一起因成品油管道泄漏導致1 600多人死傷的大爆炸事故
來源:《管道保護》雜志 作者:戴聯雙 時間:2019-1-8 閱讀:
戴聯雙
中國石油管道公司管道完整性管理中心
欄目主持人戴聯雙博士: 1992年4月22日墨西哥瓜達拉哈拉市發生成品油管道泄漏導致大爆炸事故后,提升了墨西哥公眾對于輸油氣管道安全防護的認識,改變了城市規劃思路,同時促進了相關法規標準的完善,定期檢測和長期監測逐步成為地下市政管網必須執行的安全防護措施。這起事故也被美國國家地理選為“重返危機現場”系列電影題材,作為下水道爆炸事故經典案例進行了解讀和分享。時至今日,回顧這起事故帶來了什么啟示,還有哪些措施可以落實,又錯過了哪些避免事故的機會?將透過本文逐一探討。
1992年4月22日,墨西哥瓜達拉哈拉市發生了一起嚴重的地下管道爆炸事故,導致爆炸的主要原因是一條成品油輸送管道發生了泄漏,泄漏油品進入下水道后形成可燃氣體混合物并達到爆炸極限,被不明火源點燃后引起連通的下水道發生連環爆炸,持續時間4小時14分鐘。此次事故共造成15 000多人無家可歸, 1 470人受傷, 206人死亡,許多人失蹤, 1 124座住宅、 450多家商店、 600多輛汽車、 8千米長的街道以及通信和輸電線路被毀壞(圖 1、圖 2)。
圖 1 爆炸后房屋和街道變成了廢墟
圖 2 爆炸發生后在廢墟上的救援
1 事故經過
從1992年4月18日開始,瓜達拉哈拉市的空氣中就彌漫著一種特別氣味,且味道越來越濃,只是人們不清楚到底是什么東西的味道。
到4月21日,隨著氣溫的上升,難聞的氣味越來越濃。為了安撫大家,消防隊依然聲稱一切正常。但事態卻是越來越嚴重——居民們發現自來水管中竟然流出了汽油。
4月21日下午,天氣非常炎熱,從下水井噴出的氣柱幾乎達到了2米高,這引起了水務局的密切關注。同時,污水管道中煤氣含量的檢測結果顯示,爆炸的可能性達到了100%。一名水務局的工作人員曾建議居民離開家。他警告大家“甘蒂街下面的污水管道就像一枚定時炸彈,隨時都會爆炸。”但市政官員卻仍在強調:“不要擔心,保持冷靜。”
到了4月21日 午夜,汽油味更加濃烈了。水務局開始搜尋,但工程師們都沒有找到氣味的來源。由于擔心會發生爆炸,他們向下水道中注入大量的水以稀釋汽油。
4月22日上午9:40,早間新聞播出了市消防局局長特立尼達·洛佩斯·里瓦斯的電臺采訪,他堅持說事態仍在控制之下,沒有爆炸危險,目的是安撫民心。但實際情況恰恰相反。與此形成鮮明對比的是“測量儀顯示的情況已經非常緊急”。公共衛生和安全局負責人若熱·圣托約了解這一情況,但沒有權力命令人們撤離這一地區。消防局和環保局有權做出這樣的決定,因為他們有豐富的專業經驗,能判斷得出情況是否相當危險,但沒有人愿意下達疏散命令。 4月22日上午10:05,爆炸最終發生了。僅僅在幾秒鐘前,人行道和房屋還在,幾秒鐘后卻變成了滿是碎石瓦礫的巨坑。到處充斥著噪聲和尖叫聲,但這只是開始。隨著下水道中發生的連環爆炸,幾乎摧毀了其上方的每條街道。4月22日下午14:20,主要街道之一的岡薩雷斯·加洛街發生了最后一次爆炸,至此爆炸總共持續了4小時14分鐘。
2 事故原因分析
在事故調查過程中,調查組首先排除了地震和乙烷氣體導致事故發生的可能性。
最終,調查小組檢查了輸油管道后發現汽油正從國有石油公司煉油廠附近的人行道處涌出來,泄漏汽油來自地下輸送管道。在涌出汽油的人行道處向下挖掘時,發現一根彎了的水管纏繞著輸油管道。管道接觸的地方有一個小洞,汽油就是從輸油管道的小洞中泄漏出來的(圖 3、圖 4)。
圖 3 輸水管道與輸油管道位置示意圖
圖 4 截取的輸水和輸油管道泄漏洞示意圖
供水管道由鍍了一層鋅的鐵制成,輸油管道則由鋼制成。在潮濕的環境下,這些金屬會發生反應。雖然洞的直徑只有1厘米,但壓力作用下汽油涌進了土壤里。據估計,有60萬升汽油滲入了土壤,并很快擴散到管道周圍的土壤里,通過裂縫滲透到污水下水道中,接著滲進了供水管道周圍的土壤里,進入街區飲用水供應系統。
調查過程中發現,瓜達拉哈拉市在開挖修建新地鐵線時,遇到城市污水排放主管擋在了前面。不得不將污水排放主管改成U形管道,從地鐵線路的下方通過。調查人員推斷,污水雖然可以流過U形管道部分,排出下水道,但氣態汽油被困在污水管道中高于地鐵線路的部分(圖 5)。所以,有的地方汽油濃度高,有的地方汽油濃度低。充滿氣態汽油的污水支管和污水主管中的汽油濃度不同,濃度較高的地方首先發生爆炸。
圖5 污水排放管道的U型結構
3 事故的啟示與探討
回顧墨西哥這起爆炸事故,可以看到由于多種原因錯過了避免事故發生的機會。
(1)忽視潛在隱患。 1983年、 1991年瓜達拉哈拉市曾發生多起污水井蓋被氣浪沖出事件,還曾造成人員受傷,但是未曾引起任何重視。我國重慶地區也曾報道過污水管道井蓋燃爆噴出新聞。這些都是發生重大事故的先兆事件,如果忽視不管,可能會造成重大事故。
(2)缺少可燃氣體環境作業防范。墨西哥這起事故中曾提到不明火源,有可能來自工作人員用撬棍撬開下水井蓋或者把井蓋放回到井口的時候產生了致命的火星,而這些火花成了這次大爆炸的導火索。
(3)應對措施不到位。水務局職員在現場確認下水管道形成了爆炸混合物,且濃度達到了爆炸極限,但未采取任何預防措施,錯過了預防事故發生的最后時機。
(4)缺乏認知和擔當。在面對危險的情況下,由于認知的局限性和缺乏足夠的擔當,沒有政府主管部門愿意下達疏散命令,失去了挽救數百人生命的機會。
這起事故后,觸動了墨西哥政府將高壓油氣輸送管道遷出了市區,對所有污水排放系統安裝了監控系統,監測和檢測可燃氣體濃度和毒素含量。
實際上,每次油氣管道事故的發生都在推動管理和技術的進步: 如1991 年3 月Enbridge 管道公司3 號管線發生破裂泄漏后,調控中心管理中就增加了“10分鐘關斷”規定。 TransCanada 管道公司(TCPL)天然氣管道多次發生泄漏而空中巡護和外雇巡護人員往往無法查知的情況下,增加了“TCPL 職員每年都必須徒步沿著管道系統的管廊帶用便攜式的可燃氣體探測儀開展天然氣泄漏調查”規定。美國也曾經在多次管道事故發生后無法獲取有價值信息的情況下,在其聯邦法規CFR49 195.50 中增加了“發生危險液體泄漏5加侖(0.019 m3)或更大并導致5萬美元損失、爆炸或者火災事故時,管道和危險材料安全管理局(PHMSA)要求管道運營商提供一份分析報告,而不是維修作業報告”規定。技術方面: TransCanada管道公司運營的輸氣管道長期受裂紋誘發管道失效事故困擾,從而促進了電磁超聲技術(EMAT)的發展和完善。 Enbridge 管道公司運營的輸油管道也深受裂紋誘發管道失效事故困擾,從而促進了超聲裂紋檢測技術(USCD)的發展和完善。同時這些事故還促進了工程適用性評價、各類缺陷的開挖準則、靜水壓力測試等技術的發展。
相對來說, 2014年大連“6·30”新大線管道漏油事故處置措施比較到位,及時有效控制了事態,避免了次生災害事故發生。這起事故是由第三方施工造成的管道破裂,泄漏原油也進入了地下市政管網,但是管道企業和地方政府部門緊急疏散了周邊群眾,并采取了下水管道強制排風、注射消防泡沫、實時監測可燃氣體濃度等多項措施。
下期將為大家介紹 “2000年4月7日Piney Point輸油管道破裂事故”,并分享這次事故帶來的經驗教訓,敬請關注。
作者:戴聯雙,博士, 1983年生,湖南懷化人,現就職于中國石油管道公司管道完整性管理中心,注冊安全工程師、二級安全評價師、安防系統集成師、管道檢驗員。負責編寫了《油氣管道安全防護規范》(Q/SY1490―2012),參與起草公安部標準《石油天然氣管道系統治安風險等級和安全防范要求》(GA 1166―2014)、國家標準 《油氣輸送管道完整性管理規范》(GB 32167―2015)等多項標準。在國內外期刊先后發表論文10余篇,參與編著了《管道完整性管理技術》《油氣管道事故啟示錄》等書籍。近年來多次獲得中石油集團科學技術進步獎、河北省科學技術進步獎、管道科學獎等。
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