1 事件回顧

2020年4月30日，Enbridge管道公司位于加拿大薩斯喀徹溫（Saskatchewan）省赫舍爾（Herschel）鎮(zhèn)的管道3號(hào)線Herschel泵站，因減阻劑注入軟管破裂使原油回流導(dǎo)致泄漏（圖 1）。泄漏量估計(jì)為50 m3，其中約10 m3原油通過(guò)站內(nèi)排水系統(tǒng)溢流到站外，未發(fā)生爆炸和人員傷亡。經(jīng)采樣監(jiān)測(cè)周邊土壤和地下水，未造成嚴(yán)重污染。

（a）泄漏的油品

圖 1 泄漏現(xiàn)場(chǎng)

2  Herschel 泵站概況

Herschel泵站簡(jiǎn)介。Herschel泵站1972年建成投運(yùn)，公司1、2、3、4、13、67和93號(hào)線管道均通過(guò)該站。其中3號(hào)線是公司主干系統(tǒng)的一部分，泵站由運(yùn)營(yíng)控制中心24 h遠(yuǎn)程監(jiān)控。現(xiàn)場(chǎng)值班人員工作時(shí)間為07:00～16:30。

4月29日，Herschel泵站3號(hào)線處于停輸狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)值班人員下班離開(kāi)泵站之前未觀察到任何泄漏跡象。當(dāng)晚21:46～23:05，控制中心遠(yuǎn)程重啟3號(hào)線。4月30日早晨現(xiàn)場(chǎng)值班人員到達(dá)泵站時(shí)，發(fā)現(xiàn)有原油泄漏。近日夜晚最低氣溫在零度以下。

減阻劑注入系統(tǒng)。3號(hào)線泵站減阻劑（DRA）注入系統(tǒng)于2016年建成，主要結(jié)構(gòu)如圖 2所示。安裝在室內(nèi)的部分設(shè)備配備了加熱裝置，主要有用于存儲(chǔ)DRA產(chǎn)品的儲(chǔ)罐、攪拌器、電氣控制系統(tǒng)、泵等。

圖 2 DRA注入工藝示意圖

DRA注入系統(tǒng)室外管道包括19 mm的不銹鋼管和一根19 mm柔性編織軟管，并裝有電伴熱和絕熱裝置，以防DRA產(chǎn)品出現(xiàn)凝固。鋼管和軟管在支撐盤內(nèi)延伸至3號(hào)線管道的注入點(diǎn)，柔性編織軟管上游設(shè)止回閥A，以防止原油從3號(hào)管道回流到DRA注入系統(tǒng)。

事故發(fā)生時(shí)，DRA注入系統(tǒng)處于停輸狀態(tài)。因其室內(nèi)部分于2018年4月由Enbridge控制中心在電動(dòng)閥處隔離后一直保持隔離狀態(tài)。在此工況下，電動(dòng)閥下游的管道充滿DRA，以確保DRA注入系統(tǒng)在需要時(shí)可隨時(shí)使用。

3  泄漏原因分析

直接原因。泄漏直接原因?yàn)镈RA注入系統(tǒng)球閥至注入點(diǎn)之間的柔性編制軟管破裂，原油回流所致。調(diào)查組拆除柔性編織軟管并將其送第三方開(kāi)展失效分析，結(jié)果顯示，軟管的波紋內(nèi)管由316L型不銹鋼制成，沿縱向焊接中心線約有5厘米長(zhǎng)凸起和裂縫，處于球閥附近（圖 3）。在凸起位置，軟管中塞滿了由DRA和原油殘?jiān)�組成的半固態(tài)材料，因DRA伴熱系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致凍結(jié)。檢查確定，裂縫是由316L不銹鋼波紋管焊接處的瞬時(shí)延性斷裂引起的。

圖 3 破裂的軟管

間接原因。為最大限度提高站場(chǎng)意外泄漏油品時(shí)的圍堵能力，Herschel泵站設(shè)3個(gè)安全蓄油池，總?cè)萘考s13 000 m3。泵站排水系統(tǒng)包括排水渠、涵洞、護(hù)堤和控制閥。泵站溢油圍堵程序要求雨水不能長(zhǎng)時(shí)間在站內(nèi)積聚，盡可能保證安全池容積，在泵站東南角，通過(guò)排水閘閥將積聚在站內(nèi)的雨水排出。根據(jù)規(guī)定，除非在主動(dòng)排水期間，否則控制閥應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)。

4月29日，值班人員手動(dòng)打開(kāi)了控制閥以排出積聚的雨水。輪班結(jié)束時(shí)，閥門未關(guān)閉，造成原油泄漏后沿排水系統(tǒng)溢流到站外。如圖 4所示。經(jīng)調(diào)查，值班人員并未按雨水外排管理規(guī)程要求填寫記錄表格，且該規(guī)程未包含有關(guān)排放閥操作的詳細(xì)說(shuō)明，包括何時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉。泄漏事件流程分析詳見(jiàn)圖 5。

圖 4 原油溢流站外示意圖

圖 5 泄漏事件流程

危害評(píng)估。在DRA注入系統(tǒng)建成投運(yùn)之前，Enbridge開(kāi)展了其危害與可操作性分析（HAZOP）。

HAZOP將DRA伴熱裝置故障識(shí)別為工藝危害，可能情形為DRA注入系統(tǒng)及管道（包括19 mm柔性編織軟管）暴露在低溫下，管道或柔性編織軟管會(huì)發(fā)生凍結(jié)形成阻塞流而過(guò)壓，導(dǎo)致DRA介質(zhì)泄漏。但HAZOP并未識(shí)別出DRA注入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否允許原油從注入點(diǎn)回流到止回閥，也未識(shí)別出如果包括柔性編織軟管在內(nèi)的管道凍結(jié)和破裂，可能會(huì)導(dǎo)致原油泄漏。因此，未采取任何控制措施。

4  改進(jìn)措施及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

（1）重新評(píng)估對(duì)DRA注入系統(tǒng)的需求，采取措施隔離不再需要的系統(tǒng)。

（2）對(duì)雨水外排管理程序和文檔進(jìn)行審查，找出需要改進(jìn)的地方。

（3）其他措施。①制定了間歇性沖洗DRA注入系統(tǒng)規(guī)定，以防止堵塞和凍結(jié)；②修訂了DRA注入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以確保止回閥位于柔性編織軟管的下游；③修訂了DRA注入系統(tǒng)及其組件的預(yù)防性維護(hù)程序。

（本文由北方管道公司科技研究中心張強(qiáng)、國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)公司戴聯(lián)雙編譯自加拿大運(yùn)輸安全局（TSB）《Pipeline Transportation Safety Investigation Report P20H0017：RELEASE OF CRUDE OIL INCIDENT- Enbridge Pipelines Inc.Herschel pump station》）

張強(qiáng)，1986年生，現(xiàn)任職于國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)北方管道公司管道科技研究中心，主要從事管道完整性相關(guān)的研究工作，注冊(cè)安全工程師、二級(jí)安全評(píng)價(jià)師、管道檢驗(yàn)員。先后參與編寫SY/T 6891.2《油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法 第2部分 定量評(píng)價(jià)法》、SY/T 6714《油氣管道基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)方法》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《油氣管道站場(chǎng)完整性管理》等書籍，曾獲中石油集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)等。聯(lián)系方式：18630630987，zhangqiang14@pipechina.com.cn。