张强1 戴联双2

1.国家管网集团科学技术研究总院； 2.国家管网集团公司

1  事故概况

2016年10月31日，科洛尼尔管道公司（Colonial Pipeline）Line 1管线在维修作业中，施工承包商不慎造成Line 1管道上的TOR配件（氮气注入口）损坏，导致油品泄漏，引发大火，事故造成2人死亡、4人受伤，周边多台车辆烧毁，燃烧半径大约300 m，油品泄漏量估计为4445桶，经济损失（含事后环境修复）约1684万美元（图 1）。

图 1 Line 1管道事故现场

Line 1管道始于德克萨斯州的休斯顿终于北卡罗来纳州的格林斯博罗，输送介质为成品油，管道建于1960年，全长1686 km，管径914 mm，管材X52，输量58 000桶/小时，管道壁厚7.1 mm，发生事故时运行压力3.72 MPa。事故发生前的9月9日，Line 1管道在事故位置下游8.85 km处发生泄漏，此次开挖作业主要是确认Line 1管道上的TOR（氮气注入口）的位置和数量，以便对Line 1管道泄漏段开展氮气吹扫。

2  事故经过与应急处置

2016年9月9日，Line 1管道在本次事故位置下游8.85 km处发生泄漏，泄漏油品8000余桶，9月22日完成152 m临时管线的安装，9月28日、29日完成泄漏管段的开挖与切割，并开展修复工作。

10月24日，为进一步确认Line 1管线上TOR的位置和数量，施工承包商提交了开挖申请，并请求管道企业在两处拟开挖区域（CR-91、CR-251事故区域）对管道和周边设施进行定位。于10月26日收到了开挖回复。

10月31日上午6点始，管道企业、监理单位（SLDP公司）、施工承包商在第一处拟开挖区域（CR-91）召开了现场安全会。监理人员向管道企业人员请求查看管道定位图，但后者未提供相关纸质图纸，称已提供了电子版，如果需要纸质定位图，请与其上级主管讨论。随后，监理人员在开挖现场进行了技术和安全交底，要求施工人员开挖至距离管道0.6 m时不得再进行机械开挖而应人工开挖。但管道企业监管人员离开了现场并未监管后续的开挖作业。至下午1点50分，完成CR-91现场挖掘工作。

下午2点15分，监理人员、施工人员和相关设备陆续到达CR-251开挖现场，所有设备布置妥当，准备开挖，先期开展了管道定位与标记。根据事后调查，监理人员称他从施工负责人那里得知两名工人完成了对Line 1管线的定位和埋深探测，仪器显示Line 1管道埋深1.0 m，并同时对管道周边两侧进行了探测。而施工单位现场安全员表示，当时施工人员让他在橙色标记处探测管道，他只能将探杆深入地下大约76.2 mm（3 in），根本无法确定管道埋深，这与监理人员的叙述不符。他推测可能碰到了岩石，在类似情况下，正确的操作应该是向一侧移动50.8 mm（2 in）后重新探测。此外，现场安全员表示，在事故前他和任何人都没有进行额外的管道探测。

挖机手称他采用挖机清理下表层土壤，以便进行探测。清理过程中，监理人员默许了这一行为。挖机手先后进行了4次刮挖，且开挖速度明显快于CR-91的开挖工作，施工单位现场安全员表示他曾示意挖机手停止开挖，进行埋深探测，但挖机手未予理会。

下午2点47分，挖机手进行第5次刮挖中，发生了油品泄漏。事后显示挖机手在第5次刮挖中，挖掘深度在0.48 m～0.5 m。施工单位现场安全员表示，如果管道企业监管人员在场，应该不会允许此类情况的发生。2点51分，现场人员向管道企业报告事故情况，业主单位启动了应急预案。先后于下午3点完成停泵，3点50分派出操作人员前往事故点上下游截断阀关阀，至4点10分完成阀门截断。

11月4日完成了现场火灾的扑救，11月6日下午5点45分，完成了换管修复，管线重启。

3  事故原因分析

泄漏的直接原因为管道动土开挖维修作业中，挖掘机斗齿刮住管道顶部安装的TOR配件，致TOR损坏发生油品泄漏（图 2），间接原因包括开挖现场沟通不畅、监管不足和盲目施工等因素综合导致。

图 2 损坏的TOR配件和被烧毁的挖掘机

（1）事故管段失效分析。通过失效分析，管材屈服强度、抗拉强度、夏比冲击功、化学成分等符合API 5LX 的规范要求，管材、TOR配件、管体-TOR配件焊缝处硬度高于API 5LX的规范要求。目视观察发现TOR配件通过焊接连接到管道上，在焊缝底部发生了撕裂，整体弯曲变形向西南西方向倾倒，说明该TOR配件承受了异常的机械外力或者冲击所致。未发现焊接缺陷（例如气孔、焊渣或夹杂），电子显微镜检查显示塑性断裂特征（图 3）。

图 3 事故管段切割及样品

（2）混凝土盖板未起到保护作用。事后发现，TOR配件上方安置了两块混凝土盖板，每块盖板长1.2 m、宽0.9 m，用于保护管道免遭破坏。而事故发生时，施工方并不掌握混凝土盖板的尺寸、深度或位置，现场人员手中的图纸也未标识出TOR配件上方的盖板，且仅标识了两个TOR配件。实际开挖过程中，盖板埋深大致为0.5 m，受到了挖掘机的直接冲击，致使盖板损坏，未能起到保护作用（图 4）。

图 4 管道上方的混凝土盖板

（3）施工现场缺乏有效沟通和监管。一是管道企业未向监理单位提供管道位置信息图，现场管道定位出现偏差，基础数据掌握不足（是否存在盖板、埋深等）；二是是否进行了开挖前的管道定位，监理单位和施工单位事后说法有出入；三是管道企业监管人员不在现场，挖机手违反关于在管道两侧304.8 mm（1 ft）范围内不得使用机械挖掘，必须手动挖掘的规定，现场监理人员和安全监管人员未及时叫停。

4  启示

油气管道上方动土作业存在较大安全风险，如果防范措施落实不到位，就有可能发生事故。

（1）施工准备阶段应对作业区域地下及周边情况进行调查。应保证现场相关人员拥有最新的地下管线布置图，明确标注位置、走向、深度及可能存在的危害，在情况不清楚时必须采用探测设备进行探测。

（2）施工作业可能会对他方的财产或公共设施（如：耕地、道路、房屋、铁路、公路、堤坝、河床、桥梁、文物、消防、居民生活设施、通讯、电力设施等）产生影响的，应在作业前与相关方沟通并达成安全协议，以使风险得到有效控制。

（3）依据《石油天然气管道保护法》相关条款固定，在管道中心线两侧5 m范围内宜采用人工开挖避免对管线或电缆造成影响。机械开挖要求全程人工监护，确保管道运行安全。特殊地段，可适当减少机械开挖深度或全部采用人工开挖。当突然排放有害物质时，监护人员应立即通知作业人员停止作业，迅速撤离现场。

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

作者简介：张强，1986年生，高级工程师，注册安全工程师、二级安全评价师、管道检验员，主要从事管道风险评价和完整性相关的研究与应用工作。先后参与制修订行业、企业标准5项，获得国家石油天然气管网集团科技进步奖、中国职业安全健康协会科学技术奖、河北省石油学会科技进步奖等奖项。联系方式：0316-2072640，zhangqiang14@pipechina.com.cn。