油气管道事故案例分析

上死亡，重伤28人，轻伤100余人。
管道事故案例分析
• 新墨西哥州Carlsbad天然气管道爆炸事故 • 华盛顿州Bellingham汽油管道爆炸事故
• 阿拉斯加Prudhoe Bay原油管道泄漏
1、Carlsbad 天然气管道爆炸事故
• 2000年8月19日早5点26分， 美 国El Paso天然气公司（El Paso Natural Gas Company，EPNG）
1户居民住宅以及城市水处理工
厂受到严重损坏，直接财产损 失4500万美元。
事故原因
试验。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（5）事故原因分析
• 可以排除的因素
– 管道超压、SCADA通讯损失和中断、由开挖或其他行为造成
的外部损害以及管道外腐蚀不是本次事故的原因。
• 紧急响应
– 直到火熄灭且肯定有车辆出现时，最早发现火灾附近停有车 辆的EPNG人员才通报紧急响应人员。 – 调查不认为：如果及时通知应对者，事故的结果会变得复杂。
（4）管线特征
• 4条管线跨越Pecos河，3条由ENPG管理，1103线断裂。
• 1103管线：1950年建成， X52，外径30英寸，名义厚
度0.335英寸。管线允许运行的最大压力837psig，事故 时的运行压力大约675psig。 • 1103线在断裂位置上游与其它管线连接： – 在断裂点上游/东部，在Keystone压缩机站和Pecos河
腐蚀性成分，如水、氯化物和细菌等。 • 调查结论：如果EPNG能有效地监控进入管道的气体性 质和1103线的运行条件，并且定期取样分析管线清出 的液体和固体，就可能知道管内腐蚀发生的可能性。
（5）事故原因分析
联邦规章
• 气体管道的联邦规章包括：两个部分有内腐蚀控制程序的要求。该规章 没有定义“腐蚀性气体”，但是声明如果没有调查这种气体对管道影响 且没有采取使腐蚀影响最低的措施，就不能用管道输送这样的气体。该 规章没有特别指出以下问题的重要性：使管内的液体和液体积聚最少化、 从管内清出液体、维修排液管和气体流速在腐蚀控制中的作用。 • 调查结论：现行的联邦管道安全规章不能在减缓管道内腐蚀方面给管道 运营商或工作人员提供适当的指南。因此，调查认为RSPA应该发展必要 的内腐蚀控制程序。
压缩机站之间， 1103和1110管线有3处连接。
– 在6号截断阀和1103的排液口之间， 1103管线和 1100管线有连接。
（4）管线特征
上游气体供应
– 1103线 从1979年开始，1103线就与其它气体供应
商的管线连接，在Keystone和Pecos河气体压缩机站
之间存在 7 处接收点。在事发当时，仅有一处州际
（5）事故原因分析
• 1103线的特征
– 调查结论：可能由于管道断裂处上游排液管的局部堵塞，使得液 体绕过排液管，在管道弯曲的低点处积聚，导致腐蚀。
– 如果1103线的事故段能清管，或者定期检测，管段中的内腐蚀就
可能不那么严重。
（5）事故原因分析
EPNG内腐蚀控制程序
• 事故后，分析了管道内的液体和固体，确定管内存在
发现需要修复的内腐蚀。
2000年2月，EPNG对位于Texas的Goldsmith装置的33英里的3133/3137线进 行了内检测，没有发现需要修复的内腐蚀。
（4）管线特征
其他： • 刚好在事故前，2000年8月11日，对1103进行了空中巡线，2000年 8月18日，地面巡线，没有发现管线附近开挖及泄漏的证据。 • 在事故发生之前，除了其中的距断裂地点上游约46英里处，总长 度0.9英里的两个管段已经做过水压试验之外，在Pecos河和 Keystone压缩机站之间的1103线从未做过内检测，也未做过水压
（１）事故经过
• 5:35，控制员再次给在家的首席操作专家打电话并告诉说他怀疑 管线有可能破裂。 • 5:44，控制员打电话给Keystone压缩机站要求3个压缩机停止运行， 大约一分钟后，他打电话给Eunice工厂作出同样的请求。 • 5:50，控制员给E1 Paso地区服务中心打电话，要求确保南 Carlsbad压缩机站的所有压缩机关闭。 • 6:10，控制中心命令下游储气库停止气体注入，并抽出气体继续 向西部供气。 • EPNG通知上游减少或停止气体供应，立即关闭这3条管线，管内 气体都排向Pecos河中，6:25结束。
（2） 紧急响应
• 5:31，断裂5分钟内，当地911收到很多居民（包括EPNG的员工） 的电话。
• 一位操作专家在家中看到天空起火，立刻通知控制中心和管道首 席操作专家。
• 首席操作专家大约在5:45第一个抵达了事故现场，另一个操作专 家随后赶到，一起关闭了1103和1110线的6 3/4截断阀，以及管线 上的清管器发射筒的阀门。 • 6:05，1100线的5号阀门关闭，火势没有减弱，直到1103线的6号 阀关闭后火焰强度才明显减弱，但是仍在燃烧，关闭1103线支路 的清管接收器的旁通阀门后几分钟内，火焰完全熄灭。 • 大约6:21，管道首席操作专家通知控制中心，报告阀门的情况以 及火已经熄灭。
– 人员伤亡 – 环境污染
我国近年来的油气管道泄漏事件
• 2003年12月19日，中石油兰成渝输油管道打孔盗油发生管道泄漏，喷发的油柱高 达40余米，导致宝成铁路停运6小时，管线停输近15小时。
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2004年10月6日，陕京线天然气管道榆林市神木县境内的天然气管道因第三方施工
发生泄漏，无人员伤亡。 2006年8月12日，中石化鲁皖成品油管道遭打孔盗油，管线停止输油9个多小时。 2009年9月15日，中石化鲁皖成品油管道遭扩孔盗油，柴油泄漏，柴油流进附近河
（5）事故原因分析
联邦对管道运营商的监管
• OPS没有对EPNG内腐蚀控制程序进行准确的事故前预
评估，因而事故发生前没有发现该程序的不足。 • 调查进一步认为RSPA应该进行必要的变化，保证对管 道运营商的安全程序有充分的评估。
（5）事故原因分析 行业标准
• 调查认为，象NACE RP0175-75 “钢制管道和管道系统
在New Mexico州Carlsbad附近的
天然气管道断裂，释放出的气 体被引燃并持续燃烧55分钟， 在事故发生地附近露营的12个 人死亡，3辆汽车被烧毁，直接
损失共计998296美元。
事故地管道概况
4条管道
• 1100
• 1103，断裂 • 1110 • 1000，停用 • 桥的两端入口设有警示牌
清管 • • • 1103线在6号截断阀处无发球筒，且在Pecos河压缩机站也没有收球筒，这段
管线不能清管。
在事故发生的3年前（1997年以后）， 1103线的2号到6号截断阀之间对进行 了4次内检测，1998年进行了3次，1999年1次。 1997年7月，由于内腐蚀导致了1300线断裂，EPNG对1300线70英里的管段 进行了内检测，据EPNG称，这次检测没有发现需要维修的内腐蚀，但是在 断裂的地方目视发现有被修复的内腐蚀。 • • 1998年6月和7月，对1103线和1100线各33英里的管线进行了内检测，没有
油气管道完整性管理
帅 健 教授/博导 中国石油大学（北京）
引言
• 管道是油气资源运输和配送的主要方式：
– 我国现有长距离输送管道约5.7万公里，世界排名第六
– 油田集输管道约20万公里 – 城市配送管道约10万公里 – 海底管道约2000公里
• 油气管道事故后果:
– 停输给下游带来巨大经济损失和社会影响
（2） 紧急响应
• 5:51分，第一批紧急响应人员抵达现场，在离事故现场大约3/4英 里处等待，其余的紧急响应人员同样等在该地。 • 医疗单位接到起初的电话，并前往Pecos河压缩机站，一直等到救 护车救走受害者时候，他们才到离开。
• EPNG雇员容许小型消防车通过，阻止了其他车辆。
• 首席管道操作告诉消防员等他关闭更多的阀门后再前进，并只让 EPNG的车辆或闪烁红光的车辆通过。
长输管道与1103线连接。 – 1110线 1949年设计有25处地点可以使气体在未来
的 1 年半到 51 年内流入 1100 线。事发当时，有 11 处 与1100线连接。
（4）管线特征
• 1103线排液口组合——距6号截断阀下游/西部约990英尺处
（4）管线特征
• 清管器不能通过排液管。
（4）管线特征
的内腐蚀控制”这样的行业标准和推荐指南对管道运
营商有重大益处。
• 但是，RP0175-75没有考虑到当前的信息，信息有些陈 旧，所以管道运营商仍然不容易得到可以对建立有效 内腐蚀控制程序做出重大贡献的信息。
2、华盛顿州Bellingham汽油管道爆炸事故
• 1999年6月10日下午3:28，华 盛顿州Bellingham的一条16in 的汽油管道断裂，约237,000 加仑的汽油泄漏进入一条小溪， 约半小时后，汽油被点着爆炸， 汽油在长度约半英里的小溪中 燃烧，2名约10岁的儿童和1名 18岁的年轻人死亡，8人受伤。
沟，现场数百群众抢捞。
2009年12月30日，中石油兰郑长成品油管道由于第三方施工发生泄漏，约150立方 柴油发生泄漏，部分流入渭河。 2010年5月2日，中石化东黄原油管道复线胶州市九龙镇223号桩处的管线因第三方
施工造成管线破裂，共造成240吨原油外泄。
2010年7月16日，中石油大连输油管线因卸油操作不当，致使管线发生爆炸。有媒 体报道称，估计约有1500吨原油进入海洋，受污染海域100平方公里以上。 2010年7月28日，南京栖霞区丙烯管道因第三方施工破坏发生爆炸，造成 13人以
（3） 现场调查
• 管道底部内表面壁厚损 失最大到72% • 蚀坑中的水线 • 管道顶部有环形皱折
（3） 现场调查
• 管线断裂处的腐蚀是由管道内的微生物、湿气、氯化物、O2、CO2和
H2S等成分共同造成：
– 事故后，从不同地方收集了腐蚀产物、沉积物和液体样本： • Keystone压缩机站入口处净化器 • 1103管线的排液口 • 1103管线6号阀门处的收球筒 • 1100管线5号阀门处的收球筒 – 11个样品中的9个发现好氧微生物，22个单一实验中的18个（11个中的10 个）发现硫化盐还原菌，22个单一实验中的10个（11个样品的7个）中发 现产酸细菌。 – 所有的样品中都有氯的存在：1103线的4个样品中有3个的氯含量达到 9000ppm，其中一个达到333000ppm。第4个样品，是从1103管线虹吸排 空的排液口收集到的，发现氯的含量低于50ppm。
• 6:10，另一名操作专家赶到Whitethorn路压缩机站的入口时，遇到
了早先通知的两个操作专家，并看到消防车辆。
• 进入站内，这名操作专家发现站内已停电，启动了备用电源。
• 6:16，首席操作专家向气体控制中心报告阀门全部关闭。
• 首席操作专家让两名员工回到Whitethorn路帮助控制人群。
（3） 现场调查
• 爆炸造成的凹坑大约 51英尺宽、113英尺 长。 • 49英尺的管道被撕裂 成3段，长度分别是3
英尺，20英尺和26英
尺，其中两条管片被 各自抛出了234英尺
和287英尺，一块碎
片击中了河上吊桥的 缆绳。 吊桥的钢结构以及掉落地面的管道都受到烧伤，没有 泄漏。河北岸的三辆汽车和露营用具都被毁坏，河岸 两边的植物都被烧毁。
管道线路应标识清楚
（１）事故经过
• 管道系统由设在Texas、EI Paso的EPNG的控制中心管理，8月19日早晨，三 名EPNG的雇员（1名协调员、2名控制员）当班。 • 5:26，SCADA系统收到Pecos河压缩机站的3号压缩机报警，不到一分钟，1 号压缩机停机。同时，SCADA数据明显中断约30秒。 • 5:30，控制员给在家中的Pecos河地区站的首席操作专家打电话，要求他派人 到压缩机站。首席操作专家立即指派的两名操作专家赶往Pecos河压缩机站。 • 5:31，SCADA数据再次传输中断。
（2） 紧急响应
• 在这过程中，管道操作专家发现了在起火地方的车辆，
并告诉首席操作专家：
– 首席操作专家要求操作专家他们应该控制火势。
– 两个人知道社区紧急响应人员正等在压缩机站的入口处。
– 直到所有阀门关闭后，清楚地看到被火烧掉的卡车，他们感
到灾难发生，管道首席操作专家然后才向上级报告。
（2） 紧急响应