石化行业典型事故案例分析

QDRISE©2009版权所有No.2009-PPT-XXX中国石化青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院石化行业典型事故案例分析中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院2009.7QDRISE©2009版权所有No.2009-PPT-XXX中国石化青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院主要内容：1、石化行业已发生的典型事故分析2、事故应急处置的原则和方法3、如何展开事故调查4、如何预防事故发生中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院第一部分石化行业已发生的典型事故分析中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1、BP德克萨斯炼油厂爆炸事故2019年3月23日，英国石油公司（BP）在美国德克萨斯州（Texas）炼油厂的异构化装置发生爆炸事故，15名工人被当场炸死，170余人受伤，直接经济损失超过15亿美元。这是近20年来，美国发生的最严重的工业事故。该炼油厂由BP北美产品公司拥有。它是BP最大的综合性炼油厂，每天可处理46万桶原油，日产1100万加仑汽油。发生事故的装置是异构化装置。主要作用是将低辛烷值进料转化为高辛烷值组分，以生产常规无铅汽油。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1、BP德克萨斯炼油厂爆炸事故中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院抽余油塔放空罐中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院事故的主要原因是开工过程没有执行操作规程。3月14日异构化装置检修后开车。22日晚上装置开始进油，分馏塔及塔底重沸炉系统建立循环。23日重沸炉点火升温。由于操作班长擅离职守、操作工没有检查、仪表显示错误等原因，造成分馏塔内液位超高。从23日9时52分到12时58分，近3个小时的时间里，向分馏塔装入了397.5立的物料，装到了41.8米高（塔高50米），再加上重沸炉升温速度快，导致塔顶安全阀起跳。油气顺14吋的放空管流到放空罐。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院由于喷出的油气量比较大，油气从放空罐顶部的放空管喷出（放空管直接排大气，高度34.4米左右），大量汽油流向罐周围并迅速气化。在第一次小的爆炸后，在13：20发生大爆炸。由于放空罐附近的临时活动房（为另一套检修装置服务）内仍有很多人，在油气大量喷出并迅速气化的情况下也没有组织疏散，导致事故伤亡人数大大增加。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院2、英国Nypro公司己内酰胺生产装置爆炸事故1974年6月1日,英国傅立克斯镇的Nypro公司己内酰胺生产装置,进行临时性管线改动，氧化反应槽出口部分的法兰原应配装直径720mm管线，却以直径510mm管线代替，两个月后管道破裂，泄漏了50吨环己烷，发生爆炸，炸死28人，整个工厂被炸毁。•该公司环己烷车间有6座串联式的氧化反应槽，以环己烷为原料制成己内酰胺。3月27日，反应系统中的5号氧化反应槽的碳钢外壳发现150cm长的裂纹，造成环己烷外泄。该公司决定将5号氧化反应槽搬离，并在4号和6号氧化反应槽间连接一根管线，暂时以5座氧化反应槽维持生产。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院由于两个氧化反应槽间有高度差，故采用三曲旁通管作为两反应槽间的连接管。原来反应槽出口处的伸缩接头管径为720mm，但当时厂内只有管径为510mm的管线。施工人员经粗略的计算，认为直径510mm的管线可以提供反应所需的流量，并按直管计算，认为其可以承受操作时的压力，故决定以510mm的管道取代720mm的管道。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院从临时配管排放到大气中的环己烷蒸气，至少有43t以上。随即发生爆炸，大火笼罩全厂。火柱和烟雾高达160m，50km外也能听到其爆炸声。在厂内工作的人员有28人死亡（其中18人死于非防爆的控制室内），36人受伤。厂区周围6km范围内亦有53人受伤，另有100余人受轻伤。厂内设备几乎完全损毁，另有1821栋房屋和167家商店及工厂遭受不同程度的破坏，估计损失达2.544亿美元。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院事故原因：（1）维修过程无详细的规划a）在发现5号氧化反应槽破裂需维修后，连接4号和6号氧化反应槽管线的设计，并不是由经验丰富的工程师负责，整个设计图是用粉笔粗略地画在现场的地上。b）氧化反应槽出口部分的法兰原应配装直径720mm管线，却以直径510mm的管线代替，且对于此旁通管既未做强度计算，也未实施耐压检验。c）事故发生后旁通管线弯曲成“”状掉落，原因是旁通管的安装存在问题。依英国国家标准规定，为了使伸缩管能在管轴方向伸缩，应安装伸缩接头；为防止因内部液体压力所产生的轴向移动，应在伸缩管附近对伸缩接头加以固定。但是，该厂并没有按照标准正确地作业。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（2）工艺变更管理不良在改造前，应先进行必要的风险评估，以确保基本工艺和整体设计没有被改变或破坏。该厂没有工艺变更管理制度，工艺变更未进行风险评估，未制定详细的施工方案，这是导致事故发生的关键因素。根据调查，事故发生前，公司内有一位总工程师离职，职务空缺后并没有人员接替这一职位。在移除5号氧化反应槽后进行4号、6号氧化反应槽暂时性连接工程时，这一职位空缺情况已经影响了工艺动改。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（3）试漏时压力设定不足在修复后使用0.39MPa的氮气进行试漏时发现有泄漏，进行部分焊接修补，再以0.88MPa的氮气压力试漏确定无泄漏，于4月1日再度运转。但是，依据英国标准规定，试漏应以设计压力的1.3倍以上的压力进行水压试验。如果该厂当时使用1.18MPa以上的压力进行试验，必然会立即发现缺陷处，这场事故或许就能避免。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院3、美国托斯科埃文炼油厂加氢裂解装置爆炸事故2019年1月21日下午约7时41分，位于加利福尼亚州Martinez的ToscoAvon炼油厂，加氢裂解2段3号反应器上的出口管破裂，气体（主要是从甲烷到丁烷的混合物、汽油和氢气）从管道中泄出，遇空气立即自燃，引起火灾、爆炸。1名加氢裂解器操作工在反应器下检查现场温度表时被炸死，46名工人受伤，其中13名重伤。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1）事故直接原因2段3号反应器出口管因超温〔超过760℃〕发生破裂，碳氢化合物和氢气泄漏继而起火。超温是由于反应器的温度偏离引起的，温度偏离始于3号反应器的4床，并向下一触媒床5床扩散，5床中产生的过量热量使反应器出口温度升高。操作人员没有遵循操作程序中关于“反应器温度超过426.7℃立即泄压停车”的规定，未能及时将2段3号反应器泄压停车，导致反应器超温。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院2）事故间接原因：（1）管理层支持和鼓励雇员以安全方式操作反应器的力度不够。a）在以前出现温度偏离时，操作人员没有按规定要求使用紧急泄压系统，管理层也没有采取有效的措施确保这些紧急程序得到遵循，这样的操作环境致使操作工冒险操作，在极其危险的操作条件下继续生产；b）反应器的温度极限没有得到一致的表述，操作工没有能够总是将温度控制在其极限之内，管理层没有认识到也没有指出可接受的操作目标和危险之间的矛盾；c）过去使用泄压系统的负面后果，导致操作工在按规定必须泄压时，不愿进行泄压操作。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（2）在设计和运行反应器的温度监控系统过程中没有很好地考虑人的因素。a）操作人员使用3种不同的操作系统获取温度数据，使得操作人员不能迅速做出关键的决策；b）尽管不是有意设计，然而最关键的监测点（最高温度）却正好位于反应器下方，而且无法从控制室得到数据；c）数据记录仪上的报警系统在一段时间内仅允许接受一次报警，而且没有区分紧急报警和运行报警；d）操作员靠手动调节来控制温度，这使得加氢裂解反应器更加难以操作；e）氢纯度分析数据需在7分钟后才能提供给操作人员，容易误导操作人员。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（3）对操作人员的培训不够。a）培训教材过时，单元操作的培训仅局限于工作任务上，而且没有形成文件，没有制订单元更新培训计划。b）操作人员在温度仪表方面接受的培训是不充分的，他们不理解数据记录仪上的零值可能意味着极高温度，不理解补充氢流量的降低是发生超温的征兆。c）对操作人员异常情况处理和应急反应能力的培训不足。•（4）操作程序过时且不完善。•操作程序不系统，散落于各种文件当中，而且在设备和工艺发生变化后也没有得到更新；•从几次事故中得出的教训是深刻的，但没有吸收进操作程序之中；•许多操作没有制订操作程序，例如从反应器下的现场仪表中获取温度数据的活动等；•操作程序中关于触媒床运行温度的极限存在矛盾。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院一、危险化学品事故处置技术原则（一）泄漏事故处置原则1、进入泄漏现场进行处理时，应注意人员的安全防护；设置警戒线，做好人员疏散工作。（1）进入现场救援人员必须配备必要的个人防护器具。（2）如果泄漏物是有毒介质，应使用专用防护服、隔离式空气呼吸器。为了在现场能正确使用和适应，平时应进行严格的适应性训练。•（3）如果泄漏物是易燃易爆介质，事故中心区域应严禁火种、切断电源、禁止车辆进入，根据不同介质和泄漏量确定夜间和日间疏散距离，立即在事故中心区边界设置警戒线。根据事故情况和事故发展，确定事故波及区人员的撤离。•（4）应急处理时严禁单独行动，严格按预案执行。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院2、泄漏源控制（1）根据预案，由事故单位负责切断进料或隔离物料，泄漏设备内物料转移。（2）堵漏由专业检维修人员实施。3、泄漏物处理（1）围堤堵截：筑堤堵截泄漏液体或者引流到安全地点。贮罐区发生液体泄漏时，要及时关闭堤内和堤外雨水阀切断阀，防止物料沿阴沟外溢。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（2）稀释与覆盖：向有害物蒸气云喷射雾状水或能抑制物性的中和介质，加速气体溶解稀释和沉降落地。对于可燃物，可以采用隔绝和覆盖窒息，破坏燃烧条件。对于液体泄漏，为降低物料向大气中的蒸发速度，根据物料的相对密度及饱和蒸气压大小确定用干粉中止链式反应、泡沫（或抗溶性泡沫）或其他覆盖物品覆盖外泄的物料，在其表面形成覆盖层，抑制其蒸发。•（3）收容（集）：•对于大型容器和管道泄漏，可选择用膈膜泵将泄漏出的物料抽入容器内或槽车内；当泄漏量小时，可用沙子、吸附材料、中和材料等吸收中和。•（4）废弃：•将收集的泄漏物运至废物处理场所处置。用消防水冲洗剩下的少量物料，冲洗水排入污水系统处理。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（二）火灾事故及处置一般原则1、应迅速查明燃烧范围、燃烧物品及其周围物品的品名和主要危险特性、火势蔓延的主要途径，燃烧的危险化学品及燃烧产物是否有毒。2、正确选择最适合的灭火剂和灭火方法。火势较大时，应先堵截火势蔓延，控制燃烧范围，然后逐步扑灭火势。（1）先控制，后消灭。针对危险化学品火灾的火势发展蔓延快和燃烧面积大的特点，积极采取统一指挥、以快制快；堵截火势、防止蔓延；重点突破、排除险情；分割包围、速战速决的灭火战术。（2）扑救人员应占领上风或侧风阵地。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（3）进行火情侦察、火灾扑救、火场疏散人员应有针对性地采取自我防护措施。如佩戴防护面具，穿戴专用防护服等。3、对有可能发生爆炸、爆裂、喷溅等特别危险需紧急撤退的情况，应按照统一的撤退信号和