石油儲(chǔ)罐火災(zāi)案例與安全現(xiàn)狀調(diào)查
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近幾年石油化工行業(yè)安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻,尤其是石油儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故頻發(fā),引起社會(huì)對(duì)石化企業(yè)的生產(chǎn)安全、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康等狀況的過(guò)分關(guān)注和擔(dān)擾。作者統(tǒng)計(jì)了1962年至2013年期間,包括國(guó)內(nèi)54起和國(guó)外29起共83起的石油儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故,其中發(fā)生人員死亡有26起,3人以上死亡的有16起,100人以上死亡的有2起,共造成445人死亡以及巨額財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境污染、生態(tài)破壞的慘重教訓(xùn),社會(huì)影響極大。例2005年英國(guó)倫敦邦斯菲爾德油庫(kù)火災(zāi)爆炸事故[1],燒毀20臺(tái)儲(chǔ)罐,造成43人受傷和高達(dá)8.94億英鎊(相當(dāng)于101億人民幣)的經(jīng)濟(jì)損失,是英國(guó)和歐洲迄今為止遭遇的最大火災(zāi)事故。
為從根本上防止儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸的惡性事故發(fā)生,要深入系統(tǒng)地研究、梳理儲(chǔ)罐火災(zāi)事故發(fā)生的原因,從儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)、工藝控制、罐區(qū)布局、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修控制等多方面著手分析,并在儲(chǔ)罐本質(zhì)安全上實(shí)施改進(jìn)措施,以防范事故發(fā)生。
2 儲(chǔ)罐火災(zāi)案例分析
2.1 不同儲(chǔ)罐類(lèi)型火災(zāi)分析
石油儲(chǔ)罐常見(jiàn)類(lèi)型有固定頂罐、外浮頂罐、內(nèi)浮頂罐、球罐及臥罐等5種類(lèi)型,在此對(duì)國(guó)內(nèi)外83起儲(chǔ)罐火災(zāi)典型案例進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì),得出不同類(lèi)型儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)事故所占比例,具體如下表:
表1 儲(chǔ)罐類(lèi)型的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)
儲(chǔ)罐類(lèi)型
|
火災(zāi)起數(shù)
|
比例
|
內(nèi)浮頂罐
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30
|
36.2%
|
固定頂罐
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25
|
30.1%
|
外浮頂罐
|
23
|
27.7%
|
球罐
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3
|
3.6%
|
臥罐
|
2
|
2.4%
|
從表1得出,內(nèi)浮頂罐火災(zāi)事故比例最高,約占36.2%,應(yīng)予以重視。這是由于內(nèi)浮頂罐通常儲(chǔ)存汽油、石腦油等易揮發(fā)、閃點(diǎn)較低的輕質(zhì)油品,其浮盤(pán)上部易積聚揮發(fā)的可燃?xì)怏w,在本身結(jié)構(gòu)相對(duì)封閉的內(nèi)浮頂罐中,易形成爆炸空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)10起靜電為主因的事故,內(nèi)浮頂罐占6起,一方面是因內(nèi)浮頂罐的銅制靜電導(dǎo)線接觸不良或易腐蝕斷裂;另一方面操作不當(dāng)人體帶電或低液位狀態(tài)下流速過(guò)快產(chǎn)生靜電等導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生;溢油為主因的9起事故,內(nèi)浮頂罐占8起,主要是液位計(jì)失靈或充裝過(guò)量引起;硫化氫鐵自燃為主因的5起事故,內(nèi)浮頂罐占4起,因生產(chǎn)運(yùn)行中罐內(nèi)的鋼壁板或?qū)蚬艿忍幜蚋g難以發(fā)現(xiàn)無(wú)法清除所致。固定頂罐火災(zāi)事故主要儲(chǔ)存柴油、重質(zhì)油等油品,受工藝系統(tǒng)制約易串入輕組分油氣,從而形成爆炸空間;其中主因是未徹底處理的7起事故,5起為固定頂罐,且基本是污水、污油罐。外浮頂罐火災(zāi)事故則主要是由于雷擊、滿罐油品溢出或浮盤(pán)沉沒(méi)等引起,其中因雷擊為主要原因有13起火災(zāi)事故,占57%。
2.2 按儲(chǔ)存介質(zhì)分析
表2 儲(chǔ)存介質(zhì)的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)
儲(chǔ)存介質(zhì)
|
火災(zāi)起數(shù)
|
比例
|
汽油
|
25
|
30.1%
|
原油
|
15
|
18.1%
|
石腦油
|
9
|
10.8%
|
污油、污水
|
9
|
10.8%
|
柴油
|
8
|
9.6%
|
液態(tài)烴
|
4
|
4.8%
|
其它油品
|
13
|
15.7%
|
從表2得出,汽油、原油、石腦油、柴油、污油等介質(zhì)發(fā)生的儲(chǔ)罐火災(zāi)事故占絕大多數(shù),其中汽油儲(chǔ)罐因過(guò)量充裝溢油引發(fā)火災(zāi)事故發(fā)生較多有9起,涉及罐頂采樣檢尺等作業(yè)因靜電引起火災(zāi)事故的有4起;原油儲(chǔ)罐的15起火災(zāi)事故中有10起因雷擊引起,這主要是由于原油儲(chǔ)罐大型化,在雷雨季節(jié),直徑較大的浮盤(pán)上會(huì)快速產(chǎn)生大量的靜電荷且未及時(shí)導(dǎo)走,引起浮盤(pán)與罐壁放電,或是高液位情況下大面積的金屬面受直接雷擊引燃儲(chǔ)罐;石腦油儲(chǔ)罐的9起火災(zāi)事故有2起是由于硫化亞鐵自燃引起,須高度重視與防范。污油、污水等儲(chǔ)罐事故中有6起是檢修施工期間造成的,主要原因是對(duì)該類(lèi)儲(chǔ)罐檢修安全識(shí)別不到位,施工管理未引起足夠重視。柴油儲(chǔ)罐火災(zāi)事故中有3起是由于輕組分進(jìn)罐致火災(zāi)事故發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)上游裝置工藝控制,杜絕輕組分進(jìn)入儲(chǔ)罐。液態(tài)烴儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸雖只有4起,但液態(tài)烴一旦發(fā)生泄漏擴(kuò)散將難以控制,會(huì)發(fā)生空間爆炸,破壞力極強(qiáng)易造成群死群傷,安全風(fēng)險(xiǎn)巨大。
2.3 按點(diǎn)火源分析
表3 點(diǎn)火源的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)
點(diǎn)火源
|
火災(zāi)起數(shù)
|
比例
|
雷電
|
19
|
22.9%
|
施工明火
|
16
|
19.3%
|
靜電火花
|
16
|
19.3%
|
非防爆器具
|
7
|
8.4%
|
汽車(chē)火星
|
7
|
8.4%
|
硫化亞鐵自燃
|
5
|
6.0%
|
高溫物料
|
3
|
3.6%
|
物料反應(yīng)發(fā)熱
|
2
|
2.4%
|
其它火源
|
8
|
9.6%
|
從表3得出,靜電、雷電、施工明火等為點(diǎn)火源所發(fā)生的儲(chǔ)罐火災(zāi)事故占60.4%,是發(fā)生火災(zāi)事故的重要因素,需要重點(diǎn)防范控制。對(duì)靜電和雷電,很大程度是由于管理上認(rèn)識(shí)不足,從員工技能培訓(xùn)到防靜電、防雷設(shè)施的配置上未予以足夠重視;施工明火所引發(fā)的火災(zāi)事故,主要由于部分企業(yè)注重生產(chǎn)管理,而忽視檢修施工方面的安全風(fēng)險(xiǎn),用火作業(yè)前相應(yīng)的安全措施未落實(shí)到位所致;非防爆器具、汽車(chē)火星等點(diǎn)火源的存在主要由于現(xiàn)場(chǎng)施工未嚴(yán)格防爆施工器具使用,安全檢查不到位引起;高溫物料、硫化亞鐵自燃、物料反應(yīng)發(fā)熱等則主要在工藝控制、操作管理、設(shè)備本體等方面存在系統(tǒng)性安全隱患導(dǎo)致。
2.4 按事故主要原因分析
表4 事故主要原因的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)
事故主要原因
|
火災(zāi)起數(shù)
|
比例
|
雷擊
|
19
|
22.9%
|
儲(chǔ)罐溢油或泄漏
|
16
|
19.3%
|
檢修安全措施不到位
|
13
|
15.7%
|
靜電
|
10
|
12.0%
|
輕組分或高溫油進(jìn)罐
|
8
|
9.6%
|
硫化亞鐵自燃
|
5
|
6.0%
|
違章操作
|
4
|
4.8%
|
儲(chǔ)罐浮盤(pán)沉沒(méi)
|
2
|
2.4%
|
其它:使用非防爆器具等
|
6
|
7.2%
|
從表4中得出,火災(zāi)事故的主要原因除雷擊外,儲(chǔ)罐溢油或泄漏的火災(zāi)占比最大。溢油和泄漏主要是人的不安全行為及設(shè)備存在缺陷造成,一旦發(fā)生大量溢油和泄漏將很難避免發(fā)生火災(zāi)事故;因檢修的安全措施不到位的而發(fā)生火災(zāi)事故的有13起,主要原因?yàn)榍骞蕖?dòng)火等檢修作業(yè)的安全措施未落實(shí)到位,如儲(chǔ)罐未處理干凈或系統(tǒng)管線未隔離等因素;輕組分或高溫油進(jìn)罐而造成的火災(zāi)事故則均是由于上游裝置退料不當(dāng)影響儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行,最終釀成事故;硫化亞鐵自燃也是火災(zāi)事故發(fā)生的主要因素,主要是安全管理上對(duì)防硫化物認(rèn)識(shí)上存在誤區(qū),未能從儲(chǔ)罐本質(zhì)安全上防范到位;因違章操作造成火災(zāi),主因是員工直接作業(yè)人員存在惰性思想、麻痹?xún)e幸心理、責(zé)任心欠缺等綜合因素導(dǎo)致。
3 儲(chǔ)罐運(yùn)行安全現(xiàn)狀調(diào)查
從各類(lèi)儲(chǔ)罐火災(zāi)案例中可得出,在儲(chǔ)罐現(xiàn)行設(shè)計(jì)建造、運(yùn)行管理和風(fēng)險(xiǎn)控制領(lǐng)域均存在部分問(wèn)題,涉及到儲(chǔ)罐本質(zhì)安全、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、工藝控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)檢修管理等方面,對(duì)此,從現(xiàn)階段儲(chǔ)罐運(yùn)行安全方面作如下調(diào)查。
3.1 儲(chǔ)罐本質(zhì)安全方面
(1)?儲(chǔ)罐運(yùn)行存在爆炸性環(huán)境
儲(chǔ)罐火災(zāi)事故中,汽油、石腦油、原油等介質(zhì)發(fā)生事故比例較大,占了56%。因汽油、石腦油等輕質(zhì)油儲(chǔ)罐大多為內(nèi)浮頂罐,浮盤(pán)與罐壁處接觸面有微小間隙無(wú)法完全隔離,且浮盤(pán)有開(kāi)孔,如導(dǎo)向管、檢尺口等處存在油氣揮發(fā),當(dāng)儲(chǔ)罐運(yùn)行一段時(shí)間其浮盤(pán)上部空間可燃?xì)夥e聚至爆炸極限范圍;或在低液位時(shí)浮盤(pán)落床狀態(tài)下,油品液面脫離浮頂后,增大了蒸發(fā)面積,形成爆炸性空間。原油等外浮頂儲(chǔ)罐基本采用二次密封結(jié)構(gòu),在一次密封與二次密封之間易形成爆炸性環(huán)境。2007年,某國(guó)儲(chǔ)油庫(kù)10萬(wàn)m3原油罐連續(xù)兩次火災(zāi),均是由于外浮頂儲(chǔ)罐的浮盤(pán)密封處被雷擊而發(fā)生火災(zāi)事故。
近幾年石化企業(yè)的重質(zhì)油、污油、污水等罐的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生,說(shuō)明儲(chǔ)存重質(zhì)油、污油、污水等儲(chǔ)罐內(nèi)氣相同樣存高濃度的油氣空間,在對(duì)某石化企業(yè)的重質(zhì)油、污油、污水儲(chǔ)罐抽樣檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)重污油罐其閃點(diǎn)在30~50℃左右,閃點(diǎn)遠(yuǎn)低于工藝指標(biāo),罐內(nèi)氣相空間的可燃?xì)庖渤?/span>100%LEL(爆炸下限百分比),詳見(jiàn)表5。
表5??某石化企業(yè)的固定頂儲(chǔ)罐的可燃?xì)鉂舛?/span>
罐號(hào)
|
介質(zhì)
|
罐體結(jié)構(gòu)
|
可燃?xì)鉂舛?/span>%LEL
|
閃點(diǎn)℃
|
101
|
渣油
|
拱頂
|
29%
|
—
|
201
|
渣油
|
拱頂
|
24%
|
—
|
206
|
商品燃料油
|
拱頂
|
>100%
|
—
|
251
|
油漿
|
拱頂
|
>100%
|
—
|
253
|
重污油
|
拱頂
|
50%
|
43
|
254
|
重污油
|
拱頂
|
>100%
|
32
|
255
|
重污油
|
拱頂
|
>100%
|
41
|
505
|
蠟油
|
拱頂
|
>100%
|
—
|
506
|
蠟油
|
拱頂
|
20%
|
—
|
934
|
重污油
|
拱頂
|
>100%
|
室溫
|
936
|
重污油
|
拱頂
|
>100%
|
30
|
1#
|
污水
|
拱頂
|
>18%
|
—
|
4#
|
污水
|
拱頂
|
>34%
|
—
|
因重質(zhì)油等油品中基本會(huì)摻雜著其它輕組分油品,易在加溫過(guò)程中析出或上游裝置操作不當(dāng)輕組分混入物料產(chǎn)品一同進(jìn)入儲(chǔ)罐導(dǎo)致可燃?xì)鈬?yán)重超標(biāo)。在事故分析中發(fā)現(xiàn),部分污油、污水罐在設(shè)計(jì)之初并未考慮到該類(lèi)罐內(nèi)易形成爆炸空間的危險(xiǎn)因素,例如氣相管線直接從罐體引至地面直通大氣,無(wú)呼吸閥、阻火器等安全附件,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)可燃?xì)鈭?bào)警設(shè)施等報(bào)警裝置,無(wú)噴淋、泡沫等消防應(yīng)急設(shè)施,一旦發(fā)生異常就很難控制事故風(fēng)險(xiǎn),且在污水、污油罐的生產(chǎn)運(yùn)行、施工檢修管理上未評(píng)估出其存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。如2006年5月21日某廠在重油罐頂上動(dòng)火發(fā)生儲(chǔ)罐爆炸事故、2007年1月16日某廠在污水罐罐頂實(shí)施動(dòng)火導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸事故發(fā)生等。
(2)硫鐵化合物的存在
隨著國(guó)內(nèi)高含硫原油加工能力的逐漸提升,其加工過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生硫化亞鐵等硫鐵化合物以及硫化氫,其中硫化氫會(huì)使人中毒身亡,硫化亞鐵則會(huì)自燃引發(fā)火災(zāi)。對(duì)儲(chǔ)罐而言,儲(chǔ)存污油、焦化汽柴油、石腦油等介質(zhì)含硫化氫濃度較高,易在導(dǎo)向管(或量油管)、擴(kuò)散管、通氣孔、氣相線、罐頂罐壁等處腐蝕反應(yīng)生成硫化亞鐵,一旦硫化亞鐵積聚自燃發(fā)熱,就會(huì)危及儲(chǔ)罐安全。如2010年5月9日,某石化公司5000m3石腦油內(nèi)浮頂罐,由于在導(dǎo)向管處發(fā)生硫化亞鐵自燃,引燃浮盤(pán)與罐頂之間爆炸性混合氣體發(fā)生爆炸。
(3)靜電的存在
從事故原因分析數(shù)據(jù)看,因靜電火花導(dǎo)致的儲(chǔ)罐火災(zāi)事故占19.3%,包含管道湍流靜電、罐體積累靜電等,以及在采樣、計(jì)量過(guò)程中產(chǎn)生的靜電。如2001年6月3日某儲(chǔ)運(yùn)廠2000m3汽油罐在檢尺過(guò)程中發(fā)生著火;2003年4月7日美國(guó)俄克拉荷馬州Glenpool油庫(kù)儲(chǔ)罐因裝油作業(yè)裝油管道高流速和集油池區(qū)域產(chǎn)生的湍流導(dǎo)致靜電電荷的產(chǎn)生、累積和釋放火花導(dǎo)致火災(zāi)事故等。
3.2 安全儀表系統(tǒng)方面
目前石化企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行很大程序上依賴(lài)儀表系統(tǒng),儲(chǔ)罐的壓力、液位、溫度等參數(shù)以及閥門(mén)的開(kāi)關(guān)都要靠?jī)x表來(lái)完成。儀表自動(dòng)化水平直接反映出罐區(qū)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的先進(jìn)程度,以及日常運(yùn)行安全管理的受控程度。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),某大型石化企業(yè)的儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間在一年間發(fā)現(xiàn)的儀表類(lèi)故障有183起,對(duì)于生產(chǎn)運(yùn)行的監(jiān)控手段,安全儀表系統(tǒng)在特定情況下失效可能引發(fā)重大火災(zāi)事故。如2005年英國(guó)倫敦邦斯菲爾德油庫(kù)火災(zāi)爆炸事故,其主要原因就是儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)失效,報(bào)警系統(tǒng)未能正常啟動(dòng),導(dǎo)致儲(chǔ)罐溢油,進(jìn)而引發(fā)大規(guī)模的火災(zāi)事故。
?。?/span>1)液位儀表設(shè)施故障失效
液位儀表設(shè)施故障,會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐液位失去監(jiān)控,易導(dǎo)致儲(chǔ)罐冒罐溢油,遇點(diǎn)火源形成火災(zāi),或是浮頂罐液位過(guò)低使浮盤(pán)脫離液面形成爆炸空間,浮盤(pán)、管路等產(chǎn)生靜電火花會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸事故。對(duì)某大型石化企業(yè)儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施失效故障進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)半年內(nèi)操作人員發(fā)現(xiàn)31次的液位儀表故障,包括浮子卡澀、DCS死機(jī)、信號(hào)傳輸故障等因素,約占儲(chǔ)罐儀表故障總次數(shù)的41.3%,其中浮子卡澀的主要原因是檢尺立管內(nèi)腐蝕產(chǎn)生較多鐵銹引起。每一次的液位儀表的故障失效,若作業(yè)人員未能通過(guò)DCS系統(tǒng)中液位趨勢(shì)圖或報(bào)警及時(shí)發(fā)現(xiàn),就是一起危險(xiǎn)事故的源頭。如1972年9月25日美國(guó)田納西州考里奇戴爾市一座直徑為16.8米的21號(hào)汽油儲(chǔ)罐在輸油時(shí)未發(fā)出過(guò)量充裝的報(bào)警,致大量油品溢出后發(fā)生火災(zāi)。
?。?/span>2)超限液位報(bào)警失效與檢測(cè)
儲(chǔ)罐安全儀表系統(tǒng)中設(shè)有高高液位、高液位、低低液位、低液位報(bào)警以及獨(dú)立安裝于儲(chǔ)罐本體的硬高液位報(bào)警檢測(cè)裝置。其中液位報(bào)警為DCS系統(tǒng)內(nèi)可按日常運(yùn)行要求進(jìn)行設(shè)置,同時(shí)可輸入模擬量來(lái)進(jìn)行測(cè)試,其缺點(diǎn)是一旦液位儀表設(shè)施或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,則該層保護(hù)也相應(yīng)失去作用。硬高液位報(bào)警檢測(cè)裝置則是不受計(jì)算機(jī)DCS系統(tǒng)及液位儀表設(shè)施局限的雙重保護(hù),故障率較低,其缺點(diǎn)是無(wú)法在線校驗(yàn),在油罐切出檢修時(shí)方可進(jìn)行檢驗(yàn),運(yùn)行過(guò)程中難以確認(rèn)是否完好。
3.3 工藝控制管理方面
儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行也受制于上游裝置的平穩(wěn)操作與指標(biāo)控制,當(dāng)上游裝置因誤操作、設(shè)施故障等因素引起異常波動(dòng)時(shí),不合格的物料退至儲(chǔ)罐,會(huì)給儲(chǔ)罐運(yùn)行帶來(lái)不可估量的安全風(fēng)險(xiǎn)。
?。?/span>1)輕組分進(jìn)罐風(fēng)險(xiǎn)
石化企業(yè)中有常減壓、加氫裂化、催化重整、延遲焦化等裝置,原油經(jīng)過(guò)一系列裝置的密閉加工產(chǎn)出的汽油、柴油、重整料等成品或半成品,再經(jīng)換熱、空冷等降溫措施后管輸直接送至儲(chǔ)罐,最終在儲(chǔ)存環(huán)節(jié)與大氣接觸。當(dāng)上游裝置出現(xiàn)生產(chǎn)異常時(shí),尤其在裝置開(kāi)停工期間,含瓦斯氣、氫氣、硫化氫、液態(tài)烴C3、C4等輕組分物料可能會(huì)隨污油或產(chǎn)品進(jìn)入儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間則會(huì)充滿大量易燃易爆氣體,形成封閉的爆炸空間,本質(zhì)上存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),且大量可燃?xì)鈺?huì)直接從罐頂排放至大氣中,造成罐區(qū)周邊內(nèi)形成爆炸性環(huán)境,一旦接觸火源,其后果不堪設(shè)想。如2011年5月10日某石化公司催化裂化裝置開(kāi)工過(guò)程中粗汽油進(jìn)儲(chǔ)罐G203,油氣從罐頂呼吸閥處溢出并飄出,遇到非防爆電器引發(fā)閃燃導(dǎo)致儲(chǔ)罐著火;2011年8年29日,某儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間875號(hào)柴油罐處低液位狀態(tài),柴油中氫氣串入儲(chǔ)罐,引發(fā)閃爆著火。
(2)高溫油進(jìn)罐風(fēng)險(xiǎn)
當(dāng)裝置因換熱器、空冷、水冷等冷卻設(shè)施出現(xiàn)故障或停用時(shí),超過(guò)自燃點(diǎn)的高溫介質(zhì)未經(jīng)有效冷卻直接進(jìn)入儲(chǔ)罐,在儲(chǔ)罐內(nèi)瞬間自燃導(dǎo)致儲(chǔ)罐著火爆炸。如2010年7月24日某煉油廠常減壓裝置緊急停工,因換熱器、水冷器未投用,造成300℃的熱渣油直接進(jìn)到罐區(qū),造成渣油罐發(fā)生爆燃起火。
3.4 檢修施工管理方面
?。?/span>1)清罐作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)
通過(guò)對(duì)83起火災(zāi)事故儲(chǔ)罐作業(yè)工況分類(lèi)統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)有16起約占19.3%的火災(zāi)事故是在儲(chǔ)罐建設(shè)和檢修期間造成的。在儲(chǔ)罐清罐初期,特別是汽油、石腦油等極易揮發(fā)的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐,倒空后罐內(nèi)就會(huì)形成爆炸性環(huán)境,此時(shí)若進(jìn)人清罐,其人體產(chǎn)生的靜電或使用非防爆器具均有可能成為儲(chǔ)罐爆炸的點(diǎn)火源。對(duì)內(nèi)浮頂罐其浮盤(pán)以及密封膠帶拆卸作業(yè),因少數(shù)浮筒內(nèi)有油品滲入,密封膠帶內(nèi)的海綿含有大量油品,在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)泄漏,并快速揮發(fā)在罐內(nèi)也會(huì)形成爆炸性空間。如2002年10月26日,某石化供銷(xiāo)公司組織清理油罐罐底污油時(shí),在罐內(nèi)使用非防爆電器,發(fā)生火災(zāi)事故,造成1人死亡。
?。?/span>2)用火作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)
在罐區(qū)內(nèi)不論儲(chǔ)罐大修還是日常的檢維修動(dòng)火作業(yè),其焊接、切割、打磨等產(chǎn)生的大量明火,將直接威脅儲(chǔ)罐的運(yùn)行安全。首先儲(chǔ)罐區(qū)屬高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,其儲(chǔ)罐的收發(fā)油、靜止等不同工況下產(chǎn)生“大小呼吸”長(zhǎng)期在罐區(qū)排放,特定條件下可能會(huì)在罐體附近積聚形成爆炸性環(huán)境;其次罐區(qū)含油污水系統(tǒng)所連接脫水溝、污水井等潛在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),一旦未封堵嚴(yán)實(shí)、未沖洗處理干凈或未按要求落實(shí)相關(guān)動(dòng)火安全措施,就會(huì)形成火災(zāi)引爆點(diǎn)。如2003年8月29日日本愛(ài)知縣名古屋市一油庫(kù)就因兩個(gè)相鄰油罐,其中一油罐進(jìn)行焊接用火,另一油罐在清罐處理,大量油氣揮發(fā)溢出,被電焊火花引燃導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。
(3)防腐作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)
檢修施工中涉及刷油漆防腐作業(yè),因油漆中富含甲苯等易燃易爆溶劑,涂刷過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出大量易燃易爆氣體,易在罐內(nèi)積聚會(huì)形成爆炸空間,若遇非防爆器具如施工照明、電線裸露等易引發(fā)閃爆,造成人員傷亡。如2006年10月28日安徽省防腐工程總公司對(duì)新疆獨(dú)山子在建原油儲(chǔ)罐進(jìn)行防腐作業(yè)時(shí),發(fā)生閃爆事故,造成現(xiàn)場(chǎng)施工人員13人死亡。
4 防范措施與建議
4.1 日常運(yùn)行管理措施
(1)對(duì)石化企業(yè)而言要從上游裝置加強(qiáng)平穩(wěn)操作管理,重視下游儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)格裝置各項(xiàng)指標(biāo)控制,杜絕將氫氣、輕烴等含輕組分產(chǎn)品退至儲(chǔ)罐,影響儲(chǔ)罐安全運(yùn)行。
?。?/span>2)高度重視輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的運(yùn)行管理,建立輕質(zhì)油罐定期檢查腐蝕情況、檢測(cè)可燃?xì)怏w濃度的有效機(jī)制;對(duì)有氮封的輕質(zhì)油罐投用前,需用氮?dú)庵脫Q分析后方允許進(jìn)油。。
(3)嚴(yán)格控制罐區(qū)內(nèi)的檢修施工作業(yè),作業(yè)前須風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較大的儲(chǔ)罐檢修、項(xiàng)目改造、運(yùn)行管線動(dòng)火等作業(yè)應(yīng)編制施工方案,并按方案實(shí)施具體作業(yè)。同時(shí)應(yīng)避免清罐、脫水、采樣、拆加在運(yùn)行設(shè)施、拆加法蘭盲板等作業(yè)與用火同處一個(gè)區(qū)域進(jìn)行交叉作業(yè)。
?。?/span>4)務(wù)必重視罐區(qū)用火安全措施的落實(shí)工作,尤其要控制周邊輕質(zhì)油罐的收付油作業(yè),防止大量可燃?xì)庠谑┕c(diǎn)附近排放,落實(shí)罐區(qū)脫水溝、含油污水系統(tǒng)的封堵,以及嚴(yán)禁同時(shí)進(jìn)行在運(yùn)行設(shè)施敞開(kāi)式作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有物料釋放的交叉作業(yè)。對(duì)儲(chǔ)罐等設(shè)施進(jìn)行動(dòng)火,務(wù)必先做到清掃、置換后對(duì)相連的設(shè)施進(jìn)行徹底有效隔離,原則上用盲板進(jìn)行隔離,分析合格后方可動(dòng)火。
?。?/span>5)石油儲(chǔ)罐的防雷、防靜電的設(shè)置嚴(yán)格規(guī)范設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,對(duì)防雷、防靜電設(shè)施應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè),務(wù)必保證完好。
?。?/span>6)規(guī)范員工操作行為,加大安全檢查與考核力度,消除違章操作。
4.2 儲(chǔ)罐本體安全防范建議
(1)對(duì)儲(chǔ)存易揮發(fā)的汽油、石腦油、苯等輕質(zhì)油及含硫物料等介質(zhì)的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐建議增設(shè)氮封系統(tǒng),隔絕空氣進(jìn)入罐內(nèi),消除儲(chǔ)罐氣相的爆炸性環(huán)境同時(shí)防止硫化亞鐵自燃;重新評(píng)估重質(zhì)油、污水罐等安全風(fēng)險(xiǎn),建議按甲B、乙類(lèi)的石油儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施設(shè)計(jì)與建設(shè)。
?。?/span>2)存儲(chǔ)輕質(zhì)油及含硫介質(zhì)的儲(chǔ)罐建議對(duì)導(dǎo)向管、檢尺立管、氣相線及其它易腐蝕處因其內(nèi)部無(wú)法進(jìn)行除銹防腐,建議材質(zhì)升級(jí)為不銹鋼,防止生成硫鐵化合物等鐵銹;若投資允許,可考慮用不銹鋼材料建造該類(lèi)儲(chǔ)罐。
?。?/span>3)考慮儲(chǔ)罐周期性的檢修動(dòng)火風(fēng)險(xiǎn),不以規(guī)范最小值設(shè)置儲(chǔ)罐,適當(dāng)增加儲(chǔ)罐間距,降低檢修用火帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)建議對(duì)平臺(tái)欄桿、爬梯、轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯等勞動(dòng)保護(hù)設(shè)施以及其它易損部件進(jìn)行材質(zhì)升級(jí),延長(zhǎng)儲(chǔ)罐檢修的周期,降低因檢修施工帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
(4)提高液位安全儀表系統(tǒng)的可靠性,建議設(shè)置“三取二”的液位監(jiān)控設(shè)施;采用非傳統(tǒng)的液位超限檢測(cè)手段,建議不依賴(lài)于系統(tǒng)中元件的安裝位置,擺脫傳統(tǒng)儀表系統(tǒng)的例行檢查、測(cè)試、可靠性和維護(hù)狀態(tài),增加可靠性的液位檢測(cè)系統(tǒng),且配置更可靠的傳感器可以實(shí)現(xiàn)故障自檢報(bào)警。