gè)向外突出的彎曲，形成的彎曲角度在5～6度之間。彎曲沿管道周?chē)�延伸約270度，從10點(diǎn)鐘位置延伸到7點(diǎn)鐘位置（圖 2）。彎曲區域包括一個(gè)在彎曲頂部敞開(kāi)的裂縫，角度約從2點(diǎn)鐘位置延伸到4點(diǎn)鐘位置。彎曲的最大高度為25 mm，位于彎曲部?jì)葌�，�?點(diǎn)鐘位置。裂縫最寬部的長(cháng)度為165 mm，寬度為 9.5 mm（圖 3）。管道斷面在顯微鏡下進(jìn)行觀(guān)察，未發(fā)現外部腐蝕現象。

彎曲最高點(diǎn)區域的管道內表面有許多淺的裂紋，一些裂紋有輕微的分叉，這些裂紋的表面明顯是低碳鋼暴露于高應力位置下產(chǎn)生的腐蝕疲勞裂紋。

掃描電鏡檢查出5個(gè)明顯的裂縫區。圖 4給出了事故裂縫表面輪廓：（a）起始于管道的內表面，表明腐蝕疲勞所引起的裂紋；（b）（c）（d）分別表示裂縫輻射面從管道表面45度變?yōu)閹缀醮怪�，表明拉應力和疲勞擴展，無(wú)明顯腐蝕；（e）表明裂紋擴展成為45度的剪切面。管道外表面鄰近的最終開(kāi)裂區呈蜂窩狀，主要是延性過(guò)應力裂紋。

2 事故原因分析

2.1 管道內檢測情況

當時(shí)的法律法規對管道企業(yè)進(jìn)行管道內檢測尚無(wú)要求，但是PEPCO公司仍然堅持在PP管道上進(jìn)行周期性的管道內檢測以保證管線(xiàn)的完整性。 1997年8月16日，由Pipetronix管道內檢測服務(wù)公司對管線(xiàn)進(jìn)行了超聲測厚內檢測。當事故發(fā)生時(shí)， PEPCO公司正在為PP管道管線(xiàn)的再次管道內檢測做清管準備。

此次管道內檢測目的為確定腐蝕、夾層、環(huán)焊縫焊接、壁厚變化等管道特征，并區分內部與外部腐蝕特征。檢測數據基于計算機系統進(jìn)行處理，并由技術(shù)人員進(jìn)行人工復查。 PEPCO內檢測結果解釋包括一個(gè)附錄，附錄中根據環(huán)焊縫編號確定了各種類(lèi)型的管道特征。

其中管道里程53 526.55 km位置的超聲測厚檢測信號特征具有很大的不確定性。事故發(fā)生后，發(fā)現該特征為一個(gè)褶皺，但是Pipetronix分析人員將其錯誤的解釋為三通特征。正是此處發(fā)生失效，引起泄漏。因為三通與信號特征不匹配， Pipetronix分析人員應對該特征解釋為“未知現象”。如果PEPCO公司得知該特征是未知的，那么可能試圖通過(guò)開(kāi)挖或其他方式來(lái)確定該特征的真實(shí)特性。因此， NTSB得出結論，由于Pipetronix公司錯誤解釋了里程53526.55 km位置的超聲測厚內檢測信號數據，因此責令PEPCO公司對管道的內檢測數據開(kāi)展進(jìn)一步檢查和評估。事故發(fā)生后， Pipetronix對其技術(shù)手冊和培訓材料進(jìn)行了更新，加入了該事故中的褶皺信號特征。

2.2 管道變形（褶皺）評估

事故發(fā)生后，美國管道和危險材料安全管理局（PHMSA）要求Mirant公司（事故發(fā)生幾個(gè)月后成為PP管道所有者）在恢復使用PP管線(xiàn)之前，要對其完整性進(jìn)行評估。通過(guò)該項工作， Mirant 公司為褶皺缺陷制定了定量驗收標準。

1970年美國《危險液體管線(xiàn)安全規章》生效之前，管線(xiàn)中允許安裝帶有褶皺的現場(chǎng)彎管，規章生效后，禁止在管線(xiàn)施工期間安裝帶有褶皺撓曲的彎管。然而，在管道檢查中，仍然發(fā)現施工過(guò)程中未發(fā)現的，或在施工之后形成的褶皺缺陷。

2.3 泄漏檢測

發(fā)生泄漏幾小時(shí)后， PP管道的操作人員才意識到管道輸量出現了失衡可能導致泄漏。假如制定了更加詳細的泄漏檢測程序，并開(kāi)展相關(guān)培訓工作，那么可能會(huì )更早發(fā)現泄漏問(wèn)題。

在由PP管道向Chalk Point站發(fā)電廠(chǎng)正常輸送過(guò)程中， PEPCO公司設計了SCADA系統，用于對超出預定限制的壓力、溫度和流速等運行狀況進(jìn)行監測報警。然而，事故發(fā)生當天管道在清管作業(yè)操作中，Chalk Point站中的儀表和壓力傳感點(diǎn)不在沖洗油的通道上，溫度傳感不在通往Ryceville的通道上。因此，PP管線(xiàn)的SCADA系統并沒(méi)有報警，也沒(méi)能引起ST服務(wù)公司人員的關(guān)注。

關(guān)于管線(xiàn)的人工監測， ST服務(wù)公司并未要求其工作人員在進(jìn)行正常的管線(xiàn)或線(xiàn)路清管作業(yè)操作時(shí)進(jìn)行管線(xiàn)平衡計算， PEPCO公司PP管線(xiàn)操作手冊中也沒(méi)有包含這些要求。盡管ST公司人員在4月7日上午，在Chalk Point站和Ryceville站對油罐液位進(jìn)行了測量，他們仍然沒(méi)有用該信息來(lái)評估輸送介質(zhì)是否從管線(xiàn)中流失�；�于清管器運行速度和自己以往經(jīng)驗，Chalk Point站操作人員在13:30到14:15之間，變更了清管器到達Ryceville站的估算時(shí)間。但即使清管器在這個(gè)估算時(shí)間段內沒(méi)有到達， ST公司人員仍然沒(méi)有評估儲油灌液位信息以核查管線(xiàn)是否平衡。直到約14:30時(shí)， Chalk Point 站泵開(kāi)始汽蝕，油流在Ryceville站停止， ST公司人員才意識到出現了問(wèn)題。在14:40到15:34之間， ST公司人員通過(guò)測量油罐液位計算了管線(xiàn)平衡，發(fā)現Ryceville站并沒(méi)有接收到先前從Chalk Point 站泵出的490 m3燃油，于是他們在15:38關(guān)閉了管道。

2000年11月，在NTSB管道安全聽(tīng)證會(huì )上，陪審團成員討論了各種可以在幾分鐘內做出泄漏探測的自動(dòng)探測系統。與此相反，人工平衡計算依賴(lài)于管道操作人員所收集的數據，需要比自動(dòng)程序更多的時(shí)間來(lái)完成，而且與SCADA系統得到的數據相比，人工輸入的數據更容易產(chǎn)生錯誤。

2000年12月1日， PHMSA在美國聯(lián)邦法規第49卷第195.452章節中頒布了一條新規定，要求對運營(yíng)800 km及800 km以上管道的危險液體操作人員進(jìn)行管道完整性管理培訓。 2002年1月16日， PHMSA修改了該規定，加入了擁有或操作800 km以下管道的危險液體操作人員的管理條款，規定操作人員需要具備一種“探測方法”來(lái)探測管道系統后果嚴重的泄漏，但該規定未明確應采用的泄漏探測方法。

2.4 事故控制

2000年4月7日至8日， ST服務(wù)公司、 PEPCO公司與現場(chǎng)溢油采集承包商成功部署了一套可以限制溢油擴散的攔油柵系統。然而4月8日夜里，一場(chǎng)暴風(fēng)雨（包括暴雨和50 m/h的大風(fēng)）摧毀了這套攔油柵系統。泄漏燃油最終順流移動(dòng)了約27 km（直線(xiàn)距離），使四個(gè)縣64 km的海岸線(xiàn)遭到了污染。還有部分原因是由于事故處置和監管方面的疏漏。

在Chalk Point事故評估中，海岸警衛隊與地區應急小組評估委員會(huì )均認為，如果較早采用事故指揮系統，則應急工作會(huì )受益很多。事實(shí)上，地區應急小組評估委員會(huì )建議美國國家環(huán)境保護局（EPA）編寫(xiě)一份事故指揮系統/統一指揮框架的使用手冊，并根據該框架中的原則對所有聯(lián)邦現場(chǎng)協(xié)調員進(jìn)行培訓。EPA現場(chǎng)協(xié)調員也承認，在她抵達事故現場(chǎng)后沒(méi)有立即決定執行事故指揮系統，最終對應急行動(dòng)產(chǎn)生了不利影響。

在燃油從濕地的攔油柵中泄漏后，情況變得更加復雜，更加難以控制，短期的項目管理方法不能達到控制環(huán)境影響擴大的要求。事故指揮系統涵蓋多種運輸方式，處理事故的效率已經(jīng)得到驗證，一般情況 下均可以改善復雜事故應急工作管理。 NTSB得出結論，由于事故指揮系統最初沒(méi)有完全執行到位，統一指揮部在2000年4月8日晚上攔油失敗后幾天內都不能征調人員，做出快速有效的響應。這種情況表明， EPA需要承擔更多責任把事故指揮系統納入應急計劃，并對人員進(jìn)行更加有效的培訓。 NTSB認為，EPA應當要求其所有區域均必須將《事故指揮系統/統一指揮——國家應急計劃中對油泄與危險物質(zhì)釋放的反應處理》中所包含的原則與各自的區域應急計劃結合起來(lái)，并要求所有地區根據這些原則培訓日后將擔當重任執行計劃的人員。

3 事故結論

（1）由于Pipetronix公司錯誤解釋了超聲測厚內檢測設備在里程53526.55 km位置獲得的管道信號特征， PEPCO公司沒(méi)留意到需要對此處的管道內檢測數據進(jìn)行再次評估。

（2）由于缺乏國家認可的標準來(lái)評估管道褶皺，管道操作人員有可能不能有效確定含褶皺的管道是否仍應繼續使用。

（3）由于缺乏有效的管道監控程序和方法，包括線(xiàn)路平衡計算，直到2000年4月7日下午才發(fā)現燃油輸送不平衡，延誤了管道停輸，因而有更多的燃油從管道泄漏。

（4）由于事故指揮系統最初沒(méi)有完全執行到位，統一指揮部在幾天內都不能有效控制2000年4月8日晚上的攔油失敗。

NTSB確定， 2000年4月7日PEPCO公司PP管道系統發(fā)生的泄漏事故可能是由于管道上存在褶皺缺陷導致破裂引起的，由于管道內檢測設備所提供的數據被錯誤地解釋為三通特征，因而沒(méi)有及時(shí)識別這個(gè)褶皺缺陷。同時(shí)，造成燃料油大量泄漏的原因還有SCADA系統的操作程序不當。

NTSB在調查報告中重點(diǎn)討論了以下幾個(gè)安全問(wèn)題：①管道褶皺缺陷評估程序的充分性。②泄漏通知程序的效率。③事故控制的有效性。此外， NTSB調查還發(fā)現PP管道系統使用的泄漏探測程序和管道內檢測的結果分析存在問(wèn)題。

調查結束后， NTSB向PHMSA和環(huán)境保護局EPA提出了安全建議措施。

戴聯(lián)雙：博士， 1983年生，湖南懷化人，現就職于中國石油管道公司管道完整性管理中心，注冊安全工程師、二級安全評價(jià)師、安防系統集成師、管道檢驗員。負責編寫(xiě)了《油氣管道安全防護規范》（Q/SY1490―2012），參與起草公安部標準《石油天然氣管道系統治安風(fēng)險等級和安全防范要求》（GA1166―2014）、國家標準 《油氣輸送管道完整性管理規范》（GB 32167―2015）等多項標準。在國內外期刊先后發(fā)表論文10余篇，參與編著(zhù)了《管道完整性管理技術(shù)》《油氣管道事故啟示錄》等書(shū)籍。近年來(lái)多次獲得中石油集團科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎、河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎、管道科學(xué)獎等。