萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司煙臺工業(yè)園“9.20”較大爆炸事故
事故經(jīng)過:
1.根據(jù)大修停車計(jì)劃,2016年9月19日20時光化工序開始降負(fù)荷,光氣和DAM流量從開始的38t/h同步逐漸降低,19日23時56分光氣合成停止,光化工序不再進(jìn)入光氣。0時42分DCS操作人員張振輝電話通知縮合工序DCS操作人員劉文瑤停止DAM供料,隨后關(guān)閉了DAM管線流量調(diào)節(jié)閥(沒有按操作規(guī)程規(guī)定關(guān)閉DAM管線上的遠(yuǎn)程開關(guān)閥)??s合工序劉文瑤接到通知后,將DAM輸送泵電機(jī)降頻至12%,轉(zhuǎn)換至自循環(huán)模式。張振輝于0時46分38秒對講機(jī)通知現(xiàn)場操作工安志翔關(guān)閉DAM管線手動切斷閥,并于0時46分41秒通過對講機(jī)進(jìn)行了確認(rèn)。
2.9月20日0時47分,DCS操作人員張振輝對講機(jī)通知現(xiàn)場操作工安志翔開始洗滌 2#動態(tài)DAM管線,安志翔根據(jù)操作規(guī)程打開氯苯洗滌管線上的相關(guān)手動閥門,張振輝打開DAM管線流量調(diào)節(jié)閥開始進(jìn)行洗滌。1時28分,張振輝對講機(jī)通知現(xiàn)場操作工安志翔關(guān)閉氯苯洗滌管線上的相關(guān)手動閥門,并通過對講機(jī)與現(xiàn)場人員進(jìn)行確認(rèn);同時,通過DCS系統(tǒng)關(guān)閉了DAM管線流量調(diào)節(jié)閥,2#動態(tài)DAM管線洗滌結(jié)束。
3.3時左右,張振輝通知現(xiàn)場操作工王希桐啟動氯苯泵,開始系統(tǒng)趕光氣,至7時左右,趕光氣完畢。
4.12時20分,DCS操作人員李娟發(fā)現(xiàn)粗M緩沖罐輸送泵出口流量低,隨即通知現(xiàn)場操作工邵明啟動備用粗M輸送泵運(yùn)轉(zhuǎn),但出口流量仍不足;當(dāng)班班長張士闊等現(xiàn)場人員分析認(rèn)為可能是過濾器堵塞,并安排對過濾器進(jìn)行清理。12時37分,DCS操作人員李娟啟動粗M緩沖罐前道工序的氯苯脫除塔自循環(huán),系統(tǒng)不再向粗M緩沖罐送液;現(xiàn)場操作人員邵明停止粗M緩沖罐輸送泵運(yùn)轉(zhuǎn),邵明、范開力等人開始清理過濾器。清理過程中發(fā)現(xiàn)堵塞物與以往不同,于13時20分取粗M緩沖罐堵塞物送裝置工藝優(yōu)化中心檢測,至事故發(fā)生時尚未出具檢測報告。14時,乙班人員高新春、孫棟、柳春鵬也參與過濾器清理。
5.17時左右,清理粗M緩沖罐入口管線過程中發(fā)現(xiàn)有氣體冒出,現(xiàn)場人員懷疑可能是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,遂將粗M緩沖罐側(cè)面排液閥打開,并停止了伴熱蒸汽,但排液閥中沒有液體放出。針對這種情況,工序主管張曉玉等組織現(xiàn)場人員全部集中到裝置西側(cè)道路上商討處置方案。17時20 分左右,粗M緩沖罐有氣體泄出的聲音,光化工序主管張曉玉等部分人員立即返回現(xiàn)場查看情況;17時22分粗M緩沖罐發(fā)生爆炸,事故發(fā)生。
直接原因:
DAM管線進(jìn)料手動球閥限位板損壞導(dǎo)致閥門未關(guān)嚴(yán),且儀表操作人員沒有按操作規(guī)程將DAM管線遠(yuǎn)程開關(guān)閥關(guān)閉,造成DAM誤入反應(yīng)系統(tǒng),與系統(tǒng)中粗M反應(yīng)生成縮聚脲和縮二脲??s聚脲和縮二脲進(jìn)入粗M緩沖罐,在高溫(200℃)下催化粗M自聚反應(yīng),生成碳化二亞胺(CDI)和二氧化碳(CO2)。粗M自聚產(chǎn)生的高粘度聚合物以及脲類物質(zhì)將粗M緩沖罐出料口、進(jìn)料口、兩根壓力平衡管堵塞。隨著聚合反應(yīng)的持續(xù)發(fā)生,粗M緩沖罐內(nèi)CO2量不斷增多,壓力逐漸升高,最終超壓爆炸。 其中,DAM管線進(jìn)料手動球閥存在設(shè)計(jì)及配置缺陷、限位板損壞,致使DAM誤入系統(tǒng),是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。該閥門為德國派潤(PERRIN)特殊閥門有限公司生產(chǎn),從投入使用至今開關(guān)次數(shù)不超過10次。當(dāng)時盡管現(xiàn)場操作人員已按指令關(guān)閉閥門,但實(shí)際上該閥門球體未處于完全關(guān)閉狀態(tài);事故后現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)該閥門的限位板已損壞,調(diào)查確認(rèn)該閥門限位板、閥桿的設(shè)計(jì)及配置是不正確的,是造成限位板損壞的主要原因,日常使用和維護(hù)保養(yǎng)沒有明顯失誤。
間接(管理)原因:
1.工藝管理不到位。操作規(guī)程中規(guī)定停車時應(yīng)關(guān)閉遠(yuǎn)程切斷閥,但實(shí)際操作中將遠(yuǎn)程切斷閥作為緊急切斷閥使用,停車操作時僅關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥和現(xiàn)場手動切斷閥;當(dāng)班班長、工序主管、工藝工程師、裝置經(jīng)理等各級管理人員均未糾正儀表操作工未按操作規(guī)程關(guān)閉遠(yuǎn)程切斷閥的行為。 2.生產(chǎn)異常情況處置不得當(dāng)。操作人員及生產(chǎn)管理人員均未能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、液位、流量等參數(shù)異常;在對粗M緩沖罐異常情況處置過程中,現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)本次異常與以往不同,未意識到可能存在的風(fēng)險,未及時向有關(guān)部門報告,未停止作業(yè)、撤離人員。 3.不了解脲類物質(zhì)對MDI縮聚的催化機(jī)理。本次事故之前,事故單位未對脲類物質(zhì)對MDI縮聚的催化機(jī)理進(jìn)行過科學(xué)研究,各級人員均不知道相關(guān)反應(yīng)機(jī)理,無法預(yù)見DAM誤入系統(tǒng)導(dǎo)致脲類催化MDI自聚反應(yīng)引發(fā)的嚴(yán)重后果。 企業(yè)相關(guān)人員無法預(yù)見脲類催化MDI自聚反應(yīng)可能引發(fā)的嚴(yán)重后果,是造成事故的另一主要原因。事故罐中的粗M不燃不爆無毒,能發(fā)生少量自聚,自聚是非常輕微的。本次事故之前,關(guān)于脲類物質(zhì)對MDI縮聚的催化機(jī)理,國內(nèi)外資料文獻(xiàn)均未見有關(guān)報道,國內(nèi)外也無類似事故。本次事故后,事故調(diào)查組委托國家聚氨酯技術(shù)研究中心對粗M自聚反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明DAM與MDI反應(yīng)生成縮聚脲類物質(zhì),脲類物質(zhì)和MDI反應(yīng)生成縮二脲類物質(zhì),脲基對MDI縮聚具有催化作用,溫度越高催化作用越明顯。
應(yīng)急救援:
事故發(fā)生后,萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司裝置人員立即展開現(xiàn)場應(yīng)急處置,并向工業(yè)園區(qū)醫(yī)療中心、調(diào)度中心、消防隊(duì)、安保等報警。工業(yè)園調(diào)度中心立即按規(guī)定啟動應(yīng)急預(yù)案,公司副總裁劉博學(xué)、陳毅峰、煙臺工業(yè)園生產(chǎn)總監(jiān)白海濤以及專職消防隊(duì)等各相關(guān)應(yīng)急人員相繼趕到現(xiàn)場,全力展開救援。對現(xiàn)場進(jìn)行多次認(rèn)真排查,確認(rèn)現(xiàn)場受傷人員為8人,全部送往醫(yī)院,其中4人經(jīng)搶救無效先后死亡。環(huán)境監(jiān)測組對裝置周邊進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,事故未對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染。18時左右,陳毅峰副總裁向煙臺市安監(jiān)局進(jìn)行了電話報告。 接到事故報告后,煙臺市長張永霞同志、常務(wù)副市長于愛軍同志,煙臺市委常委、開發(fā)區(qū)工委書記、管委主任王曰義同志等領(lǐng)導(dǎo)以及市、區(qū)兩級安監(jiān)、公安、衛(wèi)生、環(huán)保等各相關(guān)部門負(fù)責(zé)人等均立即趕到事故現(xiàn)場,協(xié)調(diào)指揮應(yīng)急處置、現(xiàn)場監(jiān)測、人員救治和善后處理工作。
防范措施:
(一)責(zé)令停產(chǎn)整頓,全面排查整治隱患。事故發(fā)生后,已經(jīng)暫扣萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司安全生產(chǎn)許可證,責(zé)令企業(yè)MDI生產(chǎn)系統(tǒng)全線停產(chǎn)整頓,全面深入開展安全隱患排查整治工作,每道工序、逐臺設(shè)備進(jìn)行排查,確保排查率100%,隱患整改率100%。排查整治后,經(jīng)有關(guān)監(jiān)管部門驗(yàn)收合格方可恢復(fù)生產(chǎn)。 (二)嚴(yán)格工藝紀(jì)律管理。進(jìn)一步細(xì)化各工藝操作規(guī)程,要細(xì)化停車(退料)操作上下游工序的相互銜接,明確操作步驟、時間、流量、液位、溫度、壓力等工藝控制指標(biāo)并嚴(yán)格落實(shí)確認(rèn)制度;編制開停車方案、標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP)時,應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化操作步驟,嚴(yán)禁違反或簡化操作。操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,對重要和風(fēng)險高的操作要實(shí)行確認(rèn)制;加強(qiáng)工藝紀(jì)律檢查,及時發(fā)現(xiàn)并嚴(yán)肅處理違反操作規(guī)程的行為。 (三)加強(qiáng)異常情況和開停車作業(yè)管理。進(jìn)一步修訂生產(chǎn)異常應(yīng)急處置操作法,慎重對待生產(chǎn)過程中的異常情況,當(dāng)工藝參數(shù)出現(xiàn)偏離時必須及時分析原因并采取措施,保證工藝參數(shù)不超出安全限值;設(shè)備、設(shè)施等發(fā)生異常情況應(yīng)及時采取有效措施,并及時按程序報告有關(guān)管理人員,協(xié)調(diào)有關(guān)崗位及時處理。同時,要嚴(yán)格開停車作業(yè)管理,要嚴(yán)格按照相關(guān)要求開展開停車危險與可操作性分析,強(qiáng)化風(fēng)險排查和管控,及時消除各類隱患。根據(jù)風(fēng)險分析的結(jié)果,明確相應(yīng)的預(yù)防和控制措施,制訂詳細(xì)開停車(退料)方案,開停車方案應(yīng)經(jīng)萬華工業(yè)園分管工藝、技術(shù)部門和領(lǐng)導(dǎo)審批。制定開停車異常情況處置報告制度,進(jìn)一步加強(qiáng)對異常情況辨識、報告、分析、研判、處置管理。對特殊異常情況,特別是以往未發(fā)生過的異常情況在進(jìn)行認(rèn)真分析研判的同時,必須及時逐級上報直至公司分管領(lǐng)導(dǎo)。 (四)加強(qiáng)閥門等安全部件的全程管理,提高生產(chǎn)工藝、設(shè)備本質(zhì)安全水平。從選擇供應(yīng)商、采購、驗(yàn)收入庫、安裝、使用、日常維護(hù)保養(yǎng)等全過程,加強(qiáng)閥門等部件的安全管理,確保完好有效;使用中,對于一條管線的多個閥門要明確開關(guān)順序,建立實(shí)行重要閥門開關(guān)確認(rèn)制度,確保規(guī)范操作。進(jìn)一步提高生產(chǎn)工藝自動化控制水平,減少生產(chǎn)過程中的人為操作,特別是提高停車(退料)過程聯(lián)鎖控制水平,減少人為操作失誤;建議在氯苯清洗管線設(shè)置獨(dú)立流量計(jì)。 (五)進(jìn)一步加強(qiáng)MDI生產(chǎn)的反應(yīng)機(jī)理研究。萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司要進(jìn)一步組織專業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)對生產(chǎn)過程中各反應(yīng)機(jī)理的研究,尤其是針對MDI自身縮聚反應(yīng)的特性,研究造成MDI自身縮聚反應(yīng)的各種反應(yīng)條件,以及對縮聚反應(yīng)可能具有催化作用的物質(zhì)和物質(zhì)產(chǎn)生來源,將有關(guān)研究結(jié)果納入生產(chǎn)技術(shù)文件中,進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)和操作規(guī)程,采取可靠措施確保工藝安全。 (六)舉一反三,全面加強(qiáng)危險化學(xué)品行業(yè)安全生產(chǎn)工作。市區(qū)兩級政府(管委)及相關(guān)部門要切實(shí)吸取教訓(xùn),舉一反三,在全市范圍內(nèi),采取切實(shí)有效措施加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作,尤其是強(qiáng)化化工企業(yè)開停車管理。同時,按要求加快推進(jìn)風(fēng)險管理體系和隱患排查體系“兩個體系”建設(shè),督導(dǎo)企業(yè)全面深入開展風(fēng)險管控和隱患排查工作,切實(shí)提高風(fēng)險防范能力,減少或杜絕事故發(fā)生。