美國250萬英里的管道有多安全?

在燃料運輸方面,美國老化的石油管道比卡車安全約70倍。但是,一旦管道發生故障,後果可能是災難性的。

2010年9月6日下午6點11分,加利福尼亞州聖布魯諾的911接到緊急電話。一個加油站剛剛爆炸,火焰高達300英尺的大火正在社群蔓延。爆炸如此之大,以至於居民懷疑是飛機墜毀。但真正的罪魁禍首在地底下:一條破裂的天然氣管道導致爆炸,留下一個72英尺長的隕石坑,造成8人死亡,50多人受傷。

在2000多英里外的密歇根州,工人們仍在清理另一起管道事故,該事故在2010年向卡拉馬祖河洩漏了84萬加侖原油。據估計,該事故耗資8億美元,是美國曆史上代價最高的管道洩漏事故。

在過去的幾年裡,一系列事件引起了全國乃至總統對管道安全的關注。奧巴馬開始他的第二個任期時,他很可能會對有爭議的基石輸油管道(Keystone XL pipeline)做出關鍵決定,這是一條擬議中的管道延伸線,用於將原油從加拿大輸送到墨西哥灣。


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政府最初以環境理由推遲了該管道的許可,但仍為基石輸油管道的北部路線未來的提案敞開了大門。南部路線的建設已經在進行中,引發了一些土地所有者和環保主義者的強烈反對

抗議者說,問題在於任何路線都將對公眾構成危害。雖然管道運營商加拿大能源公司(TransCanada)宣稱基石輸油管道將成為北美有史以來最安全的管道,但批評人士對此表示懷疑。

“隨著管道老化,隨著它們暴露在各種因素下,最終它們將不可避免地發生洩漏,”國家野生動物聯合會的託尼·伊亞洛納多(Tony Iallonardo)說。“它們是定時炸彈。”

基石輸油管道提案的批評者指出了每年發生的數百起管道事故。他們指責說,整個系統的老舊管道、極少的監督和不充分的預防措施使公眾和環境面臨越來越大的風險。管道運營商指出,他們在新技術上花費了數十億美元,並且在過去二十年中逐步改進,證明了他們對安全的承諾。

管道通常被認為是運輸燃料的安全方式,遠比油罐車或貨運列車更好。透過管道運輸燃料的內在風險類似於乘坐飛機旅行的內在風險。飛機比汽車安全,汽車每年造成大約70倍的人死亡(2010年,高速公路事故造成大約33,000人死亡,而航空事故造成472人死亡)。但是,當飛機墜毀時,它比任何一次單獨的汽車事故都要致命得多,需要更多的關注,並啟動大型調查以準確確定哪裡出了問題。

管道也是如此。根據2005年至2009年的死亡統計資料,石油管道比卡車安全約70倍,儘管卡車只運輸了極少量的燃料,但在那些年裡造成的死亡人數是卡車的四倍。但是,當管道確實發生故障時,後果可能是災難性的(儘管通常不如飛機事故嚴重),最致命的事故會引起媒體關注,有時會導致聯邦調查。

雖然航空旅行和管道都比它們的道路替代方案更安全,但這種類比只能延伸到這個程度。飛機被定期更換,並且定期監測舊裝置的氣密性,並在達到安全極限時更換。另一方面,管道可以在地下保持數十年——甚至長達一個世紀以上——輸送高壓氣體和石油。雖然飛機有聯邦航空管理局制定的嚴格且統一的規章制度和安全協議,但管道並不存在這樣一套統一的標準。

批評人士認為,雖然管道相對安全,但應該更安全。批評人士認為,在許多情況下,如果政府進行適當的監管以及行業增加安全措施,管道事故是可以避免的。美國250萬英里的管道每年都會發生數百次洩漏和破裂,造成生命和金錢損失。批評人士警告說,隨著現有管線老化,這些管線發生事故的風險只會增加。

雖然管道里程最多的州(如得克薩斯州、加利福尼亞州和路易斯安那州)發生的事故也最多,但管道破裂發生在整個龐大的管道網路中。這些管道在城市街道和鄉村下蜿蜒,在大多數時候都是看不見的。直到它們發生故障。

自1986年以來,管道事故已導致500多人死亡,4000多人受傷,並造成近70億美元的財產損失。ProPublica使用政府資料,在新的互動式新聞應用程式中繪製了數千起此類事件的地圖,該應用程式提供了有關近三十年前報告的事件的原因和成本的詳細資訊。

管道破裂的原因有很多——從腐蝕的緩慢惡化到裝置或焊接故障,再到建築工人用挖掘裝置撞到管道。無法預見的自然災害每年也會導致數十起事件。今年,颶風桑迪在新澤西州的屏障島上對天然氣管道造成了嚴重破壞。從海角到長灘島,倒下的樹木、移位的房屋和洪水導致了1600多起管道洩漏。據新澤西天然氣公司女發言人稱,所有洩漏都已得到控制,沒有人受傷。但是,該公司被迫關閉了對該地區的服務,導致28,000人沒有天然氣,並且可能需要幾個月的時間才能恢復。

導致洩漏和破裂的最大問題之一很簡單:管道正在老化。該國一半以上的管道至少有50年的歷史。去年在賓夕法尼亞州阿倫敦市,一條天然氣管道在一條城市街道下爆炸,導致住在上面的房屋中的五人死亡,並引發大火,損壞了50棟建築物。該管道——由鑄鐵製成——於1928年安裝。

2011年2月,賓夕法尼亞州阿倫敦市發生天然氣管道爆炸後,大火肆虐

並非所有舊管道都註定要發生故障,但時間是腐蝕的一個重要因素,腐蝕是管道故障的主要原因。腐蝕已導致所有報告的“重大事件”的15%到20%之間,這是指導致死亡、受傷或重大財產損失的事件的官僚用語。自1986年以來,發生了1400多起事件。

腐蝕也被認為是基石輸油管道擴建反對者的主要擔憂。新管道將運輸一種稱為稀釋瀝青或“稀瀝青”的原油型別。基石輸油管道的批評者認為,這種較重油的化學成分比傳統石油的腐蝕性強得多,並且隨著時間的推移可能會削弱管道。

運營商加拿大能源公司表示,基石輸油管道將輸送類似於十多年來輸送到美國的原油,並且新的管道部分將按照所有聯邦安全要求建造和測試。事實上,根據美國國務院的調查,自2010年以來,現有基石輸油管道發生的14起洩漏事件中,沒有一起是由於腐蝕造成的。

稀瀝青對管道的具體影響——以及重油是否真的會導致更多事故——科學家們尚未明確瞭解。美國國家科學院目前正在進行一項關於稀瀝青和管道腐蝕的研究,將於明年完成。與此同時,加拿大能源公司已經開始建設該管線的南部部分,但不能保證它將獲得奧巴馬政府的許可來建設北部部分。(美國國家公共廣播電臺有現有和擬議路線的詳細地圖。)

對數千英里的管道進行很少的政府監管
雖然許多聯邦和州機構監督美國管道的某些方面,但政府的大部分監測和執法工作都由交通運輸部內的一個小型機構負責,該機構稱為管道和危險材料安全管理局——業內人士發音為“FIM-sa”。該機構僅要求對其嚴格的檢查標準和定期檢查的天然氣管線比例為7%,危險液體管線為44%。PHMSA官員表示,其餘受監管的管道仍然會受到檢查,但頻率較低。

不一致的規則和檢查制度部分來自歷史事故。在60年代和70年代,兩項法律確立了聯邦在管道安全方面的作用,併為新管道制定了國家規則。例如,運營商被要求進行更嚴格的測試,以檢視管道是否能承受高壓,並且必須滿足新安裝地下管道的深度規範。

但是,當時的新規則大多不適用於已經建成的管道——例如在聖布魯諾爆炸的管道。根據聯邦調查,那條管道沿缺陷焊接縫破裂,永遠不會透過現代高壓要求。但是,由於它是1956年安裝的,因此從未要求這樣做。

“沒有人希望所有公司都挖出並重新測試他們的管道,”促進燃料運輸安全的公共慈善機構管道安全信託基金的執行董事卡爾·韋默(Carl Weimer)解釋說。他說,因此,較舊的管道基本上都被納入了較少的測試。

2010年9月在聖布魯諾市發生管道爆炸後,一輛被燒燬的汽車和一處房屋的焦黑殘骸

1990年代後期的改革要求對石油管道進行更多測試,如今PHMSA要求運營商在“高後果”區域(包括人口中心或飲用水附近的區域)測試管道。但是,農村地區的許多舊管道不受相同的嚴格法規約束。

某些型別的管道,例如連線油井到處理設施或大型輸送管道的“集輸”管線,完全不受 PHMSA(管道和有害物質安全管理局)的監管。美國政府問責署 (GAO) 的一份報告估計,在大約 23 萬英里的集輸管線中,只有 24,000 英里受到聯邦監管。GAO 表示,由於這些管線中的許多都以較低的壓力執行,並且通常穿過偏遠地區,因此政府沒有收集關於破裂或洩漏的資料,並且對於這些管道的絕大多數,沒有強制執行的管道強度、焊接或地下深度的標準。

批評人士認為,問題在於今天的集輸管線已不再符合其舊的描述。在一定程度上受到水力壓裂法不斷增長的需求的推動,運營商已經建造了數千英里的新管線,以運輸來自壓裂井的天然氣。儘管這些管線通常與輸送管線一樣寬(有些直徑達 2 英尺)並且可以在相同的高壓下執行,但它們卻很少受到監管。

運營商使用基於風險的系統來維護其管道——他們不是平等地對待所有管道,而是將安全工作重點放在那些被認為風險最高的管道以及那些一旦發生故障會造成最大危害的管道上。問題在於,每家公司都使用不同的標準,因此 “這對於監管機構來說是一場噩夢”,Weimer 說。

然而,石油管道協會(一個其成員包括管道運營商的行業組織)主席安德魯·布萊克 (Andrew Black) 表示,一刀切的方法實際上會降低管道的安全性,因為運營商(更不用說管道)差異很大。

他說:“不同的運營商使用不同的管道元件,使用不同的施工技術,在不同的地形上運輸不同的材料。” 他認為,允許運營商為每條管道制定自己的策略對於正確維護其安全性至關重要。

資源有限導致檢查依賴於行業自身
批評人士說,PHMSA 缺乏足夠的資源來充分監控 其擁有管轄權的數百萬英里的管道。該機構只有 137 名檢查員的資金,而且通常僱用的檢查員甚至更少(2010 年,該機構有 110 名在職檢查員)。一份 國會研究服務處 (Congressional Research Service) 的報告 發現該機構的管道安全計劃存在 “長期人員不足” 的情況。根據該報告,在 2001 年至 2009 年期間,該機構報告每年平均有 24 名員工的缺口。

《紐約時報》去年的一項調查發現,該機構長期缺少檢查員,因為它只是 沒有足夠的資金來僱用更多人,這可能是由於來自管道公司本身的競爭,這些公司經常為了其企業安全計劃而挖走 PHMSA 的檢查員,據國會研究服務處稱。

鑑於政府資金和人員的限制,通常是由行業自己檢查其管道。儘管聯邦和州檢查員會審查檔案並進行審計,但大多數現場管道檢查都是由公司自費聘請的檢查員完成的。

批評人士說,該行業與 PHMSA 的關係可能不僅僅限於檢查。該機構至少部分地採納了 石油和天然氣行業制定的數十項安全標準。

“這不像狐狸看守雞舍,”Weimer 說。“這就像狐狸設計雞舍一樣。”

運營商指出,制定自己的標準使檢查系統能夠利用現實世界的專業知識。據該機構稱,透過的各項標準會經過一個制定規則的過程,讓利益相關者和公眾有機會發表意見和提出修改建議。

關於 機構官員與他們監管的公司之間的關係也提出了質疑。在 2009 年加入該機構之前,PHMSA 管理員辛西婭·夸特曼 (Cynthia Quarterman) 曾擔任 Enbridge Energy(卡拉馬祖河事故的涉事運營商)的法律顧問。但在她的領導下,該機構還對運營商提起了 創紀錄數量的強制執行案件,並對她曾經代表的公司處以了 該機構歷史上最高的民事處罰

提出的解決方案引發辯論
如何充分維護多樣化的管道已被證明是一個存在分歧的問題——批評人士主張採取更多自動測試和安全措施,而公司則指出此類增加的成本很高。

其中一項措施是廣泛安裝自動或遙控截止閥,該閥門可以在緊急情況下快速停止天然氣或石油的流動。這些閥門可以幫助避免像卡拉馬祖河洩漏事件發生後的情況,該事件導致運營商從最初的破裂到找到並手動關閉閥門花費了 17 個小時。運營商已經在大多數新管道上使用這些閥門,但他們認為更換所有閥門的成本效益不高,而且誤報會不必要地關閉燃料供應。國會研究服務處估計,即使只要求在人口稠密地區的管道上安裝自動閥門,用自動閥門替換手動閥門也可能使該行業花費數億美元。

2010 年 7 月,卡拉馬祖河的一名工人正在幫助清理一條破裂管道洩漏的近百萬加侖石油

其他措施則側重於從一開始就防止洩漏和破裂。該行業已經使用 稱為 “智慧清管器” 的機器人裝置 在管道中爬行,清除碎屑並進行測量以 檢測任何問題。但並非所有管道都能容納智慧清管器,而且運營商不會定期在每條管線上執行這些裝置。

就在上個月,一個智慧清管器在現有的 Keystone 管道中檢測到一個 “小異常”,促使 TransCanada 關閉了整條管道。環保主義者指出,這並非 TransCananda 首次要求關閉,而且也不會是最後一次。

“TransCanada 需要不斷關閉 Keystone 的原因是,”美國國家野生動物聯合會負責人 在一份宣告中 辯稱,“管道本質上是危險的。”

去年 1 月,奧巴馬簽署了一項法案,委託 幾項新的研究 來評估其中一些擬議的安全措施,儘管他對延長 Keystone 管道的決定可能在這些研究完成之前很久就會做出。

摘自 ProPublica.org(請在此處查詢原始故事);經許可轉載。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lena Groeger is a graduate student in New York University's Science Health and Environmental Reporting Program. Before moving to New York she worked as a graphic designer for Brown University Health Education, and before that studied philosophy (the obvious choice for a science journalist). You can check out her Web site, follow her on Twitter, and find more of her writing on Scienceline.

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