1 Avon煉油廠背景介紹
1.1Avon煉油廠概況
Avon煉油廠位于美國加州Contra Costa縣馬丁內(nèi)斯鎮(zhèn),占地約2300英畝,(931.5公
頃)。該廠已有80多年的生產(chǎn)歷史了,它主要生產(chǎn)發(fā)動機燃料,諸如:汽油、柴油等,其它產(chǎn)品包括丙烷、煤氣等。Tosco公司從1976至2000年一直管理著該廠,然后該廠被UDS(Ultramar Diamond Shamrock)收購,并重新命名為金鷹煉油廠(Golden Eagle)。Tosco公司是美國最大的汽油產(chǎn)品提煉企業(yè),管理著美國7家大型煉油廠。
1.2 Avon煉油廠分餾單元
Avon煉油廠原油單元是在1946年設(shè)計建造的。原油分餾是煉油過程的起始步驟,它將原油以不同的沸點分成不同的餾分,包括天然氣、石腦油、煤油、柴油和裂解單元用的重油。過程連續(xù)操作,原油穩(wěn)定地泵入操作單元,產(chǎn)品或餾分持續(xù)地泵入容器或其它煉油單元以供進(jìn)一步加工煉制。
1.3 Avon煉油廠石腦油單元
Avon煉油廠石腦油從分餾塔頂(112英尺(34.1m)高)通過6英寸(152.4mm)鋼管進(jìn)入石腦油緩沖罐,然后再從那里被泵入儲存單元或其它煉制單元以進(jìn)一步加工煉制。該緩沖罐是用來從石腦油中提取較輕的碳?xì)浠衔锏摹?/P>
2 事故經(jīng)過
1999年2月10日,美國加利福尼亞西部的馬丁內(nèi)斯Tosco公司Avon煉油廠在原油單元距離地面約112英尺(34.1m)分餾器上的石腦油管道上部第一個彎管處發(fā)現(xiàn)了一個針尖大小的漏洞, 石腦油滴漏在分餾塔上。緊急處理人員決定盡力不停車而隔斷管線以減慢或停止泄漏,于是操作人員降低了分餾器壓力,關(guān)閉了4個阻斷閥以隔離管道,并部分開啟旁路閥,以維持原油單元繼續(xù)運行。剝開管線的保溫石棉,對石腦油管道的檢查顯示,它因為受腐蝕而過分的薄,于是決定替換大部分石腦油管線。在發(fā)現(xiàn)漏洞后的13天內(nèi),工人努力對石腦油管線進(jìn)行隔離與排空,但都不成功,針孔大的漏洞泄露又發(fā)生了3次,再次擰緊隔離閥,還是未能隔離管線。Tosco監(jiān)督人員仍然繼續(xù)安排進(jìn)行管線替換。接下來的13天內(nèi),為了緊急維修,操作監(jiān)督人員、安全員批準(zhǔn)簽發(fā)了15個工作許可證,其中只有11個符合Tosco公司操作規(guī)程的要求。
維修過程中的10—14日,石腦油緩沖罐容器出現(xiàn)了7次高液位,操作工每次都通過打開石腦油儲存流動控制閥而降低液位,最后一次,他們將閥打開,使石腦油直接流到儲存容器,以防再次出現(xiàn)高液位,直到火災(zāi)發(fā)生,閥門一直都開著。
23日,管道內(nèi)約有90加侖(按美加侖換算約為408.6L)的石腦油。維修人員受命對管線進(jìn)行排空和移開作業(yè),經(jīng)幾次排空努力都不成功后。Tosco維修監(jiān)督者通過聆聽開孔點聲音來辯別液位水平,相信石腦油液位應(yīng)處于切斷位置以下,于是命令工人用氣動鋸切開管線(切開口面對分餾塔),切開不久就開始泄漏石腦油,監(jiān)督人員命令工人打開法蘭以排空,同時用管夾阻止泄漏。工人沒有考慮到石腦油管會被運行著的單元通過因嚴(yán)重腐蝕泄漏的隔絕閥對其施壓。大約在當(dāng)日中午12時18分,正在排空管線時石腦油大量噴出,隨即被點燃。火焰很快吞沒了分餾器塔身及處于分餾塔不同高度的5名工人,F(xiàn)場其他操作工發(fā)現(xiàn)石腦油被點燃后,立即開啟了滅火系統(tǒng),并緊急切斷操作單元。幾分鐘內(nèi),Tosco緊急救援小組到達(dá)事故現(xiàn)場。大火持續(xù)了20分鐘左右。由于火災(zāi)的規(guī)模、復(fù)燃的風(fēng)險和塔上受害者的位置限制了救援努力;馂(zāi)導(dǎo)致4人死亡,1人重傷(從高處火焰中跳下而摔傷)。死亡的4人中2名受雇于腳手架建筑公司,1名屬于起重班,還有1名是維修工。重傷的也是1名維修工。
3調(diào)查過程
由于此次事故的嚴(yán)重性,并且該廠在1997年曾發(fā)生過類似的事故,CSB(美國化工安全與危害調(diào)查委員會)對此次事故進(jìn)行了調(diào)查。同時對該起事故進(jìn)行調(diào)查的單位還有加利福尼亞州工業(yè)委員會(即OSHA加利福尼亞州分部)和Contra Costa縣的健康服務(wù)委員會。CSB事故調(diào)查組與這兩個機構(gòu)互相合作。
CSB檢查了現(xiàn)場情況,采訪了相關(guān)人員,并審閱了相關(guān)文件。CSB還與休斯頓的Hendrix小組簽署了合同,幫助進(jìn)行腐蝕和機械的整體分析。API(美國石油學(xué)會)和NPRA(美國石油化工和煉油協(xié)會)提供了煉油廠維修工作中有關(guān)安全作業(yè)方面的資料,應(yīng)CSB的要求,這兩個組織還寫出了一份煉油廠的工作認(rèn)可報告。
4事故調(diào)查的主要發(fā)現(xiàn)
4.1 工人維修時工藝單元仍在運行,其中有很多熱的工藝單元,距離工人搬移管線最
近的熱工藝單元只有3英尺,很有可能是泄漏的石腦油接觸了附近分餾器的熱表面,繼而產(chǎn)生火災(zāi)。
4.2工藝路線中石腦油管線的替代,涉入了很多的危險因素。這種非常規(guī)的工作要求容有石腦油的管道移開至少100英尺(30.4m),因為它是劇烈的可燃液體。工人進(jìn)行移動作業(yè)時,居于地面以上112英尺(34.1m)高,避險手段有限。
4.3事故前,石腦油管線從最初的針孔漏洞處泄漏,摸起來感覺是微熱的,表明還有其它隔離閥泄漏。對排水管路進(jìn)行多次努力排水未果,說明部分管線嚴(yán)重堵塞。
4.4工人和維修監(jiān)督人員修理期間,容有可燃液體的石腦油管線被切開了,雖然Tosco的操作規(guī)程要求在打開前對管路排水、降壓和置換、沖洗,但是由于管路受堵,石腦油不能排出,規(guī)程卻未提供此情況下其它的選擇辦法及安全措施。雖然熱的工藝設(shè)備靠近維修現(xiàn)場,但Tosco的公司操作規(guī)程和安全許可條件沒有將熱表面作為潛在的危險引起注意,也沒有考慮到石腦油中苯的危險性。
4.5控制石腦油流量的旁路閥的開啟,隔離閥的泄漏,使管線無法脫離工藝單元,工藝單元給石腦油管施壓,導(dǎo)致旁路閥閥座腐蝕,過多的腐蝕物和水導(dǎo)致了管路受堵。
4.6Tosco公司的操作規(guī)程沒有明確要求對替換石腦油管線進(jìn)行危險性評價,管路維修工作按低風(fēng)險維修分類。
4.7操作監(jiān)督人員及其他安全工作人員不常到車間檢查工作,現(xiàn)場操作監(jiān)督人員也沒對進(jìn)行非常規(guī)工作的操作工的資格進(jìn)行檢查和評定。EPA(美國環(huán)保署)也認(rèn)為,在非常規(guī)情況下缺乏操作監(jiān)督檢查是該廠1997年發(fā)生裂解火災(zāi)爆炸事故的原因之一。
4.8在事故前的三年里,Tosco的安全小組和Avon廠的設(shè)備管理部門都沒有對煉油廠的生產(chǎn)線設(shè)備臺帳進(jìn)行審查。
4.9Tosco在檢查與工藝變換有關(guān)的潛在危險時,沒有進(jìn)行工藝變換管理評價,工藝變換包括原油脫鹽、脫水等。管理部門認(rèn)識到了這些工藝的操作問題及腐蝕問題,卻沒有及時采取糾正方案來預(yù)防堵塞和石腦油管線的過度腐蝕。
4.10操作監(jiān)督人員要求替換全部管線是不安全的決定,因為石腦油蒸氣回流線上沒有阻斷閥;而替換分餾器到水平控制閥的管線是安全的,因為有阻斷閥和排空管路。
4.11 Tosco石腦油的MSDS(安全技術(shù)說明書)列出其自燃溫度為450華氏溫度(約
232.2℃),但原油分餾塔下半部分在500—600華氏溫度(260℃—315.6℃)間運行,該廠分餾塔又沒有隔熱材料保護(hù),所以其表面溫度剛好在其運行溫度以下一點,足以點燃泄漏出的石腦油。
5 事故原因分析
煉油廠進(jìn)行維修作業(yè)總要涉及火災(zāi)和中毒的危險,必須小心控制以避免人身受到傷害、環(huán)境遭受破壞。在調(diào)查Avon煉油廠事故時,CSB發(fā)現(xiàn)了工作計劃、危險識別和評估、切斷隔離操作、檢查管理、工作許可、腐蝕控制、變換管理(MOC)等方面存在的問題。CSB用幾種調(diào)查方法分析了事故,包括建立時間表格和建立邏輯樹圖表等。
5.1危險的非常規(guī)性維修
由于非常規(guī)維修無計劃,屬于非計劃內(nèi)維修,所以就可能出現(xiàn)各種意外的危險。
在廠內(nèi),危險的非常規(guī)維修包括如下行為:熱作業(yè)、熱插拔,還有管路被破壞,隔絕和排空無法得到保證。OSHA的PSM標(biāo)準(zhǔn)(1989年休斯頓菲力浦化學(xué)公司(Phillips Houston
Chemical Complex)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故造成23人死亡后發(fā)布的。)在附錄中強調(diào)了職員在工作中識別非常規(guī)維修危險的重要性。
5.2工作計劃
Avon煉油廠的操作規(guī)程明確了維修前的現(xiàn)場觀察和維修現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、計劃者、維修監(jiān)督人和操作監(jiān)督人之間應(yīng)進(jìn)行論證、分析,而該事故中卻沒有進(jìn)行,器壁絕熱和檢查管路等維修預(yù)備工作在泄漏出現(xiàn)后立即就開始了,沒有任何的計劃過程。
在發(fā)現(xiàn)泄漏后1小時,操作工從石腦油管線上剝掉了絕熱層,此項工作在沒有降壓或隔離的情況下就開始了,然而Tosco的操作程序卻明確要求:如果管線未被隔離,生產(chǎn)、H&S、檢查和維修代表必須碰頭,就移走絕熱層的安全程序進(jìn)行協(xié)商。如果單元操作還在進(jìn)行,但絕熱層還沒有完全移走,就必須切斷管線或停止單元操作。此次維修過程中,雖然檢查、維修和操作監(jiān)督人員在現(xiàn)場,但卻沒有進(jìn)行會議討論危險控制,也未遵循絕熱層移走程序,雖然這不會直接導(dǎo)致火災(zāi),但它卻顯示了該廠管理者在實際的工作中沒有一貫堅持已建立的維修規(guī)程。
多數(shù)的維修工作是在事故前13天內(nèi)進(jìn)行的,沒有列入工作計劃文件,也沒有提到含苯的石腦油是嚴(yán)重危害健康的,需要有專門的預(yù)防措施,更沒有提到在移走管路時需要用到起重機、氣動鋸、空罐車(用以盛接排出的物質(zhì))等特種設(shè)備。維修工作也沒有具體的工作說明,缺乏必要的信息資料,比如石腦油的MSDS、管路和儀器圖表和維修工作中好的實踐建議,要對所要完成工作的必要步驟列出提綱,并且要識別各步中潛在的危險。要在仔細(xì)分析和考慮計劃和維修方法后再進(jìn)行維修作業(yè)。
5.3危險識別和評價
5.3. 1具體工作的危險
石腦油管線13天的維修過程中就存在重大事故隱患;
(1) 移走100英尺(30.4m)的6英寸(152.4mm)管時,此管中有易燃的石腦油。
(2) 分餾塔下半部分的表面溫度超過了石腦油的自燃點。
。3) 當(dāng)完全擰緊時,阻斷閥的底部和石腦油緩沖罐的液位控制閥的上部伸出12個螺
紋,這就顯示了閥是部分開啟的,可能有堵塞。
。4) 控制閥下部缺少一出口,使得管線中的石腦油難于清除。
Tosco廠將石腦油管路維修分為低風(fēng)險和常規(guī)維修兩類。管理部門沒有識別或評價操
作單元工作時不能隔離、不能排空或其它危險,可見該廠對石腦油管路的維修危險性認(rèn)識不夠。
5.3.1.1不能隔離
2月10—14日共發(fā)生了7次泄漏,每次都是進(jìn)一步地擰緊閥門以期泄漏停止。13日,值班員發(fā)現(xiàn)石腦油管內(nèi)液位下降了,估計隔離阻斷閥有泄漏。同時,石腦油管在泄漏位置摸起來是溫的,更證實了隔離阻斷閥有泄漏(因為運行中的工藝單元是熱的)。
5.3.1.2不能排空
排空設(shè)備和管線內(nèi)的危險物并進(jìn)行隔離是保證維修安全的必需條件。從發(fā)現(xiàn)泄漏到火災(zāi)發(fā)生,對管路排空石腦油的7次努力都失敗了。Tosco監(jiān)督人員和操作工也意識到了以下問題:
。1)16日,一操作工通知現(xiàn)場負(fù)責(zé)人說,石腦油管路堵塞了,17日,兩操作工與操作監(jiān)督人員討論了管路堵塞問題,操作工建議切斷單元操作來維修管路。
。2)18日,監(jiān)督人員安排維修工在排空管線上鉆孔,但幾次鉆孔都不成功,且管內(nèi)堵塞物將鉆孔工具毀壞了。
5.3.1.3其它危險
操作工和監(jiān)督人員未意識到石腦油中含苯。因為苯是有毒物質(zhì),Tosco公司操作規(guī)程要求將其排到密閉容器,要遠(yuǎn)離任何人。有苯存在的維修工作要求使用專門的工作許可證,但是,監(jiān)督人員沒有認(rèn)清石腦油管路修理工作中的苯的危險,也就沒有進(jìn)行控制,這些雖然沒有直接導(dǎo)致火災(zāi),但卻顯示了Tosco公司管理人員不是一貫遵守規(guī)程的。
管線移動工作需要來自不同部門和工段的操作工和技術(shù)人員協(xié)調(diào)好,而且在操作中還要使用起重機,所以這些工人潛在地可能遭受可燃液體突然釋放或噴射的危險,打開上部管路是尤其危險的。盡管監(jiān)督人員和工人在事故前熟知這些危險的嚴(yán)重性,但卻沒有對此危險操作進(jìn)行預(yù)評價,管理部門也沒有擬定計劃來控制危險。
5.3.2維修工作中良好的實踐指導(dǎo)
危險評估是一種正式的分析方法,用來識別和檢測與工藝或操作行為有關(guān)的潛在危險。危險評估幫助管理部門控制危險、預(yù)防事故。鑒于危險評估具有良好的實踐指導(dǎo)作用,美國化學(xué)工程師協(xié)會稱:涉及多方面的維修操作,包括隔離、預(yù)備維修和移走等,因為常存在很多危險和操作問題,危險評估方法是很有意義的。
維修作業(yè)危險評估的必要元素:
。1) 預(yù)測危險活動,比如:熱作業(yè)、修理等。
(2) 難以遵循規(guī)程的環(huán)境或無可用規(guī)程的作業(yè)環(huán)境。
。3) 安全措施不能滿足的地方,諸如在可燃物存在的地方點火源的控制等。
。4) 指出執(zhí)行具體維修作業(yè)時可能遇到的具體危險。
(5) 提出隔離過程中潛在的問題,諸如降壓、排空、堵塞等。
(6) 附加的預(yù)防措施,如:更多的監(jiān)控器、隔離、改進(jìn)的監(jiān)督管理和嚴(yán)密的工程計劃
等。
。7) 當(dāng)作業(yè)進(jìn)行時或作業(yè)需要延遲時,安全作業(yè)的可行性。
5.3.3同類事故教訓(xùn)
1987年位于蘇格蘭的英國石油公司的Grangemouth煉油廠發(fā)生的火災(zāi)事故與該起事故
非常類似,如果Avon煉油廠的相關(guān)人員能認(rèn)真分析、學(xué)習(xí)Grangemouth煉油廠的火災(zāi)事故經(jīng)驗,相信這場悲劇就可以避免。
5.4作出切斷單元操作的決定
由于工作計劃和危險評估的不足,Tosco Avon煉油廠的管理部門沒有認(rèn)清石腦油管路維修作業(yè)的安全規(guī)程需要切斷操作單元。當(dāng)監(jiān)督人員和工人發(fā)現(xiàn)到線路無法排空或隔離時,方認(rèn)識到應(yīng)切斷操作單元。CSB認(rèn)為煉油廠工藝單元的切斷和啟動本身就帶有很大的風(fēng)險,但是維修操作規(guī)程要求在無法控制嚴(yán)重危險或工作不能延遲時必須迅速切斷操作。因為管線要立即替換,所以工作不可延遲,在有效的維修工作評估過程中,CCPS(化工過程安全中心)建議管理部門要認(rèn)真考慮是否有必要完全切斷操作來進(jìn)行裝置的安全維修。
5.5管理監(jiān)督
5.5.1危險作業(yè)的說明
盡管該項維修工作有重大危險,但Tosco管理部門還是將石腦油管路維修工作以低風(fēng)險維修任務(wù)執(zhí)行。操作監(jiān)督人員很少參與計劃制訂或觀察線路維修,沒有二級管理人員或其他專家參加危險評價。雖然檢查人員參與了計劃或決定的制訂,但他們的決定權(quán)和建議是有限的。管理監(jiān)督和說明是有效的PSM程序的必要元素,管理系統(tǒng)應(yīng)該包括建立責(zé)任、評價成果、建立反饋系統(tǒng)和審核等。
應(yīng)CSB要求,API和NPRA準(zhǔn)備了一份文件,是關(guān)于煉油行業(yè)維修作業(yè)許可發(fā)放條件的,它尤其陳述了涉及諸如高溫作業(yè)或未能隔絕有泄漏生產(chǎn)線等較高風(fēng)險情況下作業(yè)的許可審核,要求加強這方面的管理。依據(jù)風(fēng)險程度,要求一些工作至少要經(jīng)過二級安全人員和管理人員審核同意。較高風(fēng)險的工作可能要求風(fēng)險管理小組參與評估,組員要求有勞動管理者、安全操作人員、維修人員、工程人員、冶金及其它部門的人員,具體情況還需根據(jù)具體的工作性質(zhì)決定。
5.5.2監(jiān)督工作
進(jìn)行危險的非常規(guī)維修需要嚴(yán)密監(jiān)督。據(jù)Avon煉油廠操作監(jiān)督人員說,他們只在需
要時檢查了工藝單元的運行情況。事故當(dāng)天早上,操作監(jiān)督人員沒有仔細(xì)察看石腦油管線遷移,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)維修的操作監(jiān)督員事故當(dāng)日卻沒有上班。
事故發(fā)生前沒有健康安全人員在工作現(xiàn)場,事故當(dāng)天維修作業(yè)現(xiàn)場只有維修監(jiān)督員作為管理代表出現(xiàn)在現(xiàn)場。
在石腦油管線維修期間,許多行為都偏離了Tosco的操作規(guī)程,雖然下述情況未直接導(dǎo)致事故,但卻顯示了該廠嚴(yán)重的管理問題。
。1)未將石腦油認(rèn)為是含苯的、對健康有威脅的。維修工作沒有按照Tosco的苯操作規(guī)程進(jìn)行,沒有得到苯作業(yè)許可證、沒有采取安全預(yù)防措施、沒有進(jìn)行工程控制、沒有設(shè)置苯調(diào)節(jié)區(qū)、沒有制定苯泄漏事故處理預(yù)案、沒有人員保護(hù)裝置(PPE)等。
。2)工作許可證中沒有空罐車、氣動鋸的使用許可。
(3)幾個石腦油管路維修的危險作業(yè)許可證上沒有值班員的簽字。
EPA在調(diào)查Grangemouth煉油廠的事故后曾經(jīng)指出,監(jiān)督不足是事故發(fā)生的一個必然因素。在危險的反常情況下,監(jiān)督不足會導(dǎo)致一系列操作問題,還會導(dǎo)致事故的發(fā)生。
5.5.3拒絕違章的權(quán)力
事后參加管路維修的工人在接受采訪時說,當(dāng)時他們覺得正確地執(zhí)行工作有壓力,因
為當(dāng)時原油單元在運行,同時空罐車、起重機和現(xiàn)場的一些零時工的存在也給了他們不少壓力。
Tosco管理部門說,工人有權(quán)力停止不安全的工作行為,本應(yīng)該停止管線替換工作的。但是停止作業(yè)又有很大的顧慮:
。1) 執(zhí)行工作期間,管理者為使任務(wù)盡快完成一般施加的壓力很大。
。2) 拒絕違章作業(yè)依賴于個別工人帶頭,要停止作業(yè),工人需要跟監(jiān)督人員交涉很長
時間。
(3)由于雇用臨時工和使用外來設(shè)備,一旦工作開始就代表著對它們的消費,就必須盡快按時完成。
5.5.4審核
Avon煉油廠的安全審核程序包括未成文的觀察結(jié)果。1995年,Tosco擬定了成文的PSM審核程序。但事故前三年Tosco公司和Avon廠管理部門都未對管線破壞及相關(guān)臺帳進(jìn)行成文審核。
Tosco審核程序沒有記錄或修正維修工作中嚴(yán)重偏離安全規(guī)程的行為,這些偏離包括:
(1) 排空前打開了含有可燃液體的管路。
。2) 在靠近點火源的地方打開了含有可燃液體的管路。
(3) 未堅持使用盲板隔絕。
。4) 對違章行為缺乏監(jiān)督檢查。
。5) 未堅持使用MOC對工藝變換進(jìn)行評價。
安全審核對于廠內(nèi)安全狀況是一個必要的反饋機制,有效的審核可以查出該廠沒有堅
持程序的地方,還可以在事故前修正這些問題。
5.6許可系統(tǒng)和管線破壞程序
5.6.1操作許可證的混亂
該廠書面程序規(guī)定,管線或設(shè)備打開前必須降壓、排空和盡可能地清洗化學(xué)品。工作證的發(fā)放一般委托給安全員;但一些較危險類型的工作要求值班監(jiān)督員或健康安全部門的專家簽發(fā),較危險的作業(yè)包括:進(jìn)入有限空間作業(yè)、打開有火焰的生產(chǎn)線、X射線作業(yè),及暴露于有毒環(huán)境等。
事故當(dāng)天,許可證以不同的要求對三項任務(wù)列表,將排空和移走列在一起,許可同意這兩項工作。
偏離程序:
(1) 危險的非常規(guī)作業(yè)未經(jīng)工作評價或操作監(jiān)督員許可就由安全員簽發(fā)了許可證并執(zhí)
行了。
(2) Tosco的操作規(guī)程和作業(yè)許可證上都沒有清晰地標(biāo)明在打開裝置前一定要消除或
控制點火源。
(3) 對于打開的管線,沒有制定在計劃步驟不成功時的緊急措施。
5.6.2規(guī)程的不健全
Tosco操作規(guī)程和作業(yè)許可證上都沒有說明可燃物在敞開容器中的危險,也未說明熱
表面的點火作用。該廠工藝安全專家強調(diào),在工藝廠不應(yīng)該用敞開容器盛裝可燃液體,因為存在許多潛在的點火源。另外,潛在的危險還有將排出的石腦油運至空罐車,空罐車卻停在離分餾塔約20英尺(6.08m)處,Tosco沒有規(guī)定車輛停放位置要求。根據(jù)實踐經(jīng)驗,用來運送可燃液體的車輛不允許靠那么近,至少要離點火源100英尺(30.4m)。
靜電存在的潛在危險是另一個問題。公司的操作規(guī)程也沒有對此進(jìn)行說明。事故前,生產(chǎn)現(xiàn)場常用塑料桶來盛接分餾塔附近軸環(huán)上排空的石腦油。將可燃液體注入塑料桶中時就會產(chǎn)生靜電,液體的噴濺也可能產(chǎn)生靜電。
5.6.3習(xí)慣性違章
在打開管線前不排空是一個習(xí)慣性違章,因為在前幾天的維修中,排空前裝置都是開著的。
公司的操作規(guī)程也明確了在打開裝置前或動用氣動鋸前要排空。
據(jù)目擊者說,該廠操作工藝單元為了將可燃液體排入敞開的容器或地面就打開軸環(huán)。公司操作規(guī)程規(guī)定排空可燃物應(yīng)該通過密閉系統(tǒng)進(jìn)行,以免可燃物接觸點火源。此外,在運行的工藝單元排空可燃液體時使用軸環(huán),附近還有點火源,這是很不安全的行為,因為這樣流體的速度和方向都無法控制。
5.7腐蝕控制、機械維護(hù)
5.7.1脫鹽工藝
原油脫鹽是減少工藝設(shè)備腐蝕、堵塞的主要工藝。石腦油管線的腐蝕加快主要是由于脫鹽效率下降致使過量的水和無機鹽等腐蝕物進(jìn)入分餾塔造成的。
事故前一年,原油的API力平均下降了27.2%,越重的油的API力越小,這樣就增加了油水分離的難度,影響了脫鹽效率。
事故前煉油廠內(nèi)部曾有兩份關(guān)于改善脫鹽工藝的報告,但未被管理者采納。
。1)1998年9月,一份報告建議采用更好的原油脫水工藝,該報告指出,當(dāng)填料的重力下降到18%時就會產(chǎn)生更快的腐蝕速度,尤其是在分餾塔的頂部石腦油管線,甚至?xí)䦟?dǎo)致更嚴(yán)重的事故。
。2)1998年11月,另一份書面演示報告顯示了,公司管理部門已經(jīng)提出了幾種改進(jìn)方法并進(jìn)行研究和評估,這些方法包括在四單元重新設(shè)置脫鹽器、改進(jìn)自動化控制系統(tǒng)等。雖然公司管理部門認(rèn)識到了與脫鹽有關(guān)的工藝問題,但他們卻沒有相應(yīng)地進(jìn)行裝置檢查也沒有再進(jìn)一步將工藝改進(jìn)方法付諸實施。
5.7.2腐蝕
煉油廠的操作記錄顯示,1998年5月初石腦油液位控制閥被固體腐蝕沉積物堵塞了,限制了物料的流量。由于腐蝕,事故前旁路閥已經(jīng)處于部分開啟狀態(tài)至少有10個月。
通過對管線中多種殘留物的分析發(fā)現(xiàn)有很高的氯含量,這種腐蝕性的鹽進(jìn)入分餾塔、石腦油管線中,腐蝕性鹽與水的混合物促使了氧化速度的加快,直接導(dǎo)致了最初的泄漏和管路堵塞和旁路閥的腐蝕。CSB調(diào)查人員認(rèn)為,石腦油線路是由氧化鐵、氯化銨及硫的化合物堵塞的。這些都是腐蝕材料或腐蝕產(chǎn)品。
5.8工藝變換管理
Avon煉油廠的規(guī)程要求對填料變換進(jìn)行MOC評價。1998年12月,脫鹽器的填料比設(shè)計的增加了55%—80%。沒有對填料變換進(jìn)行MOC評價就導(dǎo)致了石腦油管線的腐蝕和堵塞。
管理部門也未對長期處于開啟狀態(tài)的旁路閥的工藝操作變換進(jìn)行MOC評價,該評價應(yīng)該包括裝置周圍的旁路相關(guān)部分是否處于正常狀態(tài),評價的缺乏導(dǎo)致了旁路閥和相關(guān)管線中的固體物質(zhì)的堵塞和閥座和面盤的腐蝕。
6 事故原因
6.1根本原因
6.1.1原油單元在維修時,工藝單元仍在運行,Tosco公司及Avon廠維修管理人員沒有
意識到非常規(guī)操作可能產(chǎn)生的嚴(yán)重危險。
。1)管理人員沒有意識到熱表面、閥泄漏、管線受堵和石腦油不能排水等產(chǎn)生的危險,
在工作計劃階段,管理部門沒有進(jìn)行危險評價,這就使執(zhí)行工作任務(wù)時沒有采取合適的危險控制措施。
(2)管理部門沒有周延的計劃,如果讓多方面的工作小組及高層管理人士參與,可能會先將維修單元與運行的工藝單元安全切斷再進(jìn)行維修。
(3)Tosco公司沒有保證監(jiān)督人員及安全人員一直堅守在非常規(guī)操作現(xiàn)場,Tosco依賴個別工人檢測工作,這種替代危險工作活動的管理是沒有用的。
(4)Tosco公司的操作規(guī)程沒有規(guī)定熱表面及其它點火源在容有可燃物的設(shè)備開啟前應(yīng)被控制,也沒有說明諸如排水等安全需求不能滿足時應(yīng)采取什么措施。
6.1.2Avon煉油廠在維修和工藝變換時,安全管理檢測系統(tǒng)沒有檢查或糾正嚴(yán)重的缺陷。
(1)Tosco公司和Avon廠管理部門在事故前三年內(nèi)都沒有審核工藝設(shè)備臺帳,對一些事故隱患沒有進(jìn)行整改。
(2)安全連鎖系統(tǒng)的脫鎖。
。3)排水前打開了含有可燃性液體的管路。
。4)缺乏對危險作業(yè)的監(jiān)督檢查。
。5)不經(jīng)常使用臺帳
(6) 工藝變換時不常采用MOC意見。
6.2直接原因
6.2.1該煉油廠管理部門對工藝變換沒有進(jìn)行MOC評價,這就導(dǎo)致石腦油管路腐蝕太快。
工藝變換有:(1)設(shè)計參數(shù)以外的原油脫鹽;(2)供給原油中含有過多的水;(3)旁路閥部分開啟時,延遲了對石腦油油位的控制。
這些變換導(dǎo)致了石腦油管線和旁路閥過快腐蝕,也就產(chǎn)生了石腦油管輸油和排空問題。
6.2.2原油單元的腐蝕控制系統(tǒng)不完善
石腦油管線泄漏原因是腐蝕。由于脫鹽的不徹底,氯化銨的存在造成嚴(yán)重腐蝕和石腦油管線的泄漏。石腦油管線控制閥圈上流出閥的堵塞和旁路閥的腐蝕都是事故發(fā)生的促成原因。旁路閥的腐蝕使事故后果更加嚴(yán)重。
雖然Avon煉油廠管理部門意識到了在石腦油生產(chǎn)線上的操作問題會加快腐蝕,但他們卻沒有及時采取行動來防止堵塞和管路過度腐蝕。
7 建議
7.1對Tosco公司的建議
7.1.1該公司應(yīng)對其所管理的煉油廠進(jìn)行定期的安全大檢查。
檢查內(nèi)容包括:(1)非常規(guī)維修作業(yè);(2)管理監(jiān)督和安全說明;(3)管理變換程序;(4)腐蝕控制。
7.1.2對檢查進(jìn)行書面報告,其中要包括發(fā)現(xiàn)的問題和建議,并與廠內(nèi)職工一起討論,對建議和意見進(jìn)行審核評定。
7.2對金鷹煉油廠的建議
7.2.1實施以下程序,以保證非常規(guī)維修作業(yè)安全進(jìn)行:
。1)由多個部門小組進(jìn)行書面的危險評估,在工作任務(wù)執(zhí)行之前要做可行性工作
計劃。
。2)作業(yè)負(fù)責(zé)人要有更高的管理水平。
(3)安全人員和監(jiān)督人員要一直處在工作現(xiàn)場,以保證工作安全進(jìn)行。
。4)工作程序和操作許可評價會區(qū)別可能出現(xiàn)的具體的危險,并能對諸如控制點火源、
排除可燃物等安全要求的措施作出說明。
(5)定期評定程序,以書面形式寫出發(fā)現(xiàn)的問題和建議,并提出糾正措施。
7.2.2保證在工藝變換時進(jìn)行MOC評估。
7.2.3保證腐蝕管理程序要能在工藝設(shè)備破壞或堵塞之前對腐蝕速度進(jìn)行有效控制,否則會影響安全。
(編譯自《INVESTIGATION REPORT OF TOSCO AVONREFINERY FIRE INCIDENT》,March 2001)□ (王旭)
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