吉林省松原石油化工股份有限公司“11.06”爆炸事故
一、事故調(diào)查分析
（一）事故概要1、事故簡介
2011年11月6日23時55分,吉林省松原石油化工股份有限公司氣體分餾車間發(fā)生爆炸引起火災(zāi)，事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
2、事故原因
（1）直接原因
硫化氫應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐破裂是發(fā)生爆炸事故的直接原因。
（2）間接原因
①違規(guī)設(shè)計、違規(guī)制造。在2004年7月第二套催化裂化和第二套氣體分餾裝置建設(shè)中，當(dāng)時雖沒安全生產(chǎn)許可制度，但其自行設(shè)計，擅自委托制造，也存在違規(guī)行為。
②對存在的隱患處理不當(dāng)。氣體分餾裝置存在硫化氫腐蝕，曾出現(xiàn)硫化氫嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，企業(yè)沒有據(jù)此縮短設(shè)備監(jiān)測檢查周期，排查隱患，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)。
（二）基本情況
1、企業(yè)概況
吉林省松原石油化工股份有限公司始建于1970年。四十多年來幾經(jīng)擴(kuò)能和技術(shù)改造，將原來2萬噸/年簡單再生產(chǎn)的燃料型企業(yè)建成原油加工能力50萬噸/年以化工為主體，汽、柴油為輔的化工燃料型企業(yè)。
公司現(xiàn)有廠區(qū)面積28萬平方米，擁有7套生產(chǎn)裝置，其中：常壓蒸餾裝置一套，加工能力為50萬噸/年；催化裂化裝置兩套，加工能力為40萬噸/年（其中：一套催化裂化裝置15萬噸/年、二套催化裂化裝置25萬噸/年）；氣體分餾裝置兩套，加工能力為15萬噸/年（其中：一套氣體分餾裝置為3萬噸/年已停用、二套氣體分餾裝置為12萬噸/年）；氣體精制裝置一套，加工能力為6萬噸/年（屬新建設(shè)項(xiàng)目，至今未投入使用）；乙苯裝置一套，加工能力為4萬噸/年（屬新建設(shè)項(xiàng)目，至今未投入使用）。
公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有：汽油、柴油、精丙烯、丙烷、苯、甲苯、二甲苯、車用液態(tài)烴、乙苯等。
2、氣體分餾裝置工藝流程簡介
自催化裂化裝置來的石油液化氣首先進(jìn)入氣體分餾裝置原料緩沖罐V508，由脫丙烷塔進(jìn)料泵P501抽出，經(jīng)E502、E504換熱后進(jìn)入脫丙烷塔T501，氣液相在塔盤上傳質(zhì)傳熱，塔底混合碳四經(jīng)與原料換熱后送出裝置。脫丙烷塔頂C2、C3組份經(jīng)空冷E507、冷506冷凝冷卻后進(jìn)入脫丙烷塔回流罐V501，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)。液相一路由脫丙烷塔回流泵P502抽出打入脫丙烷丙塔頂為本塔回流，另一路為脫乙烷塔進(jìn)料。
脫乙烷塔頂C2、C3組份經(jīng)E508冷凝冷卻后進(jìn)入脫乙烷塔頂回流罐V502，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)。液相由P504抽出打入脫乙烷塔頂為本塔頂回流。脫乙烷塔底C3組份自壓入粗丙烯塔T503，塔底丙烷經(jīng)E512冷卻后送出裝置。塔頂C3組份進(jìn)入精丙烯塔T504塔底，T504塔底液相由P505抽出打入粗丙烯塔T503為該塔頂回流。精丙烯塔頂丙烯組份經(jīng)空冷E509、E510冷凝冷卻后進(jìn)入精丙烯塔T504頂回流罐V504，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)，液相丙烯由泵506抽出，一路做為精丙烯塔T503頂回流，另一路丙烯產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送出裝置。
（三）事故經(jīng)過
2011年11月6日23時55分許，吉林省松原石油化工股份有限公司位于氣體分餾裝置（年處理能力十二萬噸）冷換框架一層平臺最北側(cè)的脫乙烷塔頂回流罐（設(shè)備編號v-502）突然發(fā)生爆炸，罐體西側(cè)封頭母材在焊縫附近不規(guī)則斷裂，導(dǎo)致封頭85%部分從安裝地點(diǎn)沿西北方向飛出190m，落至成品油泵房磚砌圍墻處，圍墻被砸倒約4平方米，碰撞產(chǎn)生的沖擊波將泵房所有玻璃擊碎。
其余罐體連同鞍座支架在巨大的反作用力作用下，掙斷與平臺的焊接，向東從二套催化裂化裝置操作室及循環(huán)水泵房房頂掠過，飛行80m，砸在循環(huán)水泵房東側(cè)管帶處，罐體帶支架在飛過二套催化裂化裝置操作室過程中，將操作室頂棚刮塌，操作室南側(cè)部分墻體倒塌，將循環(huán)水泵房東側(cè)管帶處房頂砸塌5平方米左右。當(dāng)時操作室內(nèi)操作工共13人，二套催化裂化裝置穩(wěn)定一操路某某、反應(yīng)崗?fù)獠賹O某當(dāng)場被砸死， 三班班長張某某右手臂骨折；副主任任某某頭部劃傷；反應(yīng)外操歐某某頭部劃傷；主任侯某某腳部扭傷；反應(yīng)一操張某手臂劃傷；余熱鍋爐崗苗某某在循環(huán)水泵房內(nèi)巡檢當(dāng)場被砸死。
罐體爆炸后，罐內(nèi)介質(zhì)（乙烷與丙烷的液態(tài)混合物）四處噴濺、氣化，并在空氣當(dāng)中擴(kuò)散、彌漫，與空氣當(dāng)中的氧氣充分混合達(dá)到爆炸極限，間隔12秒后，遇明火發(fā)生閃爆，一車間氣分班三班班長馬某某、化驗(yàn)員曹某某、劉某某去氣體分餾裝置一層平臺下采樣點(diǎn)采樣，途中馬某某和曹某某身上被噴濺的介質(zhì)燒著，掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯(lián)合操作室跑，跑至操作室外塔燈處，操作室人員迅速用滅火器將兩人身上火撲滅，劉某某聽見爆炸響聲后也掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯(lián)合操作室跑，臉部輕微燎傷，三人被立即送往吉林油田總醫(yī)院救治（馬某某于11月7日14時轉(zhuǎn)入長春醫(yī)大醫(yī)院，于11月8日23時左右救治無效死亡；曹某某于11月7日11時轉(zhuǎn)入長春燒傷醫(yī)院）。
（四）事故損失情況
（1）此次爆炸事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
（2）大火將二套催化裂化裝置操作室北側(cè)的裝置區(qū)辦公室(設(shè)備部、安全部)室內(nèi)可燃物引燃發(fā)生火災(zāi)，將樓內(nèi)所有可燃物燒盡；持續(xù)燃燒的大火將冷換框架嚴(yán)重?zé)龘p，一層平臺以上立柱嚴(yán)重變形，二層平臺空冷部分坍塌，護(hù)板脫落，冷換框架兩側(cè)塔1、塔2、塔3、塔4也遭到不同程度的燒損和破壞；閃爆產(chǎn)生的沖擊波將附近氣體精制泵房、常壓泵房、氣壓機(jī)主控機(jī)房、主風(fēng)機(jī)房、循環(huán)水泵房玻璃全部震碎。經(jīng)初步統(tǒng)計，此次爆炸事故直接經(jīng)濟(jì)損失869萬元。
（A）
（B）
（C）
（D）
圖1 事故現(xiàn)場破壞情況（A-D）
1、直接原因
調(diào)查組在原始記錄、現(xiàn)場勘查資料、調(diào)查問詢情況的基礎(chǔ)上，通過理論計算、分析論證，得出結(jié)論：
（1）通過DCS數(shù)據(jù)，排除了此次事故操作因素導(dǎo)致爆炸的可能性。
（2）通過現(xiàn)場監(jiān)控錄像等，排除了因介質(zhì)大量泄漏發(fā)生火災(zāi)引發(fā)爆炸的可能性。
（3）該罐未從焊縫處開裂，排除了焊接質(zhì)量問題導(dǎo)致爆炸的可能性。
（4）通過強(qiáng)度核算，排除了罐體封頭厚度不夠原因造成爆炸的可能性；通過鋼材質(zhì)量報告單，排除了母材原始成份超標(biāo)導(dǎo)致爆炸的可能性。
（5）從色譜分析臺帳看出，介質(zhì)中硫化氫含量時有超標(biāo)，從斷口上觀察，裂紋擴(kuò)展區(qū)斷口平齊，是典型的應(yīng)力開裂裂紋，另外，裂口與主應(yīng)力方向垂直。
綜合分析，硫化氫應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致該罐破裂是這起事故的直接原因。
氣體分餾裝置（年處理能力4萬噸）在2004年11月建成投產(chǎn)后，沒有有效的脫硫手段，一套催化裂化裝置與二套催化裂化裝置所產(chǎn)生的液態(tài)烴只配套有堿洗系統(tǒng)，脫硫效果一直不佳，直至2009年末20萬噸/年脫硫醇裝置才建成投入使用。從化驗(yàn)分析報告單看出，2009年末之前硫化氫含量時有超標(biāo)現(xiàn)象（經(jīng)常超過10ppm以上，甚至達(dá)到1500ppm）。液態(tài)烴在含有微量水的情況下，硫化氫溶解于水，形成濕環(huán)境，硫化氫會發(fā)生電離，使水呈弱酸性，硫化氫在水中離解出氫離子，在0-65℃溫度范圍內(nèi)，發(fā)生如下電離反應(yīng)。
H2S=H++HS- HS-=H++S2- 2H++2e= H2↑
原子半徑極小的氫原子在壓力作用下滲入鋼的晶格內(nèi)部，并融入晶界間，融入晶格中的氫有很強(qiáng)的游離性，在一定條件下將導(dǎo)致材料的脆化（氫脆）和氫致微裂紋，在晶格等處形成很大的應(yīng)力集中，超過晶界處強(qiáng)度后生成微裂紋，并隨運(yùn)行時間的延長，逐步擴(kuò)展。
11月9日，吉林油田公司特種設(shè)備檢測中心對事故罐封頭進(jìn)行了超聲波測厚檢測，檢測發(fā)現(xiàn)大量分層現(xiàn)象；松原市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對該罐封頭及筒體進(jìn)行了超聲波測厚檢測，也證實(shí)了這一點(diǎn)，并且測出分層傾角最大為10.2°，初步判定封頭測點(diǎn)處存在分層（重皮）；同時，事故調(diào)查組從封頭上取樣0.04平方米送至吉林亞新工程檢測有限責(zé)任公司進(jìn)行微觀金相試驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)存有大量分層現(xiàn)象，從金相分析看，不排除母材有原始分層現(xiàn)象，金屬分層現(xiàn)象是硫化氫應(yīng)力腐蝕的重要影響因素。
由于氫原子在應(yīng)力梯度的驅(qū)使下，向微裂紋尖端的三向拉應(yīng)力區(qū)集中，使晶體點(diǎn)陣中的位錯被氫原子“釘扎”，鋼的塑性降低，當(dāng)內(nèi)壓所致的拉應(yīng)力和裂紋尖端的氫濃度達(dá)到某一臨界值時，微裂紋擴(kuò)展，擴(kuò)展后的裂紋尖端某處氫再次聚集，裂紋再擴(kuò)展，這樣最終導(dǎo)致破裂，這種現(xiàn)象稱之為硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。
硫化氫應(yīng)力腐蝕屬于延遲破壞，可在幾小時、幾天、幾周、數(shù)月或幾年后發(fā)生，但無論破壞發(fā)生遲早，壓力容器表面無任何破損痕跡，往往事先均無明顯預(yù)兆。
大量事實(shí)及理論依據(jù)充分證明，松原石油化工股份有限公司氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐正是由于硫化氫應(yīng)力腐蝕造成筒體封頭產(chǎn)生微裂紋，微裂紋不斷擴(kuò)展，致使罐體封頭在焊縫附近熱影響區(qū)發(fā)生微小破裂，導(dǎo)致介質(zhì)小量泄漏，10分鐘內(nèi)罐內(nèi)壓力下降了0.037MPa，隨著微小裂口的發(fā)展增大，使罐體封頭強(qiáng)度急劇減弱，在23點(diǎn)55分罐體封頭突然整體斷裂，首先發(fā)生物理爆炸，罐內(nèi)3噸介質(zhì)全部外泄，迅速揮發(fā)，變成氣體與空氣混合達(dá)到爆炸極限，12秒后遇明火發(fā)生閃爆（物理爆炸）。
2、間接原因
（1）該公司2004年建成投產(chǎn)的4萬噸/年氣體分餾裝置，屬抄襲沈陽新民蠟化廠同類裝置設(shè)計文件；該裝置2007年12萬噸/年擴(kuò)容設(shè)計過程中，屬抄襲原前郭煉油廠12萬噸/年氣體分餾裝置設(shè)計文件，部分主要設(shè)備屬委托清華大學(xué)北京澤華化學(xué)工程有限公司進(jìn)行核算，由于是非正規(guī)、整體設(shè)計，兩次設(shè)計均未考慮到硫化氫腐蝕因素，沒有設(shè)計配套的脫硫設(shè)施，致使2009年末之前所生產(chǎn)的液態(tài)烴長期無有效的、相應(yīng)的、可控的脫硫手段，導(dǎo)致催化液態(tài)烴H2S含量時有超標(biāo)現(xiàn)象。
（2）該裝置2004年建設(shè)過程中，所有壓力容器均屬利用抄襲圖樣，私自委托制造，產(chǎn)品出廠后無合格證、質(zhì)量證明書和銘牌等技術(shù)文件及資料，嚴(yán)重違反了《鋼制壓力容器》GB150—1998之規(guī)定。制造質(zhì)量問題，在焊接壓力容器中，?？赡茈[藏有缺陷，這些缺陷在適當(dāng)?shù)臈l件下，如硫化氫應(yīng)力腐蝕情況下，會使容器加劇破壞。
（3）該裝置建設(shè)過程中，屬企業(yè)自行施工安裝，該企業(yè)無安裝資質(zhì)，V-502罐鞍座下鋼結(jié)構(gòu)支架與平臺焊接不牢固，致使支架掙脫與平臺的焊接隨同罐體飛出，刮塌操作室屋頂，砸塌循環(huán)水泵房屋頂。
（4）設(shè)備管理不到位，按《壓力容器監(jiān)察規(guī)程》-1999第一百三十三條第三項(xiàng)之規(guī)定，壓力容器在使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高（＞100ppm）時，檢驗(yàn)周期應(yīng)適當(dāng)縮短（3年以下），而企業(yè)未采取相應(yīng)調(diào)整措施。從企業(yè)液態(tài)烴色譜分析臺帳可以看出，H2S含量超過100ppm的現(xiàn)象時有發(fā)生。
二、事故應(yīng)急處置
爆炸發(fā)生后，該公司及時啟動公司級事故應(yīng)急救援預(yù)案。市消防支隊(duì)于11月6日23時56分54秒接到該公司保安報警后派出95名消防官兵、出動16輛消防車展開滅火救援，火勢在11月7日3時左右得到了有效控制，于11時13分撲滅。三、反思與建議
松原石油化工股份有限公司“11.06”事故，突出暴露了企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任落實(shí)不夠，安全基礎(chǔ)建設(shè)薄弱，安全生產(chǎn)法規(guī)、規(guī)程在企業(yè)中沒有得到很好落實(shí)。企業(yè)自1970年建廠以來，基本保持了生產(chǎn)安全運(yùn)行,但是在2007年11月8日和2008年11月17日相繼發(fā)生生產(chǎn)安全事故，平穩(wěn)運(yùn)行3年后又發(fā)生傷亡事故，說明了企業(yè)存在著“重發(fā)展，輕安全”的麻痹思想，急需提高安全管理水平，要認(rèn)真從這起事故中吸取教訓(xùn)，排查各方面、各環(huán)節(jié)安全隱患，防止類似事故的發(fā)生。（一）修訂、完善安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確職責(zé)，落實(shí)責(zé)任，真正建立起企業(yè)安全管理的有效機(jī)制，嚴(yán)格安全管理，規(guī)范安全操作規(guī)程，提高人員的安全技能。
（二）嚴(yán)格按照操作規(guī)程及停工方案安全平穩(wěn)停車，退料，掃線，達(dá)到檢維修條件。
（三）加強(qiáng)安全管理人員、特種作業(yè)人員和從業(yè)人員的安全教育和培訓(xùn)工作，特別是加強(qiáng)對要害崗位操作人員安全培訓(xùn)，提高員工的風(fēng)險辨識和應(yīng)急處置能力，提升全員安全生產(chǎn)意識。
（四）加強(qiáng)工藝紀(jì)律，完善設(shè)備管理制度，界定管理界面，理順工作程序，按規(guī)定嚴(yán)格各種物料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測檢驗(yàn)。
（五）重新修訂、完善事故應(yīng)急救援預(yù)案，并定期開展演練活動，提高預(yù)案的科學(xué)性和可操作性。