【译文】伯明翰公共房屋天然气爆炸案（下）-回复“伯明翰”即可获得原文和译文

译者按：本文由来自重庆大学两位在读硕士研究生何艳、姚雪初译；来自广州燃气集团的孙浩、华润燃气集团的彭知军进行了校对；来自中国计量大学质量与安全工程学院安全工程专业在读本科生傅帆帆、任彦、翟景昇也对本文形成有重要贡献，对图表进行翻译和校对。本文也得到了南方燃气（能源）分享会的支持。

这也是一起天然气泄漏后，扩散、窜入其它建（构）筑物后发生爆炸的典型事故案例。在发生爆炸之前，有周围的住户向有关部门或单位反应可能存在天然气泄漏的情况，但是没有得到妥善处理，进而“放任”了天然气继续泄漏，导致了恶性事故的发生。国内也有诸多类似案例，值得燃气行业从业者再次学习和反思。比如北京市朝阳区和平街12区3号楼“4·11”燃气爆燃事故就是一个非常典型的案例。

我们需要再认识和评估燃气泄漏后窜入其它建（构）筑物的可能性和后果，尤其是各种不利因素的“耦合”。燃气行业从业者应该组织起来进行一些专门的、深入的研讨和研究，汇集更多的事故案例以及教训和经验，以更好地防范此类事故再次发生。

我们看到国外对事故调查报告的公布较国内更为详尽，尤其是技术调查、检验和分析，这是专业技术人员关注和有兴趣的。我们相关政府部门也应该逐步规范事故调查报告的公开，以促进更多的专业人员从中吸取教训和经验。

欢迎更多的燃气行业从业人员关注燃气运行和安全。也欢迎大家对文中的不足之处予以批评和指正。

本译文仅用于交流，不得用于商业用途。

【译文】伯明翰公共房屋天然气爆炸案（上）-在公号回复“伯明翰”即可获得原文和译文。

BFRS在凌晨2时29分收到了第一个911电话，消防队员5分钟内到达现场。截至凌晨3时16分，消防员已经扑灭了主体结构火灾，除了管道上方的火焰。第一位阿拉巴马州天然气公司的技术人员于凌晨3时23分抵达，主管在随后凌晨3时28分到达，凌晨4时其他工作人员也到达现场。第一位技术人员开始使用气体探测仪检查附近的下水道，但没有检测到天然气。接着，持续燃烧的管道上方火焰阻止了技术人员检查污水主管和80号单元之间的污水管线。

主体结构燃烧和80号公寓东北墙附近的天然气配气支管火焰在事故中为两个独立的火灾。从早期紧急处理持续到大约早上6时30分，BFRS假定在燃烧的建筑物内没有被困的受害者。这一假定基于他们的努力搜索和来自被运往医院的，公寓其他住户提供的有限信息。管道火焰使得消防员无法进入倒塌的公寓，从而延迟了对可能幸存者的全面搜索。

  管道火焰持续燃烧，阿拉巴马州天然气公司需要寻找一条安全无破损的管道路径，以便挖掘出通往80号公寓的配气支管，并切断供给燃烧的天然气。BFRS同意维持管道上方火焰继续燃烧，以避免泄漏的天然气再次集聚。

大约早上6时，当技术人员仍然无法找到埋设的配气支管来阻止管道火焰时，阿拉巴马州天然气公司决定使用管道隔离阀直接切断燃气。上午6时14分，技术人员关闭了隔离阀，切断了气流。

之后，消防队员重新开始搜查，发现一名有意识的重伤男子被压在80号单元一层东南端的二楼楼板下，附近有一具女性尸体。消防队使用安全气囊和液压吊具抬高倒塌的二楼楼板，救出了那名男子，并抬出了女性尸体。

4.事后调查

4.1 80号单元的天然气泄漏路径

除了燃气管道设施外，调查还包括公寓内中的其它管道，包括污水管道。来自80号单元的4英寸污水管从第一层混凝土板中垂直穿过两个相距约29英尺（8.8m）的孔洞，然后在地下32英寸（0.8m）侧向水平地延伸，在那里它们连接到8英寸混凝土污水主管。

NTSB确定天然气进入80号单元的一条可靠路径是通过土壤从破裂的铸铁供气主管扩散到约3英尺（0.9m）远处的污水管井内，然后沿着埋在主体结构外部的污水管窜到距离天然气主管约45英尺（13.7m）远的建筑物（见图5）。在第一层楼板下积聚并进入下水道管道穿过混凝土板的公寓内：

•位于80号单元一楼东北角的卫生间下方的4英寸铸铁污水管周围的环形空间。对管道周围地板的穿越仔细检查。发现了穿越区域的空隙。

•4英寸污水管道穿过厨房水槽附近的墙板，穿过区域也有间隙。

第二条可靠路径涉及前面描述过的4英寸破损污水管内部的气体泄漏。在该情况下，气体从破裂的天然气主管流入土壤，进入约22英尺（6.7m）外的坍塌的4英寸污水管，气体窜入污水管道，并通过厕所和浴室水槽下方的水堵进入一层。基于接近20psig（0.14MPa）的气体压力以及破损天然气主管的预计气量和4英寸下水道中的裂口，天然气可能通过马桶中的水封或水槽排出。无论任何一条路线，电器都为公寓内的天然气提供了点火源；该范围有三个开放活跃的点火源，房间内的热水器燃烧装置成为了主要的点火源（见图6）。

图6：天然气进入80号单元的一层区域。

4.2 管道历史

马克斯村社区的天然气输送使用铸铁配气主管，大多数支管为2英寸直径的铸铁管，有些主管大到6英寸，为79和80号单元供气的铸铁主管位于公寓以北约45英尺（13.7m）处。

79和80号单元的燃气管道安装记录显示，1951年10月安装了搪瓷涂层的1.5英寸钢质供气管。天然气公司的记录未能准确显示两个单元的地下燃气管道位置，现有记录无法确定安装时的管道壁厚。包括社区中铸铁管道的制造和采购记录等其他历史信息，已不再可用。旧规明确了管道的最大允许工作压力为25psig（0.17MPa）6，阿拉巴马州天然气公司的记录反映出并未进行压力试验，因为当时的规范并未要求进行此试验。

阿拉巴马州天然气公司通过与合格的泄漏检测承包商的分包合同，经过3年行走调查保持其燃气总管和服务线的完整性.7承包商上次调查泄漏气体管道是在2011年5月，并在2011年11月调查了服务线路。尽管79号和80号单元附近的主管和服务管线不需要任何维修工作，但所有已发现的泄漏都得到了修复。

4.3 泄漏调查

应NTSB要求，阿拉巴马州天然气公司对该社区进行了泄漏调查，了解损毁的80号单元附近天然气的泄漏迹象，以及事故发生后几天内该地区内的其它住户情况。在技术人员怀疑的泄漏区域，他们挖掘到地面以下约3英尺（0.9m）处，以暴露可疑的泄漏点。总的来说，挖掘工作涉及拆除六段天然气管道，标记为A至F（见图7）。所有管段都被运往华盛顿特区的NTSB实验室进行检查。阿拉巴马州天然气公司技术人员在图中标有白色矩形的位置检测到气体泄漏。在爆炸发生后的早上，安装了A段（图7中套管1）上的管夹，以阻止泄漏并固定管道以便拆除。

图7.从事故中恢复的管段，矩形表示泄漏位置。

4.4 材料实验室测试

在破坏性测试之前，NTSB材料实验室用压缩空气对几个管段进行了压力测试，以验证泄漏位置，确定压力随时间衰减，并估算泄漏量。总之，测漏试验表明，管段C、D和F与事故现场调查期间确定的泄漏点区域相同，揭示了套管2末端泄漏的迹象，这先前并未检测到。管段B未进行压力测试，因为阿拉巴马州天然气公司报告的泄漏处位于管段上的螺纹连接点，且配件已在现场断开。

阿拉巴马州天然气公司技术人员认为E段也存在泄漏可能，并将其提交测试，因为它包含一段现状套管，然而压力测试结果显示，未能检测到套管两端的泄漏迹象。F段（2英寸铸铁管）目测显示在12点钟位置有一条4英寸长的线性裂缝。泄漏测试证实了现场检漏结果，并在10点钟和1点位置发现了两个额外的泄漏点。10点钟和1点钟的裂缝长度分别沿管轴线测量约3.6英寸和2英寸。

NTSB调查员拆除了管段A上的管夹，他们发现了一条沿管道环向延伸的裂缝（见图8）。断裂表面显示出辐射图案，该辐射图案源自管道底部的外表面。裂缝从裂缝原点的四周延伸并环向向上裂开至管道的顶部。

图8.移除管夹以暴露裂缝后的管段A

断裂面显示出氧化铸铁管外表面邻近的五个区域。最大的氧化区域位于管道底部并延伸穿过管壁，氧化区域的周长沿外表面测量约1.6英寸，沿内表面约0.7英寸。

外表面相邻区域断裂面上的深灰色区域表明在铸铁燃气总管中存在明显的碳化腐蚀（见图9）。碳化腐蚀降低了管段A的强度，并使其更脆。

图9.管段的SEM电子反向散射图像断裂面。

此外，NTSB调查人员检查了管道周围的大树根和岩石。结论是，管道周围的树根挤压岩石增大了对已腐蚀铸铁管壁施加的外部应力。岩石施加的局部应力和来自地质沉降的下向力可能导致了受腐蚀管道的破裂。

4.5 配气系统管理

PHMSA于2009年12月4日和2010年2月1日修订了联邦管道安全法规，要求天然气配送管道运营商制定并实施包括书面的完整性管理体系，该法规于2011年生效，虽然要求有管理体系，但PHMSA并未规定具体的实施方法。阿拉巴马州天然气公司每年对其分销完整性管理体系（DIMP）进行评估，并由阿拉巴马州公共服务委员会定期审计，最近一次审计在2014年3月。

阿拉巴马州天然气公司在过去三十年中不断发展。自1997年以来，阿拉巴马州天然气公司已经更换了大约405英里（724km）铸铁管道。管道更换计划作为完整性管理体系的内容之一独立实施，更换计划的重点是需要立即更换的管段。基于更换泄漏修复数据的评估和现场操作人员的记录，创建管道更换优先级列表。

阿拉巴马州天然气公司分析了近10年的管道数据，并每年对预计更换的管道清单进行评估。在2013年6月的优先级列表中，马克斯村排在优先列表的底部附近。在马克斯村天然气爆炸后，阿拉巴马州天然气公司对优先列表重新进行了排序，并于2014年3月完成了马克斯村所有铸铁燃气管道的更换。

事故发生后，阿拉巴马州天然气公司评估了伯明翰市另外13个公共住房社区的铸铁燃气管道状况，评估结果追溯至1917年的两套铸铁管道。之后在对这些物业进行检查后，阿拉巴马州天然气公司重新对铸铁管更换工作进行了排序和安排，远远超过了之前计划的更换日期。阿拉巴马州天然气公司更换了1917年两个社区之一的铸铁管。

5.阿拉巴马州公共服务委员会审计

阿拉巴马州公共服务委员会（ALPSC）是一个州立监管机构，负责监督阿拉巴马州内所有运营商的配送干管和服务支管。监管机构对阿拉巴马州天然气公司的检查包括查询记录、检查机械设备材料、监督防腐项目、操作员资格证书以及现场检查。ALPSC还进行“协议9”检查8，这些检查涵盖了天然气公司的所有运营区域。

2012年，ALPSC向阿拉巴马州的所有天然气管道运营商发出函件，以响应宾夕法尼亚州阿伦敦事件的NTSB安全建议。ALPSC于2012年8月23日给阿拉巴马州天然气公司的函中指出，铸铁管已经被认为是对天然气供应系统的严重威胁。ALPSC指出，阿拉巴马州是输配系统中剩余铸铁管道最多的十大州之一。考虑到大规模更换的经济困难，监管机构呼吁阿拉巴马州天然气公司将铸铁管更换作为首要任务。ALPSC注意到了阿拉巴马州天然气公司就铸铁管更换所做出的努力，并鼓励该公司加快实施更换问题，特别是在商业区能够尽快落实。

阿拉巴马州天然气公司报告说，过去五年内，他们平均每年更换了41英里（66km）的铸铁管，阿拉巴马州天然气公司在其2011年天然气供应系统年报中称还剩余928英里（1493km）铸铁管在系统中，预计2012年将额外多更换35英里，2013年将额外多更换51英里。故而，阿拉巴马州天然气公司预计将在20年内更换掉所有的铸铁管。

6.事后行动

事故发生后，阿拉巴马州天然气公司回顾了其制定的计划和响应情况，以便进行改进。事后行动包括：

•2014年初更换了马克斯村的铸铁管，采用用直径为3/4英寸到4英寸（dn20-dn100）的聚乙烯管代替。大多数由主管到燃气表位置的供气支管均采用聚乙烯管进行了替换。此外，阿拉巴马州天然气公司增加了主管阀门，如果将来有需要，可以切断天然气进入该社区。

•阿拉巴马州天然气公司完成了所有可用服务卡的扫描（配气支管位置信息），培训现场人员学会使用新的服务信息，并在服务车中使用电子化信息。

•针对多户住宅的铸铁管和无保护钢管启动了年度泄漏普查。这些调查以前是根据DOT 192要求，在3年周期内进行的。阿拉巴马州天然气公司现在每年进行这些调查，此类调查的第一个周期于2014年完成。

•与BFRS沟通，并编制了“紧急响应经验教训”手册。2014年8月25日，阿拉巴马州天然气公司摆放了参与此事件应急响应的BFRS成员。此次会议的目的是讨论阿拉巴马州天然气公司对马克斯村事件的应急救援响应情况，并接受BFRS提出对有关响应工作的建议。

•阿拉巴马州天然气公司对未来铸铁管更换位置的评估流程进行了修订。 修订后的评估流程包括对主干管和配气支管的历史泄漏情况进行分析。

•准备为居民用户发送气体泄漏上报程序的特殊邮件。2014年8月邮寄给多个由铸铁管或裸钢管供气的居民用户，如果用户怀疑气体泄漏，它会指示用户首先致电阿拉巴马州天然气公司或911，而不是房东或维修部门。

•改变了电子账单客户安全知识告知的发送流程。阿拉巴马州天然气公司现在确保以电子方式接收和支付账单的客户，能够收到与纸质格式账单相同的安全用气知识（通过美国邮政）。

•修订了阿拉巴马州天然气公司客户天然气安全手册（也称为阿拉巴马州天然气公司16-75手册），其中包括租住在物业（包括多户住宅单元）的客户语言版本。修订手册于2015年4月首次通过电邮发出。

•确保客户可以通过网站http://www.alagasco.com/safety-education/ if-you-smell-natural-gas-58.html持续访问安全信息。

•将16-75安全手册的配送延伸到上门服务中。对于伯明翰的客户群，在工作人员入户安检时，向所有客户派发16-75安全手册。阿拉巴马州天然气公司已将派发工作扩展到其所有的服务领域。

7.可能的原因

国家运输安全委员会声明，事故的可能原因是：天然气从已经使用了62年，且因树木生长被腐蚀的铸铁燃气管道的裂缝中泄漏，一旦公寓内的积聚的气体达到爆炸极限，设备上的点火源就会点燃气体。造成本次事故的原因是没有气味，天然气的臭味被土壤吸收，居民并未闻到气体。

有关此事故的更多详细信息，请访问www.ntsb.gov/investigations/dms.html并搜索NTSB事故ID DCA14MP001。

通过时间：2016年3月30日

---

NTSB有权调查和确定导致死亡、重大财产损失或严重环境损害的管道事故的事实、情况、原因或可能原因。（49美国法典§1131 - 一般权力）

NTSB不界定事故责任；相反，根据NTSB规定，“事故调查是事实调查程序，没有方式问题，也没有不利方……并且不是为了确定任何人的权利或责任而进行的。”标题49联邦法规，第831.4节。责任分配或法律责任与NTSB通过调查事故以及发布安全建议来改善运输安全的法定任务无关。此外，NTSB报告中提到的事项、造成的损害以及与事故相关的任何部分，禁止作为证据在正式的民事诉讼中使用。49 USC 1154（b）。

文中备注：

1.本简报中的所有时间都是中央标准时间。

2.“槽”是指建筑物的中间空间，通常位于公用设施布线的墙壁后面。

3.管道安全法规49联邦法规（CFR）192.625；气体的气味。

4 .enkrat，Daniel； Hlincik，Tomas；Prokes，Ondrej（2010年）。Natural Gas Odorization，Natural Gas，ISBN：978-953-307-112-1，InTech，DOI：10.5772 / 9825。可从以下网站获得：http：//www.intechopen.com/books/natural-gas/natural-gas-odorization。

5.通过在可疑气体泄漏区域的土壤或路面上钻孔进行测试，进行探棒测量含有可燃气体的地下环境。结果以可燃气体相对于爆炸下限（LEL）的百分比读数，以空气中气体的百分比表示；100％读数表明探孔中的气体浓度等于或高于LEL。天然气的爆炸下限是空气中含量5％浓度。

6.管道安全规定49 CFR 192.619（a）（3）使用1970年7月1日之前的5年期间管段所承受的最高实际工作压力。

7.“行走调查”包括一名走过社区的技术人员用电子气体检测设备对区域（管道和仪表）进行采样。泄漏等级和兴趣类别为：1级，其中包括（除其他外）建筑物外部或天然气可能迁移到建筑物外墙的任何读数为20％或更高的LEL；2级，其中包括（除其他事项外）在墙到墙铺设区域的人行道上任何读数为40％或更高的读数，不属于1级泄漏；3级，其中包括（除其他外）任何低于100％LEL的读数，在没有墙到墙铺设的街道上，天然气不太可能迁移到建筑物中。

根据49 CFR 192.723（b）（2）分配泄漏调查；阴极未受保护的管道要求间隔不超过3年。

8.管道和危险材料安全管理局，表格15；通过修订195-95检查报告格式要求涵盖任务执行、资格状态、异常操作条件识别和反应、资格验证以及程序检查缺陷。

【免责声明】:

“安全数据署”对转载、分享的内容、陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完善性提供任何明示或暗示的保证，仅供读者参考，并请自行核实相关内容!

【版权声明】:本文经"安全数据署"编辑上传，图文转载于网络，版权归原作者所有，仅供学习参考之用，禁止用于商业用途，如有异议，请联系。
编辑邮箱：[e-mail]

这是一个：分享大安全相关的法律法规、标准规范，事故案例、事故通报等数据。数据来源于互联网、政府相关网站等渠道，通过共享方式，提供安全、健康、应急资讯和互动平台。