美国250万英里的管道有多安全?

在燃料运输方面,美国老化的石油管道比卡车安全约70倍。但是,一旦管道发生故障,后果可能是灾难性的。

2010年9月6日下午6点11分,加利福尼亚州圣布鲁诺的911接到紧急电话。一个加油站刚刚爆炸,火焰高达300英尺的大火正在社区蔓延。爆炸如此之大,以至于居民怀疑是飞机坠毁。但真正的罪魁祸首在地底下:一条破裂的天然气管道导致爆炸,留下一个72英尺长的陨石坑,造成8人死亡,50多人受伤。

在2000多英里外的密歇根州,工人们仍在清理另一起管道事故,该事故在2010年向卡拉马祖河泄漏了84万加仑原油。据估计,该事故耗资8亿美元,是美国历史上代价最高的管道泄漏事故。

在过去的几年里,一系列事件引起了全国乃至总统对管道安全的关注。奥巴马开始他的第二个任期时,他很可能会对有争议的基石输油管道(Keystone XL pipeline)做出关键决定,这是一条拟议中的管道延伸线,用于将原油从加拿大输送到墨西哥湾。


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政府最初以环境理由推迟了该管道的许可,但仍为基石输油管道的北部路线未来的提案敞开了大门。南部路线的建设已经在进行中,引发了一些土地所有者和环保主义者的强烈反对

抗议者说,问题在于任何路线都将对公众构成危害。虽然管道运营商加拿大能源公司(TransCanada)宣称基石输油管道将成为北美有史以来最安全的管道,但批评人士对此表示怀疑。

“随着管道老化,随着它们暴露在各种因素下,最终它们将不可避免地发生泄漏,”国家野生动物联合会的托尼·伊亚洛纳多(Tony Iallonardo)说。“它们是定时炸弹。”

基石输油管道提案的批评者指出了每年发生的数百起管道事故。他们指责说,整个系统的老旧管道、极少的监督和不充分的预防措施使公众和环境面临越来越大的风险。管道运营商指出,他们在新技术上花费了数十亿美元,并且在过去二十年中逐步改进,证明了他们对安全的承诺。

管道通常被认为是运输燃料的安全方式,远比油罐车或货运列车更好。通过管道运输燃料的内在风险类似于乘坐飞机旅行的内在风险。飞机比汽车安全,汽车每年造成大约70倍的人死亡(2010年,高速公路事故造成大约33,000人死亡,而航空事故造成472人死亡)。但是,当飞机坠毁时,它比任何一次单独的汽车事故都要致命得多,需要更多的关注,并启动大型调查以准确确定哪里出了问题。

管道也是如此。根据2005年至2009年的死亡统计数据,石油管道比卡车安全约70倍,尽管卡车只运输了极少量的燃料,但在那些年里造成的死亡人数是卡车的四倍。但是,当管道确实发生故障时,后果可能是灾难性的(尽管通常不如飞机事故严重),最致命的事故会引起媒体关注,有时会导致联邦调查。

虽然航空旅行和管道都比它们的道路替代方案更安全,但这种类比只能延伸到这个程度。飞机被定期更换,并且定期监测旧设备的气密性,并在达到安全极限时更换。另一方面,管道可以在地下保持数十年——甚至长达一个世纪以上——输送高压气体和石油。虽然飞机有联邦航空管理局制定的严格且统一的规章制度和安全协议,但管道并不存在这样一套统一的标准。

批评人士认为,虽然管道相对安全,但应该更安全。批评人士认为,在许多情况下,如果政府进行适当的监管以及行业增加安全措施,管道事故是可以避免的。美国250万英里的管道每年都会发生数百次泄漏和破裂,造成生命和金钱损失。批评人士警告说,随着现有管线老化,这些管线发生事故的风险只会增加。

虽然管道里程最多的州(如得克萨斯州、加利福尼亚州和路易斯安那州)发生的事故也最多,但管道破裂发生在整个庞大的管道网络中。这些管道在城市街道和乡村下蜿蜒,在大多数时候都是看不见的。直到它们发生故障。

自1986年以来,管道事故已导致500多人死亡,4000多人受伤,并造成近70亿美元的财产损失。ProPublica使用政府数据,在新的交互式新闻应用程序中绘制了数千起此类事件的地图,该应用程序提供了有关近三十年前报告的事件的原因和成本的详细信息。

管道破裂的原因有很多——从腐蚀的缓慢恶化到设备或焊接故障,再到建筑工人用挖掘设备撞到管道。无法预见的自然灾害每年也会导致数十起事件。今年,飓风桑迪在新泽西州的屏障岛上对天然气管道造成了严重破坏。从海角到长滩岛,倒下的树木、移位的房屋和洪水导致了1600多起管道泄漏。据新泽西天然气公司女发言人称,所有泄漏都已得到控制,没有人受伤。但是,该公司被迫关闭了对该地区的服务,导致28,000人没有天然气,并且可能需要几个月的时间才能恢复。

导致泄漏和破裂的最大问题之一很简单:管道正在老化。该国一半以上的管道至少有50年的历史。去年在宾夕法尼亚州阿伦敦市,一条天然气管道在一条城市街道下爆炸,导致住在上面的房屋中的五人死亡,并引发大火,损坏了50栋建筑物。该管道——由铸铁制成——于1928年安装。

2011年2月,宾夕法尼亚州阿伦敦市发生天然气管道爆炸后,大火肆虐

并非所有旧管道都注定要发生故障,但时间是腐蚀的一个重要因素,腐蚀是管道故障的主要原因。腐蚀已导致所有报告的“重大事件”的15%到20%之间,这是指导致死亡、受伤或重大财产损失的事件的官僚用语。自1986年以来,发生了1400多起事件。

腐蚀也被认为是基石输油管道扩建反对者的主要担忧。新管道将运输一种称为稀释沥青或“稀沥青”的原油类型。基石输油管道的批评者认为,这种较重油的化学成分比传统石油的腐蚀性强得多,并且随着时间的推移可能会削弱管道。

运营商加拿大能源公司表示,基石输油管道将输送类似于十多年来输送到美国的原油,并且新的管道部分将按照所有联邦安全要求建造和测试。事实上,根据美国国务院的调查,自2010年以来,现有基石输油管道发生的14起泄漏事件中,没有一起是由于腐蚀造成的。

稀沥青对管道的具体影响——以及重油是否真的会导致更多事故——科学家们尚未明确了解。美国国家科学院目前正在进行一项关于稀沥青和管道腐蚀的研究,将于明年完成。与此同时,加拿大能源公司已经开始建设该管线的南部部分,但不能保证它将获得奥巴马政府的许可来建设北部部分。(美国国家公共广播电台有现有和拟议路线的详细地图。)

对数千英里的管道进行很少的政府监管
虽然许多联邦和州机构监督美国管道的某些方面,但政府的大部分监测和执法工作都由交通运输部内的一个小型机构负责,该机构称为管道和危险材料安全管理局——业内人士发音为“FIM-sa”。该机构仅要求对其严格的检查标准和定期检查的天然气管线比例为7%,危险液体管线为44%。PHMSA官员表示,其余受监管的管道仍然会受到检查,但频率较低。

不一致的规则和检查制度部分来自历史事故。在60年代和70年代,两项法律确立了联邦在管道安全方面的作用,并为新管道制定了国家规则。例如,运营商被要求进行更严格的测试,以查看管道是否能承受高压,并且必须满足新安装地下管道的深度规范。

但是,当时的新规则大多不适用于已经建成的管道——例如在圣布鲁诺爆炸的管道。根据联邦调查,那条管道沿缺陷焊接缝破裂,永远不会通过现代高压要求。但是,由于它是1956年安装的,因此从未要求这样做。

“没有人希望所有公司都挖出并重新测试他们的管道,”促进燃料运输安全的公共慈善机构管道安全信托基金的执行董事卡尔·韦默(Carl Weimer)解释说。他说,因此,较旧的管道基本上都被纳入了较少的测试。

2010年9月在圣布鲁诺市发生管道爆炸后,一辆被烧毁的汽车和一处房屋的焦黑残骸

1990年代后期的改革要求对石油管道进行更多测试,如今PHMSA要求运营商在“高后果”区域(包括人口中心或饮用水附近的区域)测试管道。但是,农村地区的许多旧管道不受相同的严格法规约束。

某些类型的管道,例如连接油井到处理设施或大型输送管道的“集输”管线,完全不受 PHMSA(管道和有害物质安全管理局)的监管。美国政府问责署 (GAO) 的一份报告估计,在大约 23 万英里的集输管线中,只有 24,000 英里受到联邦监管。GAO 表示,由于这些管线中的许多都以较低的压力运行,并且通常穿过偏远地区,因此政府没有收集关于破裂或泄漏的数据,并且对于这些管道的绝大多数,没有强制执行的管道强度、焊接或地下深度的标准。

批评人士认为,问题在于今天的集输管线已不再符合其旧的描述。在一定程度上受到水力压裂法不断增长的需求的推动,运营商已经建造了数千英里的新管线,以运输来自压裂井的天然气。尽管这些管线通常与输送管线一样宽(有些直径达 2 英尺)并且可以在相同的高压下运行,但它们却很少受到监管。

运营商使用基于风险的系统来维护其管道——他们不是平等地对待所有管道,而是将安全工作重点放在那些被认为风险最高的管道以及那些一旦发生故障会造成最大危害的管道上。问题在于,每家公司都使用不同的标准,因此 “这对于监管机构来说是一场噩梦”,Weimer 说。

然而,石油管道协会(一个其成员包括管道运营商的行业组织)主席安德鲁·布莱克 (Andrew Black) 表示,一刀切的方法实际上会降低管道的安全性,因为运营商(更不用说管道)差异很大。

他说:“不同的运营商使用不同的管道组件,使用不同的施工技术,在不同的地形上运输不同的材料。” 他认为,允许运营商为每条管道制定自己的策略对于正确维护其安全性至关重要。

资源有限导致检查依赖于行业自身
批评人士说,PHMSA 缺乏足够的资源来充分监控 其拥有管辖权的数百万英里的管道。该机构只有 137 名检查员的资金,而且通常雇用的检查员甚至更少(2010 年,该机构有 110 名在职检查员)。一份 国会研究服务处 (Congressional Research Service) 的报告 发现该机构的管道安全计划存在 “长期人员不足” 的情况。根据该报告,在 2001 年至 2009 年期间,该机构报告每年平均有 24 名员工的缺口。

《纽约时报》去年的一项调查发现,该机构长期缺少检查员,因为它只是 没有足够的资金来雇用更多人,这可能是由于来自管道公司本身的竞争,这些公司经常为了其企业安全计划而挖走 PHMSA 的检查员,据国会研究服务处称。

鉴于政府资金和人员的限制,通常是由行业自己检查其管道。尽管联邦和州检查员会审查文件并进行审计,但大多数现场管道检查都是由公司自费聘请的检查员完成的。

批评人士说,该行业与 PHMSA 的关系可能不仅仅限于检查。该机构至少部分地采纳了 石油和天然气行业制定的数十项安全标准。

“这不像狐狸看守鸡舍,”Weimer 说。“这就像狐狸设计鸡舍一样。”

运营商指出,制定自己的标准使检查系统能够利用现实世界的专业知识。据该机构称,通过的各项标准会经过一个制定规则的过程,让利益相关者和公众有机会发表意见和提出修改建议。

关于 机构官员与他们监管的公司之间的关系也提出了质疑。在 2009 年加入该机构之前,PHMSA 管理员辛西娅·夸特曼 (Cynthia Quarterman) 曾担任 Enbridge Energy(卡拉马祖河事故的涉事运营商)的法律顾问。但在她的领导下,该机构还对运营商提起了 创纪录数量的强制执行案件,并对她曾经代表的公司处以了 该机构历史上最高的民事处罚

提出的解决方案引发辩论
如何充分维护多样化的管道已被证明是一个存在分歧的问题——批评人士主张采取更多自动测试和安全措施,而公司则指出此类增加的成本很高。

其中一项措施是广泛安装自动或遥控截止阀,该阀门可以在紧急情况下快速停止天然气或石油的流动。这些阀门可以帮助避免像卡拉马祖河泄漏事件发生后的情况,该事件导致运营商从最初的破裂到找到并手动关闭阀门花费了 17 个小时。运营商已经在大多数新管道上使用这些阀门,但他们认为更换所有阀门的成本效益不高,而且误报会不必要地关闭燃料供应。国会研究服务处估计,即使只要求在人口稠密地区的管道上安装自动阀门,用自动阀门替换手动阀门也可能使该行业花费数亿美元。

2010 年 7 月,卡拉马祖河的一名工人正在帮助清理一条破裂管道泄漏的近百万加仑石油

其他措施则侧重于从一开始就防止泄漏和破裂。该行业已经使用 称为 “智能清管器” 的机器人设备 在管道中爬行,清除碎屑并进行测量以 检测任何问题。但并非所有管道都能容纳智能清管器,而且运营商不会定期在每条管线上运行这些设备。

就在上个月,一个智能清管器在现有的 Keystone 管道中检测到一个 “小异常”,促使 TransCanada 关闭了整条管道。环保主义者指出,这并非 TransCananda 首次要求关闭,而且也不会是最后一次。

“TransCanada 需要不断关闭 Keystone 的原因是,”美国国家野生动物联合会负责人 在一份声明中 辩称,“管道本质上是危险的。”

去年 1 月,奥巴马签署了一项法案,委托 几项新的研究 来评估其中一些拟议的安全措施,尽管他对延长 Keystone 管道的决定可能在这些研究完成之前很久就会做出。

摘自 ProPublica.org(请在此处查找原始故事);经许可转载。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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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