化工裝置火災(zāi)事故很多，總結(jié)了不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)容易發(fā)生事故的部位也比較清楚，但生產(chǎn)過(guò)程中造成火災(zāi)的因素很多，涉及面也較廣，特別是引起火災(zāi)的主要成因有的不易搞清楚，因此，化工裝置火災(zāi)事故調(diào)查是一項(xiàng)細(xì)致復(fù)雜的工作。目前，大型化工裝置大多是集智能化數(shù)字控制的，各個(gè)儀表數(shù)據(jù)均由中控室電腦控制，大部分工藝操作在電腦控制室即可完成，在控制電腦上保存了大量裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，在相關(guān)的技術(shù)資料里也有裝置的工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù)及各種壓力、溫度控制指數(shù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)火災(zāi)調(diào)查有著重要的利用價(jià)值。筆者從中石化集團(tuán)茂名分公司化工分部乙烯裝置一起火災(zāi)調(diào)查中談?wù)勲娔X實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析在調(diào)查過(guò)程中的應(yīng)用的體會(huì)。
一、火災(zāi)基本情況
2008年6月3日18時(shí)55分，廣東省茂名市于茂名市茂港區(qū)飛機(jī)嶺的中國(guó)石化股份公司茂名分公司化工分部64萬(wàn)噸/年乙烯裝置2號(hào)裂解裝置因雷擊晃電造成部分設(shè)備跳車(chē)，引發(fā)管道內(nèi)壓力、溫度急劇上升，導(dǎo)致2號(hào)爐北側(cè)出口膨脹節(jié)脫裂，高溫裂解氣漏出著火，造成火災(zāi)，過(guò)火面積500㎡，火災(zāi)造成該裝置線停產(chǎn)檢修，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
二、數(shù)據(jù)分析在調(diào)查過(guò)程的應(yīng)用
火災(zāi)發(fā)生后，調(diào)查人員迅速調(diào)取了變電站、電氣車(chē)間、裂解裝置中控室等場(chǎng)所電腦控制的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。并利用這些數(shù)據(jù)明確了調(diào)查方向，查清了火災(zāi)原因，認(rèn)定了相關(guān)人員及單位的責(zé)任。這些數(shù)據(jù)在火災(zāi)調(diào)查中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、排除了成因的干擾因素。火災(zāi)后，由于當(dāng)日18時(shí)20分左右，茂名地區(qū)為強(qiáng)暴雨天氣，廠區(qū)主電源的華南主網(wǎng)的榭平嶺220kV變電站外線遭受雷擊，一系列雷擊過(guò)后，該單位即發(fā)生了火災(zāi)，加上該單位許多線路未安裝氧化鋅避雷器，事實(shí)是否是由于雷擊引起火災(zāi)的呢？對(duì)次，調(diào)查人員迅速調(diào)取了榭平嶺變電站1139開(kāi)關(guān)故障錄波圖，該圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示18：32：17時(shí)，榭平嶺變電站1139開(kāi)關(guān)距離I段保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)60ms開(kāi)關(guān)1139跳閘。本次故障造成乙烯動(dòng)力廠管轄的北站主配6kVI段母線低電壓時(shí)間共1.3秒。當(dāng)外線停電的情況下，自投的定植時(shí)間為2秒，數(shù)據(jù)表明雷擊只是造成了晃電，而并非導(dǎo)致火災(zāi)的直接原因，排除了雷擊造成火災(zāi)的因素。
從裂解車(chē)間電腦中控操作臺(tái)調(diào)取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示：
18：46：49，急冷水塔塔頂壓力超過(guò)壓力表量程（200 KPa），急冷主操打開(kāi)急冷水塔TB-220塔頂控制閥向D火炬泄壓；
18：48，操作工先后對(duì)2#裂解裝置的5#、3#和2#爐實(shí)施緊急停車(chē)，其他1#、4#、6#、7#爐調(diào)整負(fù)荷。
19：00，火災(zāi)發(fā)生后，2#裂解裝置緊急停車(chē)，操作人員緊急切斷全部裂解爐的進(jìn)料及燃料氣等，同時(shí)關(guān)死急冷油到爐區(qū)的調(diào)節(jié)閥。
調(diào)查人員認(rèn)真分析了現(xiàn)場(chǎng)操作工的操作程序，并及時(shí)聽(tīng)取了化工專(zhuān)家的意見(jiàn)，綜合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，排除了因操作不當(dāng)造成火災(zāi)的因素。
2、提供了準(zhǔn)確的調(diào)查方向。根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)痕跡，及目擊證人證實(shí)，調(diào)查人員很快確定了起火部位為2#裂解裝置2#爐北側(cè)。調(diào)查人員在起火部位發(fā)現(xiàn)2#爐北側(cè)出口的膨脹節(jié)脫裂。是什么原因?qū)е略撆蛎浌?jié)脫裂呢？調(diào)查人員及時(shí)調(diào)取了2#裂解裝置中控室電腦數(shù)據(jù)，電腦數(shù)據(jù)記錄18點(diǎn)45分2#裂解裝置2#裂解爐網(wǎng)管內(nèi)壓力從0.22Mpa開(kāi)始上升，達(dá)到18點(diǎn)56分壓力達(dá)到最高值0.428Mpa，隨后急劇下降至最低點(diǎn)。數(shù)據(jù)分析表明，2#裂解爐管道內(nèi)壓力超過(guò)北側(cè)出口膨脹節(jié)設(shè)計(jì)壓力（設(shè)計(jì)壓力為0.35MPa），致使膨脹節(jié)脫裂，造成高溫裂解氣泄漏著火，致使管網(wǎng)內(nèi)壓力劇降。
3、找到了最直接的原因。是什么導(dǎo)致2#裂解爐管道內(nèi)壓力超過(guò)北側(cè)出口膨脹節(jié)設(shè)計(jì)壓力呢？調(diào)查人員進(jìn)行了進(jìn)一步分析，經(jīng)調(diào)查，當(dāng)出現(xiàn)緊急停車(chē)、管網(wǎng)壓力、溫度異常等情況時(shí)，該裝置管網(wǎng)內(nèi)物料會(huì)向D火炬系統(tǒng)排放，以保證管網(wǎng)壓力正常，D火炬系統(tǒng)也是裝置最終端的保護(hù)線。在64萬(wàn)噸/年乙烯裝置區(qū)中共有6套裝置向D火炬排放，具體情況如下：2#高壓裝置，2#聚丙烯裝置，2#高密度裝置，2#丁二烯裝置，2#加氫裝置，2#裂解裝置。調(diào)查人員通過(guò)調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)2#高壓裝置、2#高密度裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，排放量為0， 2#聚丙烯裝置， 2#丁二烯裝置，2#加氫裝置，2#裂解裝置四套裝置排放量分別為5噸/小時(shí)、10噸/小時(shí)、10噸/小時(shí)、125噸/小時(shí)，合計(jì)150噸/小時(shí)。加上2#裂解氣壓縮機(jī)CB301中壓缸干氣密封排氣壓力高高連鎖停車(chē)使之有大約250噸/小時(shí)的裂解氣排向D火炬系統(tǒng)泄壓，合計(jì)約400噸/小時(shí)。而D火炬設(shè)計(jì)排放能力為910噸/小時(shí)，遠(yuǎn)大于實(shí)際排放量，從現(xiàn)有數(shù)據(jù)初步分析來(lái)看，晃電后裝置向D火炬排放總量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。隨后，調(diào)查人員認(rèn)真查閱了中控室電腦上保存的數(shù)據(jù)，認(rèn)定應(yīng)該是D火炬系統(tǒng)出現(xiàn)故障致使排放受阻。根據(jù)調(diào)查人員建議，中石化茂名分公司、設(shè)備制造商、承建公司有關(guān)人員打開(kāi)了D火炬頂分子封手孔，發(fā)現(xiàn)分子封中的鐘罩已脫落，分子封內(nèi)件間焊接質(zhì)量存在嚴(yán)重問(wèn)題，部分焊縫未焊透。
通過(guò)上述分析，火災(zāi)最主要的原因是在大流量排放氣流的沖擊下，分子封內(nèi)鐘罩因設(shè)備缺陷脫落，堵塞了火炬排放通道，造成火炬管網(wǎng)壓力超高，致使2#裂解爐北側(cè)出口膨脹節(jié)脫裂，造成高溫裂解氣泄漏著火。
三、利用數(shù)據(jù)分析進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查的幾點(diǎn)體會(huì)
可以這樣說(shuō)，如果沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)分析參考，調(diào)查人員僅僅靠現(xiàn)場(chǎng)痕跡物證是很難查清這起火災(zāi)來(lái)龍去脈的。特別是在確定D火炬系統(tǒng)存在問(wèn)題過(guò)程中，如果沒(méi)有有效利用數(shù)據(jù)分析，而是沿著管網(wǎng)內(nèi)物料流向逐個(gè)裝置設(shè)備進(jìn)行拆卸排查，將大大浪費(fèi)調(diào)查人員的精力和時(shí)間。雖然利用數(shù)據(jù)分析能最大限度幫助調(diào)查火災(zāi)工作開(kāi)展，但在實(shí)際工作中也應(yīng)注意一些問(wèn)題：
1、從關(guān)聯(lián)性角度出發(fā)，分類(lèi)梳理不同數(shù)據(jù)信息。火災(zāi)發(fā)生后，由于化工裝置智能化程度高，容易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，大量與火災(zāi)有關(guān)的數(shù)據(jù)都有保存在電腦中。調(diào)查人員應(yīng)當(dāng)分析這些數(shù)據(jù)與火災(zāi)事故事實(shí)有無(wú)關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)程度如何，從其對(duì)火災(zāi)的證明角度進(jìn)行分類(lèi)，剔除無(wú)關(guān)的、冗余的數(shù)據(jù)，梳理、整合出關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)供調(diào)查工作參考。
2、注意對(duì)數(shù)據(jù)信息的審查判斷。由于化工裝置的儀表控制數(shù)據(jù)也會(huì)出現(xiàn)失真情況，調(diào)查人員要在專(zhuān)業(yè)人士的指導(dǎo)下審查數(shù)據(jù)的真實(shí)性、合理性，對(duì)重要的數(shù)據(jù)資料，要進(jìn)行保存。
3 、數(shù)據(jù)收集要快速高效。發(fā)生火災(zāi)后，調(diào)查人員要快速收集相關(guān)電腦控制數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失、損壞。特別是涉及操作人員執(zhí)行操作規(guī)程不嚴(yán)、違章引起的火災(zāi)事故，要防止有關(guān)人員刪除、修改有關(guān)數(shù)據(jù)。
四、做好化工裝置火災(zāi)預(yù)防的幾點(diǎn)建議
化工裝置防火的著眼點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在限制和消除可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和著火源的控制上，千方百計(jì)地避免三者同時(shí)處于相互作用的狀態(tài)。同時(shí)還要求我們?cè)诩夹g(shù)和管理上要集中采取嚴(yán)密可靠的措施，以控制事故狀態(tài)的擴(kuò)大。
一是合理設(shè)計(jì)。在化工企業(yè)中，搞技術(shù)改造，結(jié)合大修進(jìn)行小改革的機(jī)會(huì)較多，在設(shè)計(jì)變更過(guò)程中，要采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和技術(shù)水平高、可靠性強(qiáng)的防火防爆措施，采用安全的工藝指標(biāo)和合理的配管。如這次火災(zāi)事故中，脫裂的膨脹節(jié)就是技術(shù)改造項(xiàng)目。
二是正確操作，嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)。化工企業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程是多年來(lái)安全生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，只要嚴(yán)格按著規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)超過(guò)指標(biāo)界限，立即采取有效措施加以扭轉(zhuǎn)，而不是勉強(qiáng)維持，就能達(dá)到預(yù)想的安全結(jié)果。
三是嚴(yán)格檢查防爆泄壓設(shè)施。常用的防爆泄壓裝置有安全閥、防爆膜、防爆門(mén)、放空閥、排污閥等，主要是防止物理性超壓爆炸。減壓設(shè)備，在投產(chǎn)前和定期檢查密閉性和耐壓程度。所有壓縮機(jī)、液壓泵、導(dǎo)管、閥門(mén)、法蘭接頭等容易漏油、漏氣部應(yīng)經(jīng)常檢查，填料如有損壞應(yīng)立即調(diào)換，以防滲漏，設(shè)備在運(yùn)行中也應(yīng)經(jīng)常檢查氣字符情況，操作溫度和壓力必嚴(yán)格控制，不允許超溫、超壓運(yùn)行。
實(shí)踐證明，對(duì)化工裝置的火災(zāi)調(diào)查除進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、調(diào)查詢(xún)問(wèn)、綜合分析等基本程序外，結(jié)合化工裝置火災(zāi)的特殊性，在火災(zāi)調(diào)查中按照化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，及時(shí)調(diào)取火災(zāi)前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，采用理論推斷、數(shù)據(jù)運(yùn)算等科學(xué)的數(shù)據(jù)分析法，就能循序漸進(jìn)，順藤摸瓜，達(dá)到查清火災(zāi)原因的目的。