特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故给我们的启示

  1  特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故给我们的启示唐彬1天津市居安企业管理咨询有限公司何琛2上海于睿商务咨询有限公司关键词:安全文化、工艺安全、烧伤、美国化学品安全与危害调查委员会(CSB)摘要本文结合美国化学品安全与危害调查委员会对美国特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故的分析，从企业工艺安全管理及企业安全文化方面深刻分析产生多起工艺安全事故的原因，提出了预防措施。1.介绍在日常的安全生产的实践中，人们发现，对于预防事故的发生，仅有安全技术手段和安全管理手段是不够的。需要建立企业的安全文化，使各个员工知道在没有监督的情况下怎么安全的生产和施工作业。本文根据美国化学品安全与危害调查委员会(CSB-ChemicalSafetyBoard)对特索罗马丁内斯炼油厂2014年的两起工艺安全事故的调查研究，着重分析了安全文化方面存在的问题。2.特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故经过2014年2月12日加利福尼亚州马丁内斯市的特索罗公司马丁内斯炼油厂烷基化装置的两名员工在把硫酸取样系统完成非常规维修后重新安装使用时，取样系统附近的3/4寸管道失效泄露导致浓硫酸喷到两名员工身上，造成一级和二级化学烧伤。2014年3月10日，上述事故中的烷基化装置进行非例行性维修需要移动一根DN25长12M的管道，当两名承包商操作工在用手持式钢锯锯管道时被喷射出的硫酸烧伤，一名为一级烧伤，另一名为二级烧伤。  2  图1:特索罗马丁内斯炼油厂两起事故发生的地点2.1马丁内斯炼油厂背景特索罗公司成立于1968年是一家石油勘探与生产性企业，1969年特索罗公司的第一个炼油厂在阿拉斯加州的基奈投产，特索罗公司是一家财富100强企业，目前在美国西部运营有6个炼油厂，六个炼油厂总的炼油能力达到850,000桶/天。马丁内斯炼油厂已经运营80多年，主要的产品是发动机燃料油，比如：汽油，柴油。马丁内斯炼油厂以前叫Avon炼油厂，后更名为金鹰炼油厂，几经周转后于2002年特索罗公司从瓦莱罗能源公司收购了金鹰炼油厂，并于2013年更名为特索罗马丁内斯炼油厂。2.22014年2月12日的事故发生过程2014年2月12日特索罗公司马丁内斯炼油厂烷基化装置的两名员工在把硫酸取样系统完成非常规维修后重新安装使用时，取样系统附近的3/4寸管道失效泄露导致浓硫酸喷到两名员工身上，造成一级和二级化学烧伤。事故发生在操作工把硫酸分离器的取样系统（见图2所示）放回投用并打开阀门（见图3所示）时，在阀门全打开后，阀门下游管道从管接头上脱落，管道内的浓硫酸喷射到操作工身上，操作工立即到附近的洗眼器淋浴冲洗，硫酸泄露了约3810kg，直到两个小时后应急人  3  员把硫酸分离器隔离，硫酸分离器容积为378.5m3，操作压力为0.69Mpa，温度为环境温度10℃。图2:左侧是事故发生后的取样系统的照片，右侧是事故后修复完成的取样系统的照片图3:事故中打开的阀门（红色圈内）和断开的管道（黄色圈内）事故发生时，两名操作工都按照公司的要求佩戴了个人防护用品（PPE），如安全帽，安全鞋，护目镜，阻燃工作服，手套。但是这些个人防护用品不能用来防护喷射的硫酸的危害，应急人员通过直升机和救护车送到加利福尼亚州的戴维斯的烧伤中心硫酸烧伤进行评估和治  4  疗，一名操作工153天后回到工作岗位，另一名操作工在173天后回到工作岗位。特索罗公司官方只是把这个事故定义为一般的人员受伤事故而不是工艺安全事故。基于烷基化装置的员工的证词说明烷基化装置不够安全，职业健康安全署（OSHA）加利福尼亚州分部要求烷基化装置从2014年的2月18日停产至2月28日，并罚款43400美元。2.32014年3月10日事故发生过程2014年3月10日，上述事故中的烷基化装置进行非例行性维修需要移动一根DN25长12M的管道，当两名承包商操作工在用手持式钢锯锯管道时被喷射出的硫酸烧伤（见图4、5、6所示），虽然开具了热工作业许可证，但是在施工作业前没有对管道进行排空处理且管道内残留有压力，这段管道正常情况下用来输送丁烷液体作为烷基化反应器搅拌器的机械密封，但是当烷基化反应器的压力超过丁烷液体的输送压力时硫酸就会进入丁烷管道。虽然承包商操作工在施工作业时穿有防护服以防可能会硫酸残留，但还是被硫酸烧伤，一名承包商操作工在从临时搭建的工作台逃生时头部和脖子处的防护服被脚手架卡住脱落，导致承包商操作工的头部和脖子被烧伤，另一名承包商操作工在洗眼器淋浴冲洗后脱掉防护服时脖子被烧伤，两名承包商操作工被救护车送到当地医院进行治疗，一名为1级烧伤，另一名为2级烧伤，职业健康安全署（OSHA）加利福尼亚州分部的PSM小组调查了事故，对承包商罚款13500美元，特索罗马丁内斯炼油厂罚款45970美元，经过调查认为马丁内斯炼油厂在热工作业、隔离锁定、抽插盲板方面存在问题。  5  图4:CSB模拟的在切割DN25管道时两名承包商操作工的状态图5:黄色圈内为事故中承包商操作工用手持式钢锯锯开的缝隙  6  图6:事故中泄露管道在装置中所处的位置3.特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故原因分析由于特索罗马丁内斯炼油厂自2010年起发生了多起工艺安全事故，本文仅着重分析2014年2月发生的事故，CSB的事故调查人员到达事故现场后，研究了物证和现场，并采访证人，分析了2014年2月事故原因。3.1技术方面的问题2014年2月12日事故中的取样系统由于故障从2013年11月26日就开始维修，虽然取样系统送去维修，但是烷基化装置仍然正常生产，烷基化装置技术人员证实取样系统对日常生产来说并不是必须的，但是烷基化工艺包供应商建议每天取一次样来验证仪表和控制系统处于正常工作状态。2014年2月10日，11日完成了取样系统的维修工作，但是由于维修程序不完善，包括计划、文件和沟通方面存在问题，在维修时没有全部完成维修或者没有进行泄露测试。CSB委托第三方机构对事故中泄露的管道进行了实验（见图7），根据实验报告证实此次事故是由3/4寸不锈钢管道与连接件之间的连接没有紧固导致的。  7  图7：事故中失效泄露的取样系统管道连接件3.2硫酸取样系统设计问题特索罗马丁内斯炼油厂的取样系统在取样的过程中需要先把从分离器中过来的硫酸放至化学品下水道对取样系统进行置换，在放至下水道的过程中会产生危险的可能含有酸性气体和碳氢化合物的白色蒸汽云，会导致操作工在操作的过程中吸入有害气体。所以在早期的取样程序中要求在取样时需要疏散在取样区域附近的员工，但是马丁内斯炼油厂没有采取本质安全的措施来避免这个风险，只是通过在下水道的敞口处盖粗麻袋的方式（见图8所示）来减少在取样过程中产生的有害蒸汽云。  8  图8：左图是在下水道上覆盖的粗麻袋，右图显示的是在取样过程中产生的白色蒸汽云特索罗曾经在在2009年的一个项目上使用了一个密闭循环的取样系统（见图9所示），旨在避免操作工在取样时暴露在危险环境中，但是由于新的取样系统存在可靠性问题（如：堵塞、起泡沫、需要氮气供应等），特索罗停止了对装置中的取样系统进行更换。图9：新设计的取样系统  9  3.3个人防护用品（PPE）的问题2009年和2013年马丁内斯炼油厂的工艺危害分析（PHA）都提及了取样时人员受伤的风险，但是都把个人防护用品作为安全保护措施，然后把取样时的风险定级为低风险。虽然在取样操作程序中写明“若吸入酸雾对身体有害，操作时需要极其小心”，但是在取样操作程序中没有要求佩戴呼吸防护用品。操作工告诉CSB的调查人员，在取样时，便携式有毒气体探测仪经常报警，由此可判断有害二氧化硫气体的出现。马丁内斯炼油厂要求取样时操作工需要配电四种个人防护用品，但是在实际操作过程中操作工仅佩戴护目镜和防酸手套，由于公司停止采购防酸工作服，员工也没有按照程序要求在取样时使用。由于防护面罩影响把护目镜系在安全帽上，操作工从来没有使用过防护面罩。2014年2月12日的事故后，马丁内斯炼油厂配备了个人防护用品并要求在取样时穿着全身防酸工作服和空气净化呼吸器。（见图10所示）图10：事故后操作工取样时佩戴的防酸工作服等个人防护用品  10  3.4生产VS安全在2013年的安全文化评估中发现一些员工缺失安全意识和对安全的承诺。马丁内斯炼油厂烷基化装置的员工告诉CSB，公司现有的文化是对待生产的重视要大于对安全的重视，管理层和员工一般不会轻易停产。一名员工告诉CSB，在2014年2月12日事故中，他利用他停止生产的权限忽略了管理层要求在泄露3810kg硫酸过程中维持生产的压力迅速停车，因为他知道如果硫酸全部泄露后，硫酸分离器顶部的易燃的碳氢化合物将会漏出，有潜在的火灾爆炸的风险。3.5安全文化CSB对2014年2月和3月的硫酸事故的调查发现，事故的原因主要是给安全文化、工艺安全指标等相关，本文主要集中分析安全文化方面存在的问题。很好的安全文化有助于防止过程安全事故，包括员工由于硫酸泄露造成的伤害，特索罗马丁内斯炼油厂安全文化存在的问题为多年来发生的员工受伤的工艺安全事故创造了条件，2014年2月和3月的事故仅仅是从2010年起众多硫酸泄露导致员工受伤的事故中的两个而已，由此看出公司并没有从过往具有共性问题的事故中吸取教训，也说明了马丁内斯炼油厂存在的安全文化问题如下：2014年2月的工艺安全事故中防止化学品烧伤的防护措施失效；烷基化装置的员工经常暴露在危险气体蒸汽、酸和腐蚀剂中；让处于本质安全角度考虑的硫酸取样系统处于停用状态；依靠烷基化装置不可靠的、临时的设备；工作区域存在风险；没有为烷基化装置的员工提供必需的个人防护设备；现场执行的安全策略要求标准比公司的标准和良好作业实践的标准要低；许可证准备程序的缺乏反而给烷基化员工施加了加快工作的压力；没有从安全文化评估提出的问题中采取争取的行动措施；没有从以前发生的类似安全事故中吸取教训；烷基化装置的员工为了降低运行成本而使装置在较低的硫酸浓度下运转，且没有采取合适的技术控制，装置的基础设施也没有按照期望中的状态进行运营；  11  由于许多员工受伤和员工人数减少导致装置的人员人数不足；为了减少由于人员人数不足带来的管理压力，而减少了烷基化装置员工的培训和取证时间。4.特索罗马丁内斯炼油厂工艺安全事故给我们的启示4.1马丁内斯炼油厂安全文化方面存在的问题CSB通过对2014年2月和3月的事故调查发现，特索罗马丁内斯炼油厂在工艺安全管理方面存在很多不足，如技术方面、管理方面，但是这些原因归根到底最后都是由炼油厂的工艺安全文化（安全文化）导致的，安全文化的问题体现在：没有从过往的烷基化装置的硫酸事故中汲取教训；没有尽可能的降低工艺安全事故的严重性；没有采取本质安全的取样系统；在作业管理和管理程序上存在不足；容忍操作工暴露在危险的工作环境。4.1.1规范对安全文化评估的要求工业安全生产条例（ISO）要求包括马丁内斯炼油厂在内的炼油厂每5年进行一次安全文化的评估，并且要求，安全文化评估能使企业知道知道自己的风险管理水平，执行安全文化评估带来的好处包括：识别现场健康和安全管理方案的好的方面和不好的方面；帮助寻找改进健康和安全管理的改进契机；另外一个改进工厂员工意识和参与健康和安全管理的方法；洞察经理、主管和员工之间的对待安全的差别；通过安全文化评估来帮助查看管理层对安全的承诺并将结果呈现出来。烷基化装置的员工告诉CSB，特索罗马丁内斯炼油厂的管理人员给员工施加压力来推延装置的停车，并对员工在取样系统中的安全问题反应迟钝。4.1.2马丁内斯炼油厂以前的安全文化评估2007年和2013年马丁内斯炼油厂分别进行了安全文化调查，但是根据调查结果，存在的问题有：  12  没有充分的资源来对管理程序进行更新；没有充分的资源对损坏的设备进行维修；管理层对工艺安全培训不够重视；管理层对生产的重视程度大于过程安全；减少安全部门的员工人数；安全文化绩效低于行业标准；对工艺安全的承诺说的比做的多，没有从行动上重视工艺安全；设备没有定期进行测试、维修或者恰当的及时