一起因站场辅助系统损坏导致的油品泄漏事件｜盘石动力

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一起因站场辅助系统损坏导致的油品泄漏事件

2021-12-27 11:12:23 评论（0）

主持人戴联双博士：

与油气管道线路相比，站场具有系统繁杂、自动化程度不一、管理难度大等特点，设备失效后可能在短时间内对生产造成较大影响。根据美国PHMSA2010―2019年油气管道失效事件统计，站内泄漏事件数量约占总起数的78%。下面介绍一起因站场辅助系统损坏导致的原油泄漏事件，期望能为站场安全的标准化和精细化管理提供借鉴。

一起因站场辅助系统损坏导致的油品泄漏事件

张强戴联双

1 事件回顾

2020年4月30日，Enbridge管道公司位于加拿大萨斯喀彻温（Saskatchewan）省赫舍尔（Herschel）镇的管道3号线Herschel泵站，因减阻剂注入软管破裂使原油回流导致泄漏（图 1）。泄漏量估计为50 m3，其中约10 m3原油通过站内排水系统溢流到站外，未发生爆炸和人员伤亡。经采样监测周边土壤和地下水，未造成严重污染。

（a）泄漏的油品

（b）发生泄漏的软管位置

图 1 泄漏现场

2 Herschel 泵站概况

Herschel泵站简介。Herschel泵站1972年建成投运，公司1、2、3、4、13、67和93号线管道均通过该站。其中3号线是公司主干系统的一部分，泵站由运营控制中心24 h远程监控。现场值班人员工作时间为07:00～16:30。

4月29日，Herschel泵站3号线处于停输状态，现场值班人员下班离开泵站之前未观察到任何泄漏迹象。当晚21:46～23:05，控制中心远程重启3号线。4月30日早晨现场值班人员到达泵站时，发现有原油泄漏。近日夜晚最低气温在零度以下。

减阻剂注入系统。3号线泵站减阻剂（DRA）注入系统于2016年建成，主要结构如图2所示。安装在室内的部分设备配备了加热装置，主要有用于存储DRA产品的储罐、搅拌器、电气控制系统、泵等。

图 2 DRA注入工艺示意图

DRA注入系统室外管道包括19mm的不锈钢管和一根19mm柔性编织软管，并装有电伴热和绝热装置，以防DRA产品出现凝固。钢管和软管在支撑盘内延伸至3号线管道的注入点，柔性编织软管上游设止回阀A，以防止原油从3号管道回流到DRA注入系统。

事故发生时，DRA注入系统处于停输状态。因其室内部分于2018年4月由Enbridge控制中心在电动阀处隔离后一直保持隔离状态。在此工况下，电动阀下游的管道充满DRA，以确保DRA注入系统在需要时可随时使用。

3 泄漏原因分析

直接原因。泄漏直接原因为DRA注入系统球阀至注入点之间的柔性编制软管破裂，原油回流所致。调查组拆除柔性编织软管并将其送第三方开展失效分析，结果显示，软管的波纹内管由316L型不锈钢制成，沿纵向焊接中心线约有5厘米长凸起和裂缝，处于球阀附近（图3）。在凸起位置，软管中塞满了由DRA和原油残渣组成的半固态材料，因DRA伴热系统发生故障导致冻结。检查确定，裂缝是由316L不锈钢波纹管焊接处的瞬时延性断裂引起的。

图 3 破裂的软管

间接原因。为最大限度提高站场意外泄漏油品时的围堵能力，Herschel泵站设3个安全蓄油池，总容量约13 000m3。泵站排水系统包括排水渠、涵洞、护堤和控制阀。泵站溢油围堵程序要求雨水不能长时间在站内积聚，尽可能保证安全池容积，在泵站东南角，通过排水闸阀将积聚在站内的雨水排出。根据规定，除非在主动排水期间，否则控制阀应保持关闭状态。

4月29日，值班人员手动打开了控制阀以排出积聚的雨水。轮班结束时，阀门未关闭，造成原油泄漏后沿排水系统溢流到站外。如图 4所示。经调查，值班人员并未按雨水外排管理规程要求填写记录表格，且该规程未包含有关排放阀操作的详细说明，包括何时打开和关闭。泄漏事件流程分析详见图 5。

图 4 原油溢流站外示意图

图 5 泄漏事件流程

危害评估。在DRA注入系统建成投运之前，Enbridge开展了其危害与可操作性分析（HAZOP）。

HAZOP将DRA伴热装置故障识别为工艺危害，可能情形为DRA注入系统及管道（包括19 mm柔性编织软管）暴露在低温下，管道或柔性编织软管会发生冻结形成阻塞流而过压，导致DRA介质泄漏。但HAZOP并未识别出DRA注入系统的设计是否允许原油从注入点回流到止回阀，也未识别出如果包括柔性编织软管在内的管道冻结和破裂，可能会导致原油泄漏。因此，未采取任何控制措施。

4 改进措施及经验教训

（1）重新评估对DRA注入系统的需求，采取措施隔离不再需要的系统。

（2）对雨水外排管理程序和文档进行审查，找出需要改进的地方。

（3）其他措施。①制定了间歇性冲洗DRA注入系统规定，以防止堵塞和冻结；②修订了DRA注入系统的设计标准，以确保止回阀位于柔性编织软管的下游；③修订了DRA注入系统及其组件的预防性维护程序。

（本文由北方管道公司科技研究中心张强、国家管网集团公司戴联双编译自加拿大运输安全局（TSB）《Pipeline Transportation Safety Investigation Report P20H0017：RELEASE OF CRUDE OIL INCIDENT- Enbridge Pipelines Inc.Herschel pump station》）

张强，1986年生，现任职于国家管网集团北方管道公司管道科技研究中心，主要从事管道完整性相关的研究工作，注册安全工程师、二级安全评价师、管道检验员。先后参与编写SY/T 6891.2《油气管道风险评价法第2部分定量评价法》、SY/T 6714《油气管道基于风险的检测方法》等行业标准，《油气管道站场完整性管理》等书籍，曾获中石油集团公司科学技术进步奖等。联系方式：18630630987，zhangqiang14@pipechina.com.cn。

来源：《管道保护》2021年第6期（总第61期）