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事故案例

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一起因成品油管道泄漏导致1 600多人死伤的大爆炸事故

来源:《管道保护》杂志 作者:戴联双 时间:2019-1-8 阅读:

戴联双

中国石油管道公司管道完整性管理中心


栏目主持人戴联双博士: 1992年4月22日墨西哥瓜达拉哈拉市发生成品油管道泄漏导致大爆炸事故后,提升了墨西哥公众对于输油气管道安全防护的认识,改变了城市规划思路,同时促进了相关法规标准的完善,定期检测和长期监测逐步成为地下市政管网必须执行的安全防护措施。这起事故也被美国国家地理选为“重返危机现场”系列电影题材,作为下水道爆炸事故经典案例进行了解读和分享。时至今日,回顾这起事故带来了什么启示,还有哪些措施可以落实,又错过了哪些避免事故的机会?将透过本文逐一探讨。


1992年4月22日,墨西哥瓜达拉哈拉市发生了一起严重的地下管道爆炸事故,导致爆炸的主要原因是一条成品油输送管道发生了泄漏,泄漏油品进入下水道后形成可燃气体混合物并达到爆炸极限,被不明火源点燃后引起连通的下水道发生连环爆炸,持续时间4小时14分钟。此次事故共造成15 000多人无家可归, 1 470人受伤, 206人死亡,许多人失踪, 1 124座住宅、 450多家商店、 600多辆汽车、 8千米长的街道以及通信和输电线路被毁坏(图 1、图 2)。


图 1 爆炸后房屋和街道变成了废墟

图 2 爆炸发生后在废墟上的救援


1 事故经过

从1992年4月18日开始,瓜达拉哈拉市的空气中就弥漫着一种特别气味,且味道越来越浓,只是人们不清楚到底是什么东西的味道。

到4月21日,随着气温的上升,难闻的气味越来越浓。为了安抚大家,消防队依然声称一切正常。但事态却是越来越严重——居民们发现自来水管中竟然流出了汽油。

4月21日下午,天气非常炎热,从下水井喷出的气柱几乎达到了2米高,这引起了水务局的密切关注。同时,污水管道中煤气含量的检测结果显示,爆炸的可能性达到了100%。一名水务局的工作人员曾建议居民离开家。他警告大家“甘蒂街下面的污水管道就像一枚定时炸弹,随时都会爆炸。”但市政官员却仍在强调:“不要担心,保持冷静。”

到了4月21日 午夜,汽油味更加浓烈了。水务局开始搜寻,但工程师们都没有找到气味的来源。由于担心会发生爆炸,他们向下水道中注入大量的水以稀释汽油。

4月22日上午9:40,早间新闻播出了市消防局局长特立尼达·洛佩斯·里瓦斯的电台采访,他坚持说事态仍在控制之下,没有爆炸危险,目的是安抚民心。但实际情况恰恰相反。与此形成鲜明对比的是“测量仪显示的情况已经非常紧急”。公共卫生和安全局负责人若热·圣托约了解这一情况,但没有权力命令人们撤离这一地区。消防局和环保局有权做出这样的决定,因为他们有丰富的专业经验,能判断得出情况是否相当危险,但没有人愿意下达疏散命令。 4月22日上午10:05,爆炸最终发生了。仅仅在几秒钟前,人行道和房屋还在,几秒钟后却变成了满是碎石瓦砾的巨坑。到处充斥着噪声和尖叫声,但这只是开始。随着下水道中发生的连环爆炸,几乎摧毁了其上方的每条街道。4月22日下午14:20,主要街道之一的冈萨雷斯·加洛街发生了最后一次爆炸,至此爆炸总共持续了4小时14分钟。

2 事故原因分析

在事故调查过程中,调查组首先排除了地震和乙烷气体导致事故发生的可能性。

最终,调查小组检查了输油管道后发现汽油正从国有石油公司炼油厂附近的人行道处涌出来,泄漏汽油来自地下输送管道。在涌出汽油的人行道处向下挖掘时,发现一根弯了的水管缠绕着输油管道。管道接触的地方有一个小洞,汽油就是从输油管道的小洞中泄漏出来的(图 3、图 4)。


图 3 输水管道与输油管道位置示意图

图 4 截取的输水和输油管道泄漏洞示意图


供水管道由镀了一层锌的铁制成,输油管道则由钢制成。在潮湿的环境下,这些金属会发生反应。虽然洞的直径只有1厘米,但压力作用下汽油涌进了土壤里。据估计,有60万升汽油渗入了土壤,并很快扩散到管道周围的土壤里,通过裂缝渗透到污水下水道中,接着渗进了供水管道周围的土壤里,进入街区饮用水供应系统。

调查过程中发现,瓜达拉哈拉市在开挖修建新地铁线时,遇到城市污水排放主管挡在了前面。不得不将污水排放主管改成U形管道,从地铁线路的下方通过。调查人员推断,污水虽然可以流过U形管道部分,排出下水道,但气态汽油被困在污水管道中高于地铁线路的部分(图 5)。所以,有的地方汽油浓度高,有的地方汽油浓度低。充满气态汽油的污水支管和污水主管中的汽油浓度不同,浓度较高的地方首先发生爆炸。


图5  污水排放管道的U型结构


3 事故的启示与探讨

回顾墨西哥这起爆炸事故,可以看到由于多种原因错过了避免事故发生的机会。

(1)忽视潜在隐患。 1983年、 1991年瓜达拉哈拉市曾发生多起污水井盖被气浪冲出事件,还曾造成人员受伤,但是未曾引起任何重视。我国重庆地区也曾报道过污水管道井盖燃爆喷出新闻。这些都是发生重大事故的先兆事件,如果忽视不管,可能会造成重大事故。

(2)缺少可燃气体环境作业防范。墨西哥这起事故中曾提到不明火源,有可能来自工作人员用撬棍撬开下水井盖或者把井盖放回到井口的时候产生了致命的火星,而这些火花成了这次大爆炸的导火索。

(3)应对措施不到位。水务局职员在现场确认下水管道形成了爆炸混合物,且浓度达到了爆炸极限,但未采取任何预防措施,错过了预防事故发生的最后时机。

(4)缺乏认知和担当。在面对危险的情况下,由于认知的局限性和缺乏足够的担当,没有政府主管部门愿意下达疏散命令,失去了挽救数百人生命的机会。

这起事故后,触动了墨西哥政府将高压油气输送管道迁出了市区,对所有污水排放系统安装了监控系统,监测和检测可燃气体浓度和毒素含量。

实际上,每次油气管道事故的发生都在推动管理和技术的进步: 如1991 年3 月Enbridge 管道公司3 号管线发生破裂泄漏后,调控中心管理中就增加了“10分钟关断”规定。 TransCanada 管道公司(TCPL)天然气管道多次发生泄漏而空中巡护和外雇巡护人员往往无法查知的情况下,增加了“TCPL 职员每年都必须徒步沿着管道系统的管廊带用便携式的可燃气体探测仪开展天然气泄漏调查”规定。美国也曾经在多次管道事故发生后无法获取有价值信息的情况下,在其联邦法规CFR49 195.50 中增加了“发生危险液体泄漏5加仑(0.019 m3)或更大并导致5万美元损失、爆炸或者火灾事故时,管道和危险材料安全管理局(PHMSA)要求管道运营商提供一份分析报告,而不是维修作业报告”规定。技术方面: TransCanada管道公司运营的输气管道长期受裂纹诱发管道失效事故困扰,从而促进了电磁超声技术(EMAT)的发展和完善。 Enbridge 管道公司运营的输油管道也深受裂纹诱发管道失效事故困扰,从而促进了超声裂纹检测技术(USCD)的发展和完善。同时这些事故还促进了工程适用性评价、各类缺陷的开挖准则、静水压力测试等技术的发展。

相对来说, 2014年大连“6·30”新大线管道漏油事故处置措施比较到位,及时有效控制了事态,避免了次生灾害事故发生。这起事故是由第三方施工造成的管道破裂,泄漏原油也进入了地下市政管网,但是管道企业和地方政府部门紧急疏散了周边群众,并采取了下水管道强制排风、注射消防泡沫、实时监测可燃气体浓度等多项措施。


下期将为大家介绍 “2000年4月7日Piney Point输油管道破裂事故”,并分享这次事故带来的经验教训,敬请关注。


作者:戴联双,博士, 1983年生,湖南怀化人,现就职于中国石油管道公司管道完整性管理中心,注册安全工程师、二级安全评价师、安防系统集成师、管道检验员。负责编写了《油气管道安全防护规范》(Q/SY1490―2012),参与起草公安部标准《石油天然气管道系统治安风险等级和安全防范要求》(GA 1166―2014)、国家标准 《油气输送管道完整性管理规范》(GB 32167―2015)等多项标准。在国内外期刊先后发表论文10余篇,参与编著了《管道完整性管理技术》《油气管道事故启示录》等书籍。近年来多次获得中石油集团科学技术进步奖、河北省科学技术进步奖、管道科学奖等。

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