专业/派珀阿尔法石油钻井平台灾难

1988 年 7 月 6 日，在北海的派珀油田，发生了世界上最致命的海上石油行业灾难。 大约晚上 10 点，平台上两台冷凝泵中的一台发生简单的沟通错误和安全失误，引发了连锁反应，最终导致一连串爆炸，彻底摧毁了整个派珀阿尔法石油钻井平台。 灾难发生时，平台上有 226 人，只有 61 名船员幸存。 165 名船员遇难，还有 2 名救援人员，导致总共 167 人死亡。 30 具尸体一直没有找到。

背景

在灾难发生之前，存在一些未解决的问题，这些问题被认为是灾难的关键因素，主要包括多年以前的設計和安全疏忽。

建造

1972 年，包括德士古在内的 4 家公司组成的合资企业开始在北海寻找石油和天然气。 派珀油田于 1973 年 1 月 由西方石油公司发现，位于苏格兰阿伯丁东北约 120 英里处。 派珀阿尔法石油钻井平台由麦克德莫特工程公司在阿德西尔和 UIE 在瑟堡于 1975 年建造了两部分，并于 1976 年开始生产。

该平台采用模块化设计，包含 4 个主要操作区域。A 模块包含油井和泵，B 模块包含分离设备，用于分离原油和天然气，C 模块包含天然气压缩设备，D 模块包含人员区域，包括控制室、报警系统、消防设备、住宿区和直升机停机坪。 C 模块使用两个冷凝泵系统，A 和 B，只需要一个即可运行。

派珀阿尔法将经过处理的原油（后来还包括天然气）从油田通过一条直径为 30 英寸的海底管道输送到位于奥克尼群岛的弗洛塔码头。

平台设计中的一个关键因素是将可能导致火灾或爆炸的危险操作与人员区域分开。 当平台上增加天然气处理后，这种设计理念就被放弃了。

添加天然气处理

为了符合英国天然气节约要求，派珀阿尔法在 1978 年进行了改造，以处理和出口伴随原油流的天然气。这违背了以前将危险操作与人员区域分开的理念，因为在控制室旁边添加了一个天然气压缩模块。该平台还充当枢纽，连接着附近平台的天然气管道。天然气改造没有包括针对天然气生产的更新的安全措施：天然气压缩模块周围没有安装防爆墙。 在 1980 年代后期，天然气压缩模块正在更换；没有像最初计划的那样停止运营，而是继续生产。

塔坦、克莱莫尔和 MCP-01 平台

塔坦和克莱莫尔平台是在派珀阿尔法完工后安装的。 这两个平台也生产石油和天然气。它们通过与派珀阿尔法相同的弗洛塔码头管道输送其生产的原油，而所有生产的天然气则通过独立的管道在平台之间传输。

派珀阿尔法处理自己的天然气，但也将塔坦和克莱莫尔的天然气管道连接到 MCP-01 压缩平台进行处理。 派珀阿尔法上这一系列大型天然气管道是该平台被摧毁的关键所在。西方石油公司在 1986 年委托了一份关于这些天然气管道风险的报告；该报告指出

这些管道……由于其容量，需要几个小时才能减压。这会导致高压天然气火灾……几乎无法扑灭。

事件时间轴

虽然由于幸存者有限，对事件时间轴存在争议，但普遍接受的时间轴如下：

中午 12:00 - 下午 6:00： 冷凝泵 A 的安全阀被拆下以进行例行维护。维护在下午 6 点换班之前没有完成，因此安全阀被简单地用一个用手拧紧的临时盲法兰替换。在泵上提交了一份关于安全阀的工作许可证，上面写着 A 泵未准备好运行。A 泵计划进行为期 2 周的大修，但尚未开始。主管没有直接收到关于临时法兰替换的通知。

晚上 9:45： 冷凝泵 B 由于水合物积聚而故障。冷凝泵的天然气为钻井平台供电。天然气流量损失意味着电力损失，以及代价高昂的停机。机组人员开始寻找 A 泵的工作许可证，但只能找到大修的工作许可证，因为安全阀工作许可证与阀门本身分开存放。盲法兰位于其他设备后面，使目视检查泵变得困难。

晚上 9:55： 主工程师的指示是启动 A 泵，因为机组人员不知道盲法兰已经被更换。工程师找到了 A 泵未开始例行维护的工作许可证，并认为它可以运行。天然气立即从拆除的安全阀位置开始泄漏，在机组人员做出反应之前就发生了爆炸。天然气压缩模块周围的防火墙倒塌，损坏了控制室和无线电室。穿过防火墙的火势点燃了最初爆炸时破裂的小型冷凝管道。塔坦和克莱莫尔没有收到任何命令，并认为他们没有权力停止向派珀阿尔法泵送原油。

晚上 10:04： 平台工作人员撤离了控制室。平台上燃起了油火。启动了紧急生产停运，但来自连接的塔坦和克莱莫尔平台的背压为火势提供了更多的原油。消防系统设置为手动启动，位于控制室，无法使用。该消防系统在潜水员在水中时总是设置为手动启动，这是一个不必要的步骤，因为进水口只有在潜水员靠近时才对他们构成威胁。机组人员无法灭火或控制灾难，也没有收到疏散命令。机组人员聚集在住宿甲板上，等待指示。

晚上 10:20：连接塔坦和派珀阿尔法的天然气管道因石油大火而爆裂，每秒泄漏高达 33 吨天然气，引发爆炸和高压天然气火灾。克莱莫尔拒绝在没有西方石油公司总部授权的情况下关闭。烟雾弥漫在生活区。

晚上 10:30：专门建造的安全船“泰罗斯”号试图协助派珀阿尔法。它的水炮被淹没，需要 10 分钟才能重新启动，即使启动后，它们也过于强大，无法在船员附近使用。它可伸缩的舷梯在 20 分钟内仅伸展到派珀阿尔法距离的三分之一。由于风、烟雾和火焰，直升机救援无法进行。此时，平台人员开始从 175 英尺高的平台上跳下，直接违反了紧急程序。

晚上 10:50：来自 MCP-01 的天然气管道爆裂，由于高温，将“泰罗斯”号驱离平台。塔坦和克莱莫尔停止生产。热量极其强烈，以至于平台甚至“泰罗斯”号的某些部分开始融化。

晚上 11:20：最后一条天然气管道爆裂，大多数船员躲避的防火住宿区坠入海中。平台的其余部分继续坍塌，直到 7 月 7 日凌晨 12:45 左右。当时剩下的唯一模块是油井模块。

关键故障

如果能避免某些关键故障，派珀阿尔法灾难的严重程度本可以减轻。这些故障可以分为三个方面：设计、管理和程序。

设计故障

1. 模块之间的防火墙未升级为防爆瓦片： 当派珀阿尔法从石油生产平台转换为石油、天然气和液化丙烷气 (LPG) 平台时，模块之间的防火屏障没有升级。安装的瓦片适合于原油火灾，但并非旨在承受天然气爆炸。当最初的爆炸发生在 C 模块时，瓦片像弹片一样散落，对 B 和 D 模块造成了损坏。
2. 控制室位于天然气压缩模块旁边： 控制室位于 C 模块旁边，没有适当的屏蔽，这意味着 C 模块的故障可能会对控制室造成损坏。这正是发生的情况，导致控制室无法使用。
3. 允许其他石油平台的初级供应管道回流： 当派珀阿尔法的供油管道出现故障时，它们会泄漏大量的原油和 LPG 到火中。派珀阿尔法本身无法阻止流体流动，而来自塔坦和克莱莫尔平台的整个供应管道流量都为派珀阿尔法的火势助长了燃料。
4. “泰罗斯”号救援船设计缺陷：
   • 疏散舷梯： 旨在延伸到派珀阿尔法平台以供人员逃生的疏散舷梯未能按预期工作。这导致了近一个小时的延误。
   • 消防泵问题： 当“泰罗斯”号上的工作人员最初试图启动消防系统时，泵被淹没。经过十分钟的努力，泵才重新启动并能够灭火。
   • 消防泵太强大，无法在人员附近使用： “泰罗斯”号上的消防泵太强大，无法在人员在派珀阿尔法平台上时使用。如果使用泵，可能可以更好地控制火势，但人员可能会受伤。

管理故障

1. 重大施工、维护和升级期间正常运行： 派珀阿尔法正在进行多项改进和维护项目，以及升级。如前所述，最初的计划是停止生产，但平台继续运行。这导致了多个维护项目同时进行的混乱局面，导致盲法兰盘被忽视。
2. 塔坦和克莱莫尔的油料供应直到过晚才被关闭： 即使在派珀阿尔法平台发生火灾后，附近塔坦和克莱莫尔平台的石油生产仍在继续生产石油和天然气。平台上的主管无法确定派珀阿尔法的损坏程度，也不认为自己有权关闭他们平台的生产（停止生产极其昂贵）。
3. 尽管关于天然气管道的安全报告，但它们从未得到加固或保护： 派珀阿尔法连接着许多 16 英寸和 18 英寸的管道，但这些管道的长度和直径被认为承受着过高的压力，需要数小时才能在紧急情况下减压。这些压力问题将使得在燃油泵送过程中不可能灭火。
4. 将平台从石油平台转换为天然气平台时的安全松懈 - 请参见设计故障： 防火墙没有升级为防爆墙，而且天然气压缩模块直接位于控制室旁边。

程序性故障

1. 工程师疏忽未将 A 泵的状态告知值班管理员： 首席工程师没有告知管理员安全阀已从 A 泵中拆除。如果管理员了解 A 泵的状态，他会知道该系统处于不可用状态，并且不会在修复它之前尝试启动它。
2. 扁平金属盘未正确拧紧，导致 LPG 泄漏并点燃： 旨在在拆除安全阀时密封系统的金属法兰是用手拧紧的。后来的调查表明，如果用工具正确拧紧，它就不会泄漏导致最初爆炸的丙烷。
3. “工作许可”系统很大程度上只是形式 - 没有锁定-挂牌程序： 确保安全的首要方法是纸质许可证系统。许可证按位置整理，因此很难确定系统的所有部分是否可操作。如果该系统被物理或通过软件阻止启动，则 A 泵就无法启动，从而防止最初的天然气泄漏。
4. 消防系统设置为手动： 派珀阿尔法的自动消防系统通常在潜水员在场时设置为手动，以防止系统启动时潜水员被吸入进气口。在其他平台上，消防设备仅在潜水员非常靠近进气口时才设置为手动。由于它在发生火灾时设置为手动，并且覆盖开关位于损坏的控制室，因此它在灾难中没有用处。
5. 疏散协议失效： 灾难期间，无线电和控制室无法使用或无法进入。警报没有响起，提醒平台人员疏散，也无法与周围的船只协调疏散。

讨论

库伦报告是对派珀阿尔法灾难的公开调查，该报告对英国石油和天然气行业的政策变化提出了 106 项建议。这些建议涵盖了监管体系、预防和减灾措施以及疏散、逃生和救援。所有 106 项建议均被行业和政府采纳，包括正式安全评估系统，该系统涵盖了海上平台的整个生命周期，并赋予了运营平台的公司的更多安全责任。

尽管该灾难和库伦报告对该行业产生了广泛的影响，但“深水地平线”等灾难表明，海上作业安全方面还有很多教训需要吸取。与派珀阿尔法一样，管理决策、程序和设计问题的结合导致了爆炸。尽管人员伤亡较少，但由此产生的漏油事件又是一场灾难。

进一步的研究可以寻求了解这场灾难对石油行业的影响有多大，考察由于吸取了这场灾难的教训而避免的政策变化和后来的灾难。