事故发生前一天晚上,进入GP1的原料气流量和重烃含量增加,再加上十多天前塔底液位调节阀TRC3B已经损坏,低温吸收塔B中的凝液增多,液位升高,事故发生前夜班操作人员虽通过旁通阀调节液位,但效果不很理想,所以白班接班人员关闭了该旁通阀,导致情况进一步恶化。
9月25日8时19分,脱乙烷塔与蒸馏塔出现故障,吸收油泵GP1201和GP1202停止运转,所以热的贫吸收油不再流经GP922和GP905,操作人员虽试图重新启动吸收油泵,但未成功。在此期间,由低温吸收塔进入脱乙烷塔冷的富吸收油(饱和吸收油,-30℃)和经过闪蒸的凝液仍继续流经GP922和GP905.使得GP922和GP905的温度降至-48℃,导致GP905壳体法兰泄漏。为诊断故障和维修,10时30分操作人员中断该厂进料,但未释放系统压力。
中午12时左右,操作人员发现GP922和GP905以及与之相连的管线表面结霜,于是决定重新启动吸收油泵使换热器升温。但是,此时由于-48℃低温已使GP905的焊缝脆裂。12时17分,当第一台吸收油泵启动后,温度为230。C的贫吸收油进入GP905的壳程,而管程温度却低达-48℃。12时25分,由于温度骤升造成的热冲击使GP905解体,数分钟内泄漏了10t工艺物料,形成了易燃的蒸气云。
之后,快速扩散的蒸气云被170m外的加热炉点燃,然后又回燃至GP905所在位置,并引起一系列后继火灾。先是厂内一储存12t物料的储存库着火,继而蔓延到一个主要的管线桥架,使桥架上许多管线烧裂,管线泄漏的物料又使火势加大。在随后的1.5小时内出现了三起重大泄漏,其中,有一处管线破裂后形成高达100m的大火球。更糟糕的是,很难在事故现场隔离其他可燃物,大火燃烧了两天后才被扑灭。
事故导致2人死亡和8人受伤,他们都是最初在GP905附近排除故障的操作人员。GP2和GP3两座处理厂也因这次事故而停产,花费数日才完全隔离了它们与GP1厂的85处连接点,然后再重新投产。
(2) 事故原因
事故处理完毕后,澳大利亚皇家委员会组成专门的调查组对这次事故进行详细调查,认为导致该事故的主要原因为:
① 该厂的工艺系统设计存在缺点,包括:工艺设备的材质选择和制造没有考虑低温工况的要求,也没有考虑温度骤升的影响;低温吸收塔液位调节设计不恰当;紧急停车系统设计不合理;工艺系统缺少足够的隔离措施,发生火灾爆炸时没有自动截断装置隔离其他可燃物料。
② 生产管理缺少科学、合理而且针对性强的应急预案,操作人员缺乏应急预案的培训和演练工作。
③ 该厂在“报警模式”下坚持生产,操作人员平均每天需要处理400起报警,使得他们对此不再敏感,只是有选择性地处理那些他们认为重要的报警,对其他报警通常不做任何响应就确认取消,包括本案例中低温吸收塔液位报警就被操作人员归于不重要的范畴。
④ 现场没有工艺工程师提供技术支持。当操作人员发现重沸器GP905及相连管线结霜这一异常情况时,既没有人意识到问题的严重性,又没有人告诫他们要避免低温设备的温度骤升。
⑤ 交接班时沟通不充分。在本案例中,晚班操作人员未向白班操作人员交代清楚吸收塔内液位高的情况,结果白班操作人员关闭了调节阀TRC3B的旁通阀,使得情况进一步恶化。
⑥ 尽管该公司对新建的GP2和GP3厂进行过HAZOP分析,但对GP1厂的工艺装置HAZOP分析一直拖延,始终没有落实。
⑦ 安全审计质量不高。尽管在事故发生前的一年内曾对该厂进行过一次全面的安全审计,但未发现任何可能导致本次事故的危险因素,特别是居然没有发现该厂从未应用HAZOP方法对工艺装置进行过分析。
⑧ 汇报程序导致关键信息遗漏。在1998年8月28日曾发生过类似事故,但未产生严重后果,而且操作人员没有向主管部门报告该事件,因此工厂未能从中吸取教训。
⑨ 强调职业安全但却忽视工艺安全。在天然气处理厂,事故可以分为两类:一类是发生率高但后果较轻的职业安全事故,例如跌落、滑倒摔伤等;另一类是发生率低但后果非常严重的工艺安全事故,包括火灾爆炸等灾难性事故。该厂的事故报告主要是职业危害,不包括工艺故障事件和未遂事故报告,也不对它们进行调查,并忽视了对工艺故障可能导致重大工艺安全事故的预防。
总之,造成这次事故的原因是多方面的,例如培训、事故调查、安全审计等多项安全管理要素都存在缺失,特别是没有应用HAZOP方法对工艺装置进行分析,使得该厂错过了预防这次事故的机会。
针对本次事故,Andrew Hopkins对其发生原因进行了非常细致的分析,图5-25为其对这次事故中各种错综复杂原因的分析汇总。