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安全事故案例:美国发生液态丙烷泄漏引发火灾致14人受伤 到底发生了什么?

时间:2018-08-13 12:25:06

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安全事故案例:美国发生液态丙烷泄漏引发火灾致14人受伤 到底发生了什么?

2月16日14时9分,美国瓦莱罗能源公司McKee炼油厂正在丙烷脱沥青装置区域工作的操作人员和承包商看见1号萃取塔靠近地面的控制站处发生液态丙烷喷射式泄漏,立即指挥区域内的作业人员疏散撤离。高压丙烷形成蒸气云团,朝下风向锅炉房区域扩散,可燃蒸气云团遇点火源被点燃,燃烧火焰迅速向泄漏源位置蔓延。

事故经过

火灾现场照片(丙烷被点燃后约 90s 时刻)

高压丙烷喷射火焰喷向东西向管廊的一个钢结构支撑,由于支撑没有防火涂层保护,管廊很快发生弯曲并坍塌,同时造成多条管线断裂失效,大量液态可燃物料泄漏,导致火焰进一步扩大蔓延,对附近设备破坏加剧。受火灾高强度热辐射影响,距离丙烷脱沥青装置约30 m的3个高毒性液氯容器上的易熔塞融化,造成约2.4t液氯泄漏。幸好此时现场人员已全部撤离,没有造成人员中毒。火灾持续了约54小时,丙烷脱沥青装置的大部分管线、控制电缆和换热器被破坏,萃取塔遭到损坏。事故造成2名瓦莱罗公司员工和1名承包商严重烧伤,1名消防队员在救援过程中中度烧伤,10名员工轻伤。

事故原因分析

直接原因

丙烷物料沉降分离出的水从公称直径为10″(DN250)的入口闸阀处内漏,并在“三阀组”低点聚集。经过低温天气,水冻结凝固致使控制阀上游的肘形弯管破裂。天气转暖后,结冰融化,导致高压液态丙烷从破裂弯管处泄漏,遇点火源发生火灾。如图4所示。

发生泄漏的“三阀组”示意

间接原因

(1)未识别出盲管段及可能产生的风险。根据装置的P&ID更新资料,只识别出表面比较明显的盲管段,没有发现丙烷混合“三阀组”在关闭管线闸阀后会形成盲管段。针对丙烷脱沥青装置进行的HAZOP分析也没有考虑到低温冰冻对管线完整性造成的影响。

(2)未采用本质安全方法消除危险源。对于此次事故中的丙烷混合“三阀组”,处理的最佳方法应该是拆除弃用的盲管段,但McKee炼油厂只是关闭了控制阀前后的闸阀。

(3)员工操作处理不到位。员工未安装盲板隔离盲管段,未对整个盲管段增加防冻保护,未定期监测盲管段情况,并低点排水。

(4)操作程序不完善。McKee炼油厂每到秋季都会对防冻保护部件进行检查和维修。但这些活动关注重点主要是已有防冻保护措施的维护,对装置盲管段和其他闲置或不经常使用的管线系统、可能发生水聚集的工艺单元区域,缺乏员工操作维护程序。

(5)针对处理高压可燃物料的工艺设置的防火管廊钢制支撑,相关标准和瓦莱罗公司防火保护标准没有规定足够的防火保护。装置未配备可以迅速控制丙烷泄漏的远程操作关断系统。

事故教训

(1)完善操作程序并开展针对性的培训,包括:防冻保护操作程序、风险识别程序、变更管理程序等,对操作员工进行基础操作培训。

(2)提升HAZOP分析技能,审核瓦莱罗公司炼油厂工艺危害分析PHA绩效,确保符合公司标准和良好实践。

(3)瓦莱罗能源公司检查McKee炼油厂和旗下其他炼油厂的所有工艺,严格执行瓦莱罗公司强制的应急隔离阀标准,确保安装远程操作关断阀,控制可燃物质大型泄漏事故风险。

(4)修订瓦莱罗公司标准,要求对喷射火场景进行评估,至少应确保含有高压易燃物质的工艺装置附近的管廊钢制支撑有更多的防火保护。

(5)执行瓦莱罗公司战略计划,所有炼油厂采用本质安全物料(例如次氯酸钠)代替冷却水处理系统使用的杀虫剂(氯)。

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