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中石油大连石化公司“8.29”储罐火灾事故

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年12月11日

 一、事故简介
2011年8月29日8时30分左右,中石油大连石化储运车间接到调度通知,要将柴油调合一线从877号罐改至878号罐。875号罐为内浮顶罐,罐容为20000立方米,收油前该罐液面为0.969米。9时52分40秒,开启875号罐入口电动阀开始收油。9时56分44秒,875号罐突然发生闪爆、起火。泄漏的柴油在防火堤内形成池火。经消防人员全力扑救,13时06分左右将明火扑灭。事故造成875罐坍塌,874罐罐体过火。事故直接经济损失789万元,没有造成人员伤亡。
二、事故经过
    8月29日8点10分,储运车间大班长吴某接到公司调度指令,要求将柴油调合一线从877#罐改至875#罐。吴某通知1班班长周某准备做此项工作,周某通知内操员联系上游装置操作员等相关人员。9:30内操员通知周某,切换的准备工作已做好,周某赶到875#罐组确认收油流程,并在现场用对讲机通知内操员可以切换,随后开始切换作业。9时52分875#罐入口电动阀开启,液面从静置状态的0. 969米逐渐上升。9时56分,875#罐突然发生爆燃,罐底撕裂,并引起火灾。现场操作人员立即报警,并进行转油、关阀等应急处理。
三、事故原因
    1、直接原因
由于事故储罐送油造成液位过低,浮盘与柴油液面之间形成气相空间,造成空气进入。正值上游装置操作波动,进入事故储罐的柴油中轻组分含量增加,在浮盘下形成爆炸性气体。加之进油流速过快,产生大量静电无法及时导出产生放电,引发爆炸。
    2、间接原因
①违反《常压立式圆筒形钢制焊接储罐检维修规程》(SHS01012-2404)第5.1.4条“浮顶罐和内浮顶罐正常操作时,其最低液面不应低于浮顶、内浮顶的支撑高度”的规定。
②在储罐收油过程中,未重视油品流速过快造成静电过大的风险。油品高速流动产生的静电,其放电能量接近或大于4mJ,远远大于浮盘下部空间内的油雾、可燃性气体与空气混合形成爆炸性混合气体的最小点火能。
③末能有效识别上游装置操作变化带来的安全风险。柴油加氢装置气提塔塔底、塔顶温度同步降低,造成塔底轻组分增加;气提氢气增加,塔顶压力升高,带来溶解氢增加。
④对储罐维护保养不到位,对同期使用的874#, 876#罐、877#罐内检查,发现罐内存在浮筒抱箍松落,浮项压条、浮筒一端下垂的现象。
四、事故原因分析
    1、柴油性质及相关参数
(1)柴油性质
经对管道中与2011年8月29日进875#油罐的相同油品采样分析结果表明,柴油闪点为64℃,凝点为-7℃,硫含量为0.008%,密度( 20 0C)为834.2kg/m3,十六烷值为50.7,均符合柴油产品的质量指标。
    (2)温度情况
875#罐进油前储存温度为38℃,上游装置柴油出装置温度均在工艺指标范围内。
    (3)流量情况
从上游400万吨柴油加氢装置、450万吨蒸馏装置、80万吨柴油加氢装置、300万吨柴油加氢装置的操作来看,各装置柴油出装置流量比较稳定。
(4)液位情况
875#罐事前于29日0时30分付油结束后处于静止状态,液位在0.969米,收油后,调和1线从877#罐改至875#罐后,875#罐液位开始上涨。由于877#罐入口电动阀延迟关闭,877#罐液位由于液位差逐步下降。
(5)压力情况
从8月29日875#罐内压力来看,随着收油量的增加,压力从静止状态的5006Pa逐渐上升,9:57分上升至5759Pa时压力停住,可能发生爆炸失灵。
2、爆炸性棍合气体的形成
875#罐29日0时30分付油结束后液位高度为0. 969米,液位静止时间超过9小时,液面低于浮盘支柱高度,浮盘落床,通气孔自动打开,大量空气进入浮盘下方。
从877#切换到875 #罐输油后,875#罐入口管流速达4. 34米/秒,快速输送产生了大量油雾;80万吨柴油加氢装置操作波动,塔底温度从230℃降低到216℃ ,塔顶压力从0.480MPa升高到0. 496MPa,温度的降低和压力的升高使塔底油中的轻组分增加并进入了油罐。
油雾、轻组分与空气混合,形成了爆炸性混合气体。
3、点火源分析
罐爆炸火灾事故点火源一般为明火、雷电、硫化亚铁自燃和静电。
(1)明火
八七罐区内的作业情况:8月29日8时50分,八七罐区开出动火作业许可证2张,内容为879#罐铺底板,后因下雨而作废无其他检维修动火等记录,也无其他明火可能。
    (2)雷电
大连市气象局提供的资料表明,事故发生时无雷电发生;经对875#罐体进行剩磁检测,排除了875#罐体受雷击的可能。
(3)硫化亚铁自燃
875#罐自2007年改成内浮顶罐后一直储存成品柴油,含硫量均在控制指标内。对与875#罐同期投入使用的874#罐、876#罐、877#罐的腐蚀情况进行勘查,并对876#罐、877#罐罐壁、罐底物质进行了检测,均未发现异常。本次作业开始收油时间与上次付油结束时间相隔9个多小时,罐内早已进入空气,在此期间,如果出现硫化亚铁自燃的情况,必然会发生冒烟、起火、甚至爆炸等情况,而实际上,上述现象均未发生。
综上所述,可排除硫化亚铁自燃作为点火源的可能。
(4)静电
流速分析:
875#罐在收油过程中,有来自上游装置的物料和从877#罐压入875#罐的柴油,入口管一分钟内的平均流速达到4.34m/s。
    根据API RP2003-2008《Protection Against Ignitions Arising Out of Static, Lightning,and Stray Currents》4. 5. 2 Control of Electrostatic Charge Generation规定:“In the case of a floating-roof (internal or open-top)observe the 1 m/s (3 ft/s) velocity limitation until the roof becomes buoyant”(当使用浮顶储罐时要遵守1 m/s的极限速度直到顶浮起来)。
静电放电分析:
875#罐被烧整体坍塌,无法确定当时浮盘的情况,但对874#, 876#罐、877#罐内部进行检查发现,罐内存在浮筒抱箍松落,浮顶压条、浮筒一端下垂的现象,由此推断875#有可能在液面存在漂浮的金属物形成孤立导体,易与接地导体发生火花放电。另一方面抽品的高速流动会在液面产生较高的电位,与金属物尖端、浮盘支架或罐壁等接地导体发生刷型放电。刷型放电的能量接近或大于4mJ,而火花放电能量一般都在几十毫焦耳以上,都远远大于浮盘下部爆炸性混合气体的最小点火能。
4、事故结论
综上所述,此次事故的点火源可排除明火、雷电、硫化亚铁目燃等方面的因素,而静电放电的条件都具备。
在从877#缺切换到875 #罐输油后,875#罐内收油管出口流速达4.34米秒,超过1米/秒的安全界限,产生大量静电,发生放电,在浮盘下引燃由泊雾、轻组分与空气混合形成的爆炸性混合气体(80万吨柴油加氢装置波动造成较多轻组分进入875#罐),发生爆炸。
由此确认,此次事故直接原因是静电放电引起的可燃性混合气体爆炸。
    五、反思与建议
    (一)事故反思
    1、标准、规程的落实
    根据相关标准及现场实际情况制定操作规程并切实执行是防范作业事故的重要手段而违反《常压立式圆筒形钢制焊接储罐检维修规程》(SHS01012-2004)的相关的规定恰恰是本次事故的间接原因。
    2、风险辨识
进行风险辨识是消除事故隐患的前提。此次事故中,油品流速造成的静电积聚风险,上游装置波动带来的风险,都可以通过工艺危险性分析,如危险和可操作性分析(HAZOP)等手段辨识出来,但是大连石化公司未进行辨识,最终导致事故的发生。
    (二)建议措施
1、加强设备、工艺管理,完善设备检维修制度,严格工艺纪律。
2、对公司的各类油品储罐,特别是内浮项储罐进行全面的安全检查。重点对储罐的基础、壁厚、静电连接导线、浮盘、密封胶圈、导静电涂层、油罐附件、加热、自动脱水器等进行安全隐患排查。
3、全面强化设备管理,针对储存(使用)介质的不同,制订针对性强的检维修周期和内容,特别是对内部易腐蚀或损坏的储油装置(设施),应缩短检维修周期。确定合理的浮盘检查高度,并采取可靠的检查手段,确保安全运行。
4、依据国家或行业最新标准、规范,组织合规性评价,及时修订企业各类操作规程。
5、研究在调合头后、入罐口前加装流速自动在线检测装置的可行性,制订相应的操作规程,确保安全流速。
6、改进80万吨/年柴油加氢的相关装置及汽提方式,严格控制轻组分及溶解氢进入柴油罐。
7、研究改进450万吨/年蒸馏装置流程。由于减顶线组分较轻且质里不稳定,闪点较低且波动大,建议在流程上进一步研究改进,避免减顶线轻组分间歇打入减一线做成品柴油的安全风险。

 

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