美國佛羅里達天然氣運輸公司管道破裂事件
來源:《管道保護》雜志 作者:鄒斌 整理 時間:2018-7-5 閱讀:
一、事件簡介
發生時間:2009年5月4日上午5:10;
發生地點:佛羅里達棕櫚城附近;
事故類型:管道失效事件;
事故后果:事件造成3人輕傷,3600萬標方天然氣泄漏,綜合損失達60萬美元,泄漏點附近公路封閉近3個小時。
破裂管道周邊環境情況
1.管道簡介
發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年對該管段進行了水壓試驗,2004年進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行了修復。
管道破裂點位置
2.管道工藝情況
20#、21#壓氣站間共有3條管道,管道可以通過一條30英寸環線管道實現互通。事件發生時, 30英寸管道正向100#管道注入天然氣。另外,破裂點上下游各有一個自動關斷閥門,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#閥門立即自動關斷, 20-2#閥門沒有響應;三條線壓力隨即降低, SCADA提示了壓降,但由于未達到設定值并未報警。
5:16 路政部門接到第一起報警電話,隨即通知了當地警察及危險化學品管理辦公室;截至5:21 危險化學品辦公室接到31次該事件報告電話。
5:33 消防員趕到現場,隨即封鎖了高速路, 并對附近居民進行了疏散;
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,并派遣作業人員對線路進行檢查;
6:39 作業人員到達現場,對事故管道進行了確認,并啟動預案;
7:09 作業人員手動關閉20-2#閥門;
8:00 高速路恢復通車,疏散人群陸續返回。
4.人員受傷原因分析。
1名危險化學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時,由于車輛故障側翻導致2人輕傷,被裁定與管道破裂事故相關。
高速公路監控拍攝到的管道泄漏現場
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,并且剝離過程中可以發現很多空囊,可以斷定發生了陰極保護屏蔽。
管體表面可以見到腐蝕坑,通過磁粉探傷可以觀察到管道外壁細小的線性裂紋。
管道破裂點位于直焊縫附近,裂紋由腐蝕坑底部發展,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,裂紋發展形態具備近中性應力腐蝕開裂的特點。
自動化系統調查情況
自動化系統調查情況
20-2#自動關斷閥門未啟動原因分析:20-2#閥門的自動關斷程序設定為閥門壓力下降速率達到0.1Mpa/s時閥門自動關斷。但由于環線管道(30英寸)不斷注入天然氣,導致20-2#閥門壓降未達到響應值,閥門沒有自動關斷。
SCADA系統未報警原因分析:由于三條管線壓力變化頻繁,天然氣運輸公司設定了較高的SCADA系統報警閾值,雖然管道破裂時產生了壓降,但未觸發SCADA系統報警條件。
二、事件原因
1. 直接原因
應力腐蝕開裂導致的管道破裂。
2. 間接原因
管道防腐層剝離產生了陰極保護屏蔽,陰保失效; 頻繁的壓力波動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、自動閥門關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,9小類,一般為內腐蝕、外腐蝕、應力腐蝕開裂、制造與施工缺陷、焊接建造相關缺陷、設備缺陷、第三方損壞、誤操作、自然與地質災害等。
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技術,有效管控應力腐蝕風險。
熟悉各類管道檢測技術及其局限性。現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。
現場開挖檢測過程中,檢測管體缺陷,特別是焊縫附近缺陷時,應該增加磁粉探傷等手段,及時發現管體表面微裂紋問題。
3. 評價自動化系統報警閾值
對公司現有自動化系統報警閾值、閥門自動關斷響應值等相關預設運行參數進行適用性評價, 保障應急情況發生時能夠有效響應。
4. 加強管道陰保防腐管理。
根據防腐材料特點,掌握防腐層失效規律, 及時對失效防腐層進行修復。
5. 針對管體裂紋開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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