美國佛羅里達天然氣運輸公司管道破裂事件
來(lái)源:《管道保護》雜志 作者:鄒斌 整理 時(shí)間:2018-7-5 閱讀:
一、事件簡(jiǎn)介
發(fā)生時(shí)間:2009年5月4日上午5:10;
發(fā)生地點(diǎn):佛羅里達棕櫚城附近;
事故類(lèi)型:管道失效事件;
事故后果:事件造成3人輕傷,3600萬(wàn)標方天然氣泄漏,綜合損失達60萬(wàn)美元,泄漏點(diǎn)附近公路封閉近3個(gè)小時(shí)。
破裂管道周邊環(huán)境情況
1.管道簡(jiǎn)介
發(fā)生破裂的管道是佛羅里達天然氣運輸公司100#管道,建于1959年,破裂點(diǎn)位于20#與21#壓氣站之間,距離20#壓氣站27.7 km,管材為X52,外徑457 mm(18 inch),壁厚6.3 mm,ERW直縫電阻焊管,外涂層為聚乙烯膠帶,最大操作壓力9.75 MPa。1971年對該管段進(jìn)行了水壓試驗,2004年進(jìn)行了第二代漏磁檢測,并對破裂管段附近的金屬損失缺陷進(jìn)行了修復。
管道破裂點(diǎn)位置
2.管道工藝情況
20#、21#壓氣站間共有3條管道,管道可以通過(guò)一條30英寸環(huán)線(xiàn)管道實(shí)現互通。事件發(fā)生時(shí), 30英寸管道正向100#管道注入天然氣。另外,破裂點(diǎn)上下游各有一個(gè)自動(dòng)關(guān)斷閥門(mén),分別為20-1# 及20-2# 。
管道工藝運行情況
3.事件響應
5:10 管道破裂,20-1#閥門(mén)立即自動(dòng)關(guān)斷, 20-2#閥門(mén)沒(méi)有響應;三條線(xiàn)壓力隨即降低, SCADA提示了壓降,但由于未達到設定值并未報警。
5:16 路政部門(mén)接到第一起報警電話(huà),隨即通知了當地警察及危險化學(xué)品管理辦公室;截至5:21 危險化學(xué)品辦公室接到31次該事件報告電話(huà)。
5:33 消防員趕到現場(chǎng),隨即封鎖了高速路, 并對附近居民進(jìn)行了疏散;
5:49 消防員通知尚不知情的佛羅里達天然氣運輸公司,運輸公司立即降壓,并派遣作業(yè)人員對線(xiàn)路進(jìn)行檢查;
6:39 作業(yè)人員到達現場(chǎng),對事故管道進(jìn)行了確認,并啟動(dòng)預案;
7:09 作業(yè)人員手動(dòng)關(guān)閉20-2#閥門(mén);
8:00 高速路恢復通車(chē),疏散人群陸續返回。
4.人員受傷原因分析。
1名危險化學(xué)品辦公室職員被認為吸入較大濃度天然氣,被認定輕傷。
2名人員在高速路停車(chē)時(shí),由于車(chē)輛故障側翻導致2人輕傷,被裁定與管道破裂事故相關(guān)。
高速公路監控拍攝到的管道泄漏現場(chǎng)
破裂的管段
5.事件原因調查分析
管道檢查情況
管道防腐層聚乙烯膠帶嚴重剝離,并且剝離過(guò)程中可以發(fā)現很多空囊,可以斷定發(fā)生了陰極保護屏蔽。
管體表面可以見(jiàn)到腐蝕坑,通過(guò)磁粉探傷可以觀(guān)察到管道外壁細小的線(xiàn)性裂紋。
管道破裂點(diǎn)位于直焊縫附近,裂紋由腐蝕坑底部發(fā)展,下圖為事件管段電子顯微鏡圖片。
裂紋在管體上呈簇狀分布,裂紋發(fā)展形態(tài)具備近中性應力腐蝕開(kāi)裂的特點(diǎn)。
自動(dòng)化系統調查情況
自動(dòng)化系統調查情況
20-2#自動(dòng)關(guān)斷閥門(mén)未啟動(dòng)原因分析:20-2#閥門(mén)的自動(dòng)關(guān)斷程序設定為閥門(mén)壓力下降速率達到0.1Mpa/s時(shí)閥門(mén)自動(dòng)關(guān)斷。但由于環(huán)線(xiàn)管道(30英寸)不斷注入天然氣,導致20-2#閥門(mén)壓降未達到響應值,閥門(mén)沒(méi)有自動(dòng)關(guān)斷。
SCADA系統未報警原因分析:由于三條管線(xiàn)壓力變化頻繁,天然氣運輸公司設定了較高的SCADA系統報警閾值,雖然管道破裂時(shí)產(chǎn)生了壓降,但未觸發(fā)SCADA系統報警條件。
二、事件原因
1. 直接原因
應力腐蝕開(kāi)裂導致的管道破裂。
2. 間接原因
管道防腐層剝離產(chǎn)生了陰極保護屏蔽,陰保失效; 頻繁的壓力波動(dòng)導致了裂紋快速擴張; 第二代漏磁檢測器對焊縫附近缺陷識別能力有限, 且不具備識別裂紋型缺陷的能力; 未有效評估SCADA報警閾值、自動(dòng)閥門(mén)關(guān)斷響應條件的適用性。
三、認識和啟示
1. 熟悉掌握管道危害與管道檢測手段。
熟悉管道危害因素:管道的危害因素共3大類(lèi),9小類(lèi),一般為內腐蝕、外腐蝕、應力腐蝕開(kāi)裂、制造與施工缺陷、焊接建造相關(guān)缺陷、設備缺陷、第三方損壞、誤操作、自然與地質(zhì)災害等。
重視管道應力腐蝕危害因素識別。采用針對性的檢測與評價(jià)技術(shù),有效管控應力腐蝕風(fēng)險。
熟悉各類(lèi)管道檢測技術(shù)及其局限性,F有的檢測手段主要有漏磁、弱磁、EMAT、ECDA、水壓試驗等,應根據管道面臨的主要危害因素選擇合適的檢測方式。
2. 重視焊縫附近缺陷的檢測。
現場(chǎng)開(kāi)挖檢測過(guò)程中,檢測管體缺陷,特別是焊縫附近缺陷時(shí),應該增加磁粉探傷等手段,及時(shí)發(fā)現管體表面微裂紋問(wèn)題。
3. 評價(jià)自動(dòng)化系統報警閾值
對公司現有自動(dòng)化系統報警閾值、閥門(mén)自動(dòng)關(guān)斷響應值等相關(guān)預設運行參數進(jìn)行適用性評價(jià), 保障應急情況發(fā)生時(shí)能夠有效響應。
4. 加強管道陰保防腐管理。
根據防腐材料特點(diǎn),掌握防腐層失效規律, 及時(shí)對失效防腐層進(jìn)行修復。
5. 針對管體裂紋開(kāi)挖探索性試驗與研究。◢
(西部管道公司鄒斌整理)
《管道保護》2015年第2期(總第21期)
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