1 事件回顧

2020年4月30日，Enbridge管道公司位于加拿大薩斯喀徹溫（Saskatchewan）省赫舍爾（Herschel）鎮的管道3號線(xiàn)Herschel泵站，因減阻劑注入軟管破裂使原油回流導致泄漏（圖 1）。泄漏量估計為50 m3，其中約10 m3原油通過(guò)站內排水系統溢流到站外，未發(fā)生爆炸和人員傷亡。經(jīng)采樣監測周邊土壤和地下水，未造成嚴重污染。

（a）泄漏的油品

圖 1 泄漏現場(chǎng)

2  Herschel 泵站概況

Herschel泵站簡(jiǎn)介。Herschel泵站1972年建成投運，公司1、2、3、4、13、67和93號線(xiàn)管道均通過(guò)該站。其中3號線(xiàn)是公司主干系統的一部分，泵站由運營(yíng)控制中心24 h遠程監控�，F場(chǎng)值班人員工作時(shí)間為07:00～16:30。

4月29日，Herschel泵站3號線(xiàn)處于停輸狀態(tài)，現場(chǎng)值班人員下班離開(kāi)泵站之前未觀(guān)察到任何泄漏跡象。當晚21:46～23:05，控制中心遠程重啟3號線(xiàn)。4月30日早晨現場(chǎng)值班人員到達泵站時(shí)，發(fā)現有原油泄漏。近日夜晚最低氣溫在零度以下。

減阻劑注入系統。3號線(xiàn)泵站減阻劑（DRA）注入系統于2016年建成，主要結構如圖 2所示。安裝在室內的部分設備配備了加熱裝置，主要有用于存儲DRA產(chǎn)品的儲罐、攪拌器、電氣控制系統、泵等。

圖 2 DRA注入工藝示意圖

DRA注入系統室外管道包括19 mm的不銹鋼管和一根19 mm柔性編織軟管，并裝有電伴熱和絕熱裝置，以防DRA產(chǎn)品出現凝固。鋼管和軟管在支撐盤(pán)內延伸至3號線(xiàn)管道的注入點(diǎn)，柔性編織軟管上游設止回閥A，以防止原油從3號管道回流到DRA注入系統。

事故發(fā)生時(shí)，DRA注入系統處于停輸狀態(tài)。因其室內部分于2018年4月由Enbridge控制中心在電動(dòng)閥處隔離后一直保持隔離狀態(tài)。在此工況下，電動(dòng)閥下游的管道充滿(mǎn)DRA，以確保DRA注入系統在需要時(shí)可隨時(shí)使用。

3  泄漏原因分析

直接原因。泄漏直接原因為DRA注入系統球閥至注入點(diǎn)之間的柔性編制軟管破裂，原油回流所致。調查組拆除柔性編織軟管并將其送第三方開(kāi)展失效分析，結果顯示，軟管的波紋內管由316L型不銹鋼制成，沿縱向焊接中心線(xiàn)約有5厘米長(cháng)凸起和裂縫，處于球閥附近（圖 3）。在凸起位置，軟管中塞滿(mǎn)了由DRA和原油殘渣組成的半固態(tài)材料，因DRA伴熱系統發(fā)生故障導致凍結。檢查確定，裂縫是由316L不銹鋼波紋管焊接處的瞬時(shí)延性斷裂引起的。

圖 3 破裂的軟管

間接原因。為最大限度提高站場(chǎng)意外泄漏油品時(shí)的圍堵能力，Herschel泵站設3個(gè)安全蓄油池，總容量約13 000 m3。泵站排水系統包括排水渠、涵洞、護堤和控制閥。泵站溢油圍堵程序要求雨水不能長(cháng)時(shí)間在站內積聚，盡可能保證安全池容積，在泵站東南角，通過(guò)排水閘閥將積聚在站內的雨水排出。根據規定，除非在主動(dòng)排水期間，否則控制閥應保持關(guān)閉狀態(tài)。

4月29日，值班人員手動(dòng)打開(kāi)了控制閥以排出積聚的雨水。輪班結束時(shí)，閥門(mén)未關(guān)閉，造成原油泄漏后沿排水系統溢流到站外。如圖 4所示。經(jīng)調查，值班人員并未按雨水外排管理規程要求填寫(xiě)記錄表格，且該規程未包含有關(guān)排放閥操作的詳細說(shuō)明，包括何時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉。泄漏事件流程分析詳見(jiàn)圖 5。

圖 4 原油溢流站外示意圖

圖 5 泄漏事件流程

危害評估。在DRA注入系統建成投運之前，Enbridge開(kāi)展了其危害與可操作性分析（HAZOP）。

HAZOP將DRA伴熱裝置故障識別為工藝危害，可能情形為DRA注入系統及管道（包括19 mm柔性編織軟管）暴露在低溫下，管道或柔性編織軟管會(huì )發(fā)生凍結形成阻塞流而過(guò)壓，導致DRA介質(zhì)泄漏。但HAZOP并未識別出DRA注入系統的設計是否允許原油從注入點(diǎn)回流到止回閥，也未識別出如果包括柔性編織軟管在內的管道凍結和破裂，可能會(huì )導致原油泄漏。因此，未采取任何控制措施。

4  改進(jìn)措施及經(jīng)驗教訓

（1）重新評估對DRA注入系統的需求，采取措施隔離不再需要的系統。

（2）對雨水外排管理程序和文檔進(jìn)行審查，找出需要改進(jìn)的地方。

（3）其他措施。①制定了間歇性沖洗DRA注入系統規定，以防止堵塞和凍結；②修訂了DRA注入系統的設計標準，以確保止回閥位于柔性編織軟管的下游；③修訂了DRA注入系統及其組件的預防性維護程序。

（本文由北方管道公司科技研究中心張強、國家管網(wǎng)集團公司戴聯(lián)雙編譯自加拿大運輸安全局（TSB）《Pipeline Transportation Safety Investigation Report P20H0017：RELEASE OF CRUDE OIL INCIDENT- Enbridge Pipelines Inc.Herschel pump station》）

張強，1986年生，現任職于國家管網(wǎng)集團北方管道公司管道科技研究中心，主要從事管道完整性相關(guān)的研究工作，注冊安全工程師、二級安全評價(jià)師、管道檢驗員。先后參與編寫(xiě)SY/T 6891.2《油氣管道風(fēng)險評價(jià)法 第2部分 定量評價(jià)法》、SY/T 6714《油氣管道基于風(fēng)險的檢測方法》等行業(yè)標準，《油氣管道站場(chǎng)完整性管理》等書(shū)籍，曾獲中石油集團公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎等。聯(lián)系方式：18630630987，zhangqiang14@pipechina.com.cn。