一、事故簡(jiǎn)介

4.1 初始事件

根據(jù)事故后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與計(jì)劃中的閥門設(shè)置情況不同的是，閥11和閥13實(shí)際上處于關(guān)閉狀態(tài)。在這兩個(gè)閥門關(guān)閉的情況下，吹掃氣不能按計(jì)劃排放到大氣中，如圖5所示。三級(jí)分離器沒(méi)有入口閥，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)超壓。事故發(fā)生前，節(jié)流閥下游壓力約5.5MPa。

圖5：閥門設(shè)置情況對(duì)比分析

三級(jí)分離器設(shè)計(jì)上只能用于常壓操作，吹掃氣形成的高壓突然導(dǎo)致容器發(fā)生災(zāi)難性的失效，三級(jí)分離器破裂時(shí)有4名作業(yè)人員位于其12m范圍內(nèi)。

目前不能確定設(shè)備發(fā)生失效時(shí)的真實(shí)壓力，制造商針對(duì)分離器只在0.14MPa壓力下進(jìn)行過(guò)測(cè)試。CSB調(diào)查組委托OakRidge國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)該分離器進(jìn)行了理論研究，通過(guò)基于有限元方法的應(yīng)力分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到0.94MPa及以上時(shí)，分離器將發(fā)生失效。OakRidge國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行另一次工程設(shè)計(jì)分析預(yù)測(cè)失效壓力約為1.4MPa，而事故后Sonat公司評(píng)估失效壓力為2.6MPa~2.8MPa。但是，所有這些評(píng)估數(shù)值都是基于設(shè)備的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行的，沒(méi)有考慮到實(shí)際情況下下材料、尺寸和焊接質(zhì)量等因素的影響。

同樣，閥11和閥13的關(guān)閉時(shí)間也不能完全確定。這兩個(gè)閥門在事故當(dāng)天上午還處于打開狀態(tài)，但是在下午早些時(shí)候（量產(chǎn)裝置分離器吹掃前）被關(guān)閉。在事故當(dāng)天，這兩個(gè)閥門沒(méi)有被持續(xù)監(jiān)控。很可能在最終吹掃過(guò)程前這兩個(gè)閥門沒(méi)有按計(jì)劃被重新打開，并保持關(guān)閉狀態(tài)，直到設(shè)備最終超壓失效?；蛘撸@兩個(gè)閥門可能在最終閥門設(shè)置時(shí)被打開了，只是后來(lái)又被手動(dòng)關(guān)閉了。

4.2設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝和操作

三級(jí)分離器設(shè)計(jì)和安裝方面存在的缺陷是導(dǎo)致此次事故的一個(gè)重要原因?？赡鼙┞对诔瑝何ｋU(xiǎn)（因?yàn)槿藶槭д`或機(jī)械失效）情況下的設(shè)備應(yīng)：a）設(shè)計(jì)上能承受超壓條件；或者b）安裝合適的泄壓系統(tǒng)。一套合適尺寸的泄壓系統(tǒng)本能夠阻止此次事故的發(fā)生。

API推薦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范涵蓋了不同類型油氣生產(chǎn)和煉化方面的應(yīng)用。三級(jí)分離器符合ANSI/API12J-1992“油氣分離器規(guī)范”，該規(guī)范包括了關(guān)于油田類型的油氣分離器和油氣水分離器的設(shè)計(jì)、建造和出廠檢驗(yàn)的最低要求，規(guī)范中要求所有的分離器（不考慮尺寸和壓力）都應(yīng)安裝壓力保護(hù)設(shè)備，并根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置，分離器投入使用前應(yīng)提供超壓保護(hù)措施。

API 521“壓力釋放和減壓系統(tǒng)指南”提供了更廣泛的指導(dǎo)要求，API521列出了設(shè)備需要考慮的一系列超壓場(chǎng)景，16個(gè)超壓場(chǎng)景的第1個(gè)就是“容器上的封閉出口”。

Sonat公司制定了自己的泄壓閥標(biāo)準(zhǔn)，建立了泄壓閥及附屬管線的規(guī)格、安裝、維護(hù)及測(cè)試的統(tǒng)一要求。標(biāo)準(zhǔn)要求：應(yīng)根據(jù)良好的工程規(guī)范，考慮失效的可能性和失效后果，使用泄壓閥，API520可以作為泄壓閥和附屬管線安裝的指導(dǎo)規(guī)范。

Sonat公司把失效的設(shè)備稱作“蒸汽回收塔”，因此不屬于API關(guān)于分離器標(biāo)準(zhǔn)的范圍。Sonat公司把蒸汽回收塔歸類為儲(chǔ)罐。CSB調(diào)查組審查了這個(gè)問(wèn)題，最終認(rèn)為這個(gè)設(shè)備實(shí)際是一個(gè)分離器，因?yàn)椋?/span>

在量產(chǎn)裝置投產(chǎn)前，三級(jí)分離器本應(yīng)根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)要求安裝一套泄壓系統(tǒng)。

另一個(gè)設(shè)計(jì)缺陷是三級(jí)分離器上游缺少入口切斷閥。這樣一個(gè)切斷閥本能夠把分離器與造成設(shè)備失效的高壓吹掃氣隔離開。三級(jí)分離器油相出口管線上的切斷閥（閥15）可以實(shí)現(xiàn)分離器和儲(chǔ)罐的隔離，而儲(chǔ)罐頂部的孔口是一個(gè)排空泄壓的可能途徑，但是事故發(fā)生時(shí)，閥15是關(guān)閉的。三級(jí)分離器還有一個(gè)去氣壓機(jī)的出口管線，進(jìn)入氣壓機(jī)的多余物料會(huì)排入火炬放空。但是，氣相出口管線上也安裝了一個(gè)切斷閥（閥14），事故發(fā)生時(shí)，氣壓機(jī)處于停用狀態(tài)，而且閥14處于關(guān)閉狀態(tài)。

4.3工程設(shè)計(jì)審查

Sonat公司在裝置的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中使用的是自己的工程師和咨詢師，Sonat公司聲稱其工程師都去了22-1井現(xiàn)場(chǎng)，不幸的是，這些人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蒸汽回收塔上的閥門錯(cuò)誤問(wèn)題。

Sonat公司在裝置開車前進(jìn)行的一系列活動(dòng)沒(méi)有形成有效的工程設(shè)計(jì)審查過(guò)程，一個(gè)有效的審查過(guò)程應(yīng)包括至少一次在裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行的書面危害分析。危害識(shí)別應(yīng)提出需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，或者有書面的回復(fù)，說(shuō)明識(shí)別出的危害未被處理的原因。這個(gè)過(guò)程需要不同專業(yè)人員（包括設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師和裝置操作）的參與。設(shè)計(jì)審查過(guò)程本應(yīng)提前發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)計(jì)上的缺陷，包括缺少泄壓閥、閥位不正確和不符合分離器設(shè)計(jì)與安裝規(guī)范。在這起事故中，由于缺少正確的工程設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)審查過(guò)程沒(méi)有正確執(zhí)行。

4.4操作規(guī)程

Sonat公司的書面安全操作規(guī)程涵蓋了常規(guī)主題，例如進(jìn)入受限空間、設(shè)備掛牌上鎖等。但是，對(duì)于油氣生產(chǎn)裝置，Sonat公司沒(méi)有制定書面的操作規(guī)程。Sonat公司表示更喜歡通過(guò)口頭指令培訓(xùn)和指揮裝置操作。因此，操作人員沒(méi)有得到任何關(guān)于特定生產(chǎn)活動(dòng)的書面操作規(guī)程，例如測(cè)井、裝置開車、設(shè)備吹掃和分離器操作等。設(shè)備操作的程序由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員口頭告知新員工。

書面的操作規(guī)程可以促進(jìn)安全、高效的作業(yè)，還可以降低人員失誤的可能性，避免造成事故。這套油氣生產(chǎn)裝置設(shè)置了很多手動(dòng)操作的閥門，為了裝置的安全開車，必須正確設(shè)置閥門的狀態(tài)。對(duì)于非常規(guī)操作，例如裝置開車或吹掃，制定書面的操作規(guī)程是非常重要的。書面操作規(guī)程（包括檢查表、圖表、多個(gè)操作人員之間的信息反饋等）可以降低人員失誤的可能性，預(yù)防造成災(zāi)難性的后果。

4.5員工培訓(xùn)

Sonat公司的人員培訓(xùn)項(xiàng)目包括三部分：特定作業(yè)培訓(xùn)、月度內(nèi)部安全會(huì)議和外部培訓(xùn)。特定作業(yè)培訓(xùn)是員工學(xué)習(xí)生產(chǎn)裝置操作技術(shù)的最基本途徑，Sonat公司高級(jí)員工為新員工提供培訓(xùn)。Sonat公司員工還參加每月的安全會(huì)議，包括安全培訓(xùn)。每次參會(huì)的人員會(huì)被記錄。會(huì)上會(huì)分享學(xué)習(xí)近期發(fā)生的事故和關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)溝通、泄壓閥和設(shè)備掛牌鎖定等主題的課程。另外，一些員工還會(huì)參加外部培訓(xùn)課程，例如壓力容器操作、危險(xiǎn)廢物操作和應(yīng)急響應(yīng)、急救等。

Sonat公司沒(méi)有建立特定作業(yè)培訓(xùn)的評(píng)估程序，可能導(dǎo)致員工接受錯(cuò)誤的、不安全和不完整的操作規(guī)程培訓(xùn)，以及不理解傳遞給他們的信息。

4.6管理問(wèn)題

如果Sonat公司油氣生產(chǎn)設(shè)施更好、更有效地遵循了過(guò)程安全管理原則或者好的工程實(shí)踐，這起事故是可以避免發(fā)生的。油氣生產(chǎn)設(shè)施需要處理大量的可燃和有毒物料。處理類似危險(xiǎn)物料的設(shè)施（例如煉油廠）要符合OSHA過(guò)程安全管理標(biāo)準(zhǔn)（29CFR 1910.119）的要求，標(biāo)準(zhǔn)中的2個(gè)關(guān)鍵要素（工藝危害和書面操作規(guī)程）是Sonat公司事故暴露的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

除了過(guò)程安全管理標(biāo)準(zhǔn)，還有許多其他關(guān)于良好過(guò)程安全實(shí)踐的信息，包括美國(guó)化工過(guò)程安全中心的出版書籍和美國(guó)石油學(xué)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如，API750涵蓋了過(guò)程安全的很多重要方面，包括工藝危害分析、工藝安全信息（包括工藝流程圖和PID）、書面操作規(guī)程、操作人員培訓(xùn)和符合性審核等。

在這起事故中，三級(jí)分離器被暴露在遠(yuǎn)超其最高允許操作壓力的壓力下，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生災(zāi)難性失效。在設(shè)施設(shè)計(jì)過(guò)程中，本應(yīng)該進(jìn)行正式的工程設(shè)計(jì)審查過(guò)程。Sonat公司在沒(méi)有工藝設(shè)備設(shè)計(jì)圖紙的情況下建造了生產(chǎn)設(shè)施。在沒(méi)有正確的工程設(shè)計(jì)圖紙的條件下，不能有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)審查，也不能進(jìn)行有效的危害分析。

正式的設(shè)計(jì)審查和危害分析過(guò)程能提供更好的機(jī)會(huì)，分析可預(yù)見的與正常操作程序發(fā)生偏離時(shí)的后果，這一過(guò)程很可能識(shí)別出三級(jí)分離器發(fā)生災(zāi)難性超壓的危險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)設(shè)置泄壓系統(tǒng)的必要性。

(2) Sonat公司的工程規(guī)范沒(méi)有確保可能暴露在超壓危害條件下的設(shè)備得到泄壓裝置的充足保護(hù)。

發(fā)生失效的設(shè)備符合的兩相油氣分離器的定義，設(shè)計(jì)上應(yīng)滿足相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于壓力泄放的要求。例如，ANSI/API12J-1992“油氣分離器規(guī)范”要求分離器應(yīng)安裝壓力泄放裝置。

5.2間接原因

(1) Sonat公司管理層沒(méi)有向操作人員提供關(guān)于裝置開車和設(shè)備操作的書面操作規(guī)程。

裝置運(yùn)行的每個(gè)階段都應(yīng)制定相應(yīng)的書面操作規(guī)程，針對(duì)吹掃作業(yè)，應(yīng)采用書面檢查表和圖表驗(yàn)證各個(gè)閥門閥位設(shè)置的正確。