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  2. 臺(tái)灣省高雄“7·31”丙烯管線(xiàn)氣爆事故啟示錄
    2024-08-16 16:13:34 作者: 腐蝕與防護(hù) 來(lái)源: 腐蝕與防護(hù) 分享至:

     

     

    2014年7月31日23時(shí)55分至8月1日凌晨間,中國(guó)臺(tái)灣省高雄市發(fā)生地下管線(xiàn)連環(huán)氣爆事故,造成32人不幸遇難、321人受傷,多條重要道路及周邊店家被嚴(yán)重破壞,損失慘重。
    “7·31”事故現(xiàn)場(chǎng)
    事故直接原因?yàn)橐粭l1016?mm的丙烯輸送管線(xiàn)鋪設(shè)于城市排水箱涵內(nèi)(圖1),長(zhǎng)期缺乏有效維護(hù),以致該處管線(xiàn)腐蝕減薄只剩原壁厚的14%并發(fā)生破裂(圖2),導(dǎo)致丙烯大量外泄,加之后續(xù)企業(yè)和有關(guān)部門(mén)安全管控措施不當(dāng)和嚴(yán)重失誤,引起嚴(yán)重的爆炸。

    圖1 丙烯管線(xiàn)直接貫穿排水箱涵

    圖2 管線(xiàn)外壁腐蝕減薄破管

    今年正值事故發(fā)生10周年,回顧分析這起事故之前所潛藏的安全風(fēng)險(xiǎn),以及之后主管部門(mén)與管線(xiàn)行業(yè)認(rèn)真汲取反思事故教訓(xùn)所采取的改進(jìn)措施,可為業(yè)內(nèi)同仁提供有益借鑒,防范類(lèi)似事故再次發(fā)生。

    氣爆災(zāi)害背景及原因分析

    1974-1979年間,臺(tái)灣省有關(guān)部門(mén)為了改善基礎(chǔ)設(shè)施及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),進(jìn)行了十大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),高雄成為發(fā)展石化等重工業(yè)的重鎮(zhèn)。市區(qū)道路下方埋設(shè)了復(fù)雜的石化管線(xiàn),與市政建設(shè)的水電設(shè)施交錯(cuò)在一起,就此埋下了隱患。

    此次氣爆的范圍擴(kuò)及2~3公里范圍內(nèi)的多個(gè)街道,這是因?yàn)楫?dāng)丙烯發(fā)生泄漏時(shí),第一時(shí)間到場(chǎng)的消防隊(duì)、石化企業(yè)及市政建設(shè)主管部門(mén)都無(wú)法精確掌握管線(xiàn)設(shè)施的基本情況,泄漏的丙烯氣體隨著地下排水箱涵流竄至多個(gè)街道,隨后陸續(xù)觸及火花而接連引爆。

    災(zāi)后調(diào)查發(fā)現(xiàn),泄漏發(fā)生時(shí),使用該管線(xiàn)輸送丙烯的供應(yīng)及接收企業(yè)已察覺(jué)到輸送過(guò)程有不正常的壓力下降(圖3),但卻不明究理而持續(xù)輸送,更加劇了爆炸的規(guī)模,不僅炸翻多條路面,甚至將路邊停放的汽車(chē)炸飛至三樓頂,直接財(cái)產(chǎn)損失數(shù)十億臺(tái)幣以上。后續(xù)衍生的問(wèn)題還包括民眾對(duì)地下石化管線(xiàn)莫名的恐懼與抗?fàn)帲a(chǎn)業(yè)發(fā)展停滯且面臨存廢的挑戰(zhàn),以及地方政府與上級(jí)石化監(jiān)管權(quán)責(zé)的爭(zhēng)議不休。

    圖3 丙烯輸送狀況出現(xiàn)不正常的壓降

    當(dāng)年事故發(fā)生的過(guò)程及后續(xù)處置期間,存在諸多失誤而未能及時(shí)采取正確的防范措施,才導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)難。
    首先,負(fù)責(zé)丙烯輸送的供應(yīng)及接收企業(yè)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)輸送異常及壓降的情況下,沒(méi)有采取立即停止輸氣的措施。
    其次,高雄市政府消防部門(mén)接獲居民報(bào)案趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí),誤認(rèn)為是瓦斯氣體泄漏,而管道企業(yè)及市政監(jiān)管部門(mén)提供的地下管線(xiàn)相關(guān)信息缺失嚴(yán)重而且不明確,無(wú)法在第一時(shí)間確認(rèn)泄漏介質(zhì)和管線(xiàn)位置來(lái)采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧?/span>
    而最根本的原因是,市政單位在城市改造時(shí),把丙烯管線(xiàn)穿過(guò)排水箱涵,在長(zhǎng)期潮濕的環(huán)境下,管道失去了陰極保護(hù)所需連續(xù)土壤的導(dǎo)電效果,加速了管外壁腐蝕和破裂,外泄的丙烯氣體順著排水箱涵四處流竄,使災(zāi)害的范圍延伸了許多條街道。

    地下管線(xiàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)及維護(hù)

    管線(xiàn)雖然存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn),但仍然是當(dāng)今相對(duì)高效、可靠且安全的油氣輸送方式。事實(shí)上,管線(xiàn)使用至今,從規(guī)劃、施工、選材、測(cè)試、操作、維修至環(huán)境管控已經(jīng)形成了一套完整的、可遵循的安全作業(yè)規(guī)程。

    由于地下管線(xiàn)埋設(shè)于土壤中,自然會(huì)產(chǎn)生幾種潛在的風(fēng)險(xiǎn):

    ① 金屬管線(xiàn)的材質(zhì)本身會(huì)逐漸腐蝕減薄、穿孔或破裂。

    ② 管線(xiàn)埋設(shè)區(qū)域常因開(kāi)挖不當(dāng)或地質(zhì)變動(dòng),而使管線(xiàn)遭受外力損壞。

    ③ 管線(xiàn)周?chē)碾姎庠O(shè)施容易導(dǎo)致電化學(xué)干擾而腐蝕管線(xiàn)。

    因此,對(duì)管線(xiàn)的管理及定檢通常有以下原則及規(guī)定(圖4):

    ① 管線(xiàn)鋪設(shè)應(yīng)有防腐設(shè)計(jì)及防腐設(shè)施。

    ② 應(yīng)定期檢驗(yàn)管線(xiàn)防腐設(shè)施的運(yùn)作狀態(tài)(腐蝕狀態(tài)監(jiān)控)。

    ③ 管線(xiàn)應(yīng)定期執(zhí)行內(nèi)/外非破壞檢測(cè)(泄漏或結(jié)構(gòu)缺陷定檢)。

    圖 4 臺(tái)灣省既有地下管線(xiàn)防腐及檢測(cè)

    根據(jù)歐美發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì),管線(xiàn)發(fā)生事故的原因大致可歸納為:外力破壞(43%)、腐蝕老化(39%)、自然災(zāi)害(8%)、設(shè)備失效(5%)、 操作失誤(5%)。而臺(tái)灣省過(guò)去發(fā)生的地下管線(xiàn)事故,早就發(fā)現(xiàn)存在以下管理問(wèn)題:

    ① 涵蓋不足:兩公里一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的防腐檢測(cè)完整性不夠,無(wú)法全面了解局部腐蝕。
    ② 法規(guī)不全:檢驗(yàn)步驟、圖資以及質(zhì)量管理要求不周全。
    ③ 認(rèn)知缺失:相關(guān)從業(yè)人員對(duì)泄漏成因、泄漏防治及污染應(yīng)急處置認(rèn)知不足。
    ④ 低價(jià)取向:管溝回填不認(rèn)真,管溝內(nèi)有石塊,阻擋了陰極防腐電流流動(dòng)。

    ⑤ 腐蝕加劇:鐵道及捷運(yùn)的電氣化設(shè)施常干擾周邊的管線(xiàn)而加速電蝕。

    為了抑制地下管線(xiàn)的腐蝕,一般采取如下三種手段:

    ① 管線(xiàn)埋設(shè)時(shí),在外層先包覆絕緣層。一般采用塑料材質(zhì),如聚乙烯做批覆,減少金屬管直接與氧氣接觸,作為第一道防腐保護(hù)。

    ② 第二層保護(hù)是采用電化學(xué)效應(yīng)的陰極保護(hù)法。通電將管材(如鐵管)當(dāng)陰極,另置鋁或鎂作犧牲陽(yáng)極,使腐蝕集中于陽(yáng)極,相對(duì)避免管材腐蝕。

    ③ 定期、定點(diǎn)檢查管線(xiàn)的陽(yáng)極電位是否足夠,提供適當(dāng)防腐保護(hù)。并據(jù)此決定是否有防腐效用,并找出異常區(qū)段予以修復(fù)或替換。

    事故追責(zé)及改善現(xiàn)狀

    2014年高雄地下管線(xiàn)氣爆災(zāi)難發(fā)生后,通過(guò)司法程序?qū)φ块T(mén)及相關(guān)從業(yè)人員從技術(shù)及管理兩個(gè)層面做了多年的調(diào)查及追責(zé),其結(jié)果和整改措施如下:

    ① 高雄市府工務(wù)部門(mén)人員等三人犯業(yè)務(wù)過(guò)失致死罪,各處刑期2年6個(gè)月至3年6個(gè)月不等。9名負(fù)責(zé)氣體輸送的企業(yè)被告,因未違反注意義務(wù),獲判無(wú)罪。此外,事件受害個(gè)人及家庭各以和解方式獲得政府及民間機(jī)構(gòu)的賠償。
    ② 由經(jīng)濟(jì)發(fā)展部門(mén)負(fù)責(zé)推動(dòng)建立管線(xiàn)安全管理運(yùn)作架構(gòu),其中包括三個(gè)層面:課責(zé)廠(chǎng)商應(yīng)負(fù)管線(xiàn)安全責(zé)任,建立廠(chǎng)商自主管理意識(shí);要求管線(xiàn)企業(yè)將總部設(shè)在高雄,落實(shí)安全管理與實(shí)時(shí)應(yīng)變系統(tǒng);主管部門(mén)負(fù)責(zé)建立既有工業(yè)管線(xiàn)管理與應(yīng)變機(jī)制。據(jù)此擬訂既有工業(yè)管線(xiàn)管理自治條例。
    ③ 建立高雄市地下管線(xiàn)管理規(guī)范,并成立技術(shù)咨詢(xún)委員會(huì)協(xié)助監(jiān)理。
    ④ 成立管線(xiàn)安全辦公室(OPS),負(fù)責(zé)管線(xiàn)維運(yùn)計(jì)劃審核與查核及管線(xiàn)運(yùn)作安全監(jiān)管與應(yīng)變。
    ⑤ 指定第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu),協(xié)助確認(rèn)廠(chǎng)商維運(yùn)計(jì)劃的合理性及實(shí)際執(zhí)行作業(yè)的查核。
    依據(jù)《高雄市既有工業(yè)管線(xiàn)管理維護(hù)辦法》第四條關(guān)于既有工業(yè)管線(xiàn)所有人應(yīng)建置管線(xiàn)安全管理系統(tǒng)的要求,企業(yè)應(yīng)建立管線(xiàn)管理系統(tǒng)(PSMS)。各項(xiàng)規(guī)定則分列于《高雄市既有工業(yè)管線(xiàn)管理維護(hù)辦法》第六條至第十六條,對(duì)應(yīng)美國(guó)石油協(xié)會(huì)指引API RP 1173的9個(gè)項(xiàng)目。并依據(jù)PDCA(Plan-Do-Check-Act)循環(huán)式質(zhì)量管理方式規(guī)劃每年管線(xiàn)維運(yùn)計(jì)劃。目前,公共管線(xiàn)管理整合系統(tǒng)已納入高雄市政府的地理資訊服務(wù)網(wǎng)。

    結(jié) 語(yǔ)

    2014年高雄地下管線(xiàn)氣爆事故發(fā)生后,臺(tái)灣地區(qū)針對(duì)地下管線(xiàn)自主管理及政府監(jiān)管開(kāi)展了一次重大改革。主要包括:

    ① 立法建立既有工業(yè)管線(xiàn)管理維護(hù)辦法,作為地方政府監(jiān)管石化企業(yè)的法律依據(jù)。

    ② 廣泛查核既有的地下管線(xiàn)設(shè)施及陰極保護(hù)系統(tǒng),建立政府管線(xiàn)安全管理系統(tǒng),避免過(guò)去地下管線(xiàn)的信息缺失。

    ③ 要求石化企業(yè)提高自主管理的意識(shí),定期采用PIG檢查地下管線(xiàn)的完整性及陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)作情況。

     

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