2005年3月23日13點(diǎn)20分左右,英國(guó)石油公司(BP)在美國(guó)德克薩斯州(Texas)煉油廠的異構(gòu)化裝置發(fā)生爆炸事故,15名工人被當(dāng)場(chǎng)炸死,170余人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)15億美元。這是近20年來(lái),美國(guó)發(fā)生的最嚴(yán)重的工業(yè)事故。
1 事故經(jīng)過(guò)
2005年3月23日早上,英國(guó)石油公司(BP)美國(guó)德克薩斯州(Texas)煉油廠的一套異構(gòu)化裝置(工藝流程見圖1)的抽余油塔在經(jīng)過(guò)2周的短暫維修后,重新開車。開車過(guò)程中,操作人員將可燃的液態(tài)烴原料不斷泵入抽余油塔。抽余油塔是一個(gè)垂直的蒸餾塔,內(nèi)徑3.8m,高51.8m,容積約586100升,塔內(nèi)有70塊塔板,用于將抽余油分離成輕組分和重組分。在3個(gè)多小時(shí)的進(jìn)料過(guò)程中,因塔底餾出物管線上的液位控制閥未開,而報(bào)警器和控制系統(tǒng)又發(fā)出了錯(cuò)誤的指令,使操作者對(duì)塔內(nèi)液位過(guò)高毫不知情。液體原料裝滿抽余油塔后,進(jìn)入塔頂餾出管線。塔頂?shù)墓芫€通往距塔頂以下45.1m的安全閥。管線中充滿液體后,壓力迅速?gòu)?/span>144.8kPa上升到441.3kPa,迫使3個(gè)安全閥打開了6分鐘,將大量可燃液體泄放到放空罐里。液體很快充滿了34.4m高的放空罐,并沿著罐頂?shù)姆趴展?,像噴泉一樣灑落到地面上。泄漏出?lái)的可燃液體蒸發(fā)后,形成可燃?xì)怏w蒸氣云。在距離放空罐7.6m的地方,停著一輛沒(méi)有熄火的小型敞蓬載貨卡車,發(fā)動(dòng)機(jī)引擎的火花點(diǎn)燃了可燃蒸氣云,引發(fā)了大爆炸,導(dǎo)致正在離放空罐7碼遠(yuǎn)處工作的15名承包商雇員死亡。
2 事故原因
美國(guó)化學(xué)安全局(CSB)通過(guò)廣泛細(xì)致的調(diào)查,對(duì)事故原因從技術(shù)和管理兩方面進(jìn)行了分析。
2.1 技術(shù)原因
1)抽余油塔上的液位控制閥能夠?qū)⒁后w從塔內(nèi)轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)罐中。但是,裝置開車時(shí),液位控制閥被一名工人關(guān)閉,塔里不斷加入物料,卻沒(méi)有產(chǎn)品出來(lái)。
2)盡管早先已報(bào)告該塔的液位計(jì)、液位觀察孔和壓力控制閥出現(xiàn)故障,但裝置仍按原計(jì)劃開車。
3)放空罐設(shè)計(jì)不合理,排放氣沒(méi)有連接到火炬系統(tǒng)。在事故發(fā)生前的1年間,已經(jīng)發(fā)生過(guò)8起嚴(yán)重的可燃物料泄漏事故,但阿莫科公司和BP公司都沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行整改。
4)未熄火的汽車距離有燃爆危險(xiǎn)性的裝置太近。開車過(guò)程非常危險(xiǎn),BP公司德州煉廠的管理人員沒(méi)有遵從安全要求,未將無(wú)關(guān)人員從附近區(qū)域撤出。
2.2 管理原因
1)盡管煉油廠的許多基礎(chǔ)設(shè)施和工藝設(shè)備已經(jīng)年久失修,但BP公司繼續(xù)削減成本,造成安全投入不足。上世紀(jì)90年代,阿莫科公司實(shí)施了成本削減計(jì)劃,BP公司接管后延續(xù)了這種政策,1999年預(yù)算縮減25%,2005年再度減少25%。
2)BP公司和德州煉廠的管理人員沒(méi)有履行有效的領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)督責(zé)任。BP公司管理層沒(méi)有配備足夠的安全監(jiān)督力量,沒(méi)有提供足夠的人力和財(cái)力,也沒(méi)有建立一套安全管理模式,用于執(zhí)行安全法規(guī)和操作規(guī)程。
3)BP公司沒(méi)有建立良好的事故調(diào)查管理系統(tǒng),以便更好地汲取事故教訓(xùn),對(duì)工藝進(jìn)行必要的改進(jìn)。1994~2004年,BP公司這套加氫裝置的放空罐已經(jīng)發(fā)生了8次嚴(yán)重的事故,但只對(duì)3起事故進(jìn)行了調(diào)查。
2.3 深層次原因
為了避免類似事故重演,事故調(diào)查組認(rèn)真分析了事故發(fā)生的深層次原因:
1)不注重更新安全操作規(guī)程,為操作者違反操作規(guī)程提供了條件。經(jīng)過(guò)維修,生產(chǎn)裝置中的設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)和功能都發(fā)生了改變,但開車操作程序沒(méi)有及時(shí)更新。操作規(guī)程里沒(méi)有指出以前開車過(guò)程中曾發(fā)生過(guò)的危險(xiǎn),例如塔內(nèi)液位的大幅波動(dòng),會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害;也沒(méi)有對(duì)開車階段的操作提出特別要求,例如不正常停車和重啟裝置的開車安全注意事項(xiàng)。操作人員有很大的自由度,甚至可以不通過(guò)危害分析,就隨意更改操作程序。德州煉廠事故中幾次違章操作,在以前的18次開車過(guò)程中都曾發(fā)生過(guò)。
2)對(duì)交接班和開車等危險(xiǎn)操作的信息溝通不暢,使產(chǎn)品進(jìn)入儲(chǔ)罐的時(shí)間被延遲。BP公司沒(méi)有嚴(yán)格的交接班信息傳達(dá)制度,也不強(qiáng)制進(jìn)行明晰的工作記錄,以確保操作人員之間的信息溝通明確。德州煉廠的管理人員和監(jiān)督人員沒(méi)有告訴操作者,應(yīng)該將抽余油產(chǎn)品導(dǎo)入儲(chǔ)罐;夜班工作人員在交接班時(shí),沒(méi)有將裝置工況,特別是塔里的液位高度告訴日班工作人員。
3)故障報(bào)警儀器失靈,沒(méi)有將實(shí)際工況反映給操作者。發(fā)生事故前,抽余油塔中的液位不斷升高,但液位計(jì)顯示的卻是液位不斷下降。儀表顯示加料量是78%,即液位為2.4m,而實(shí)際液位已經(jīng)達(dá)到48.2m。另外,由于觀察液位的玻璃視鏡很臟,操作者無(wú)法觀察到實(shí)際液位。
4)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷,沒(méi)能提供正確的信息,使操作者沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)已裝滿液體原料。事故發(fā)生當(dāng)日,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)沒(méi)有提供抽余油的進(jìn)出流量數(shù)據(jù),以及物料平衡數(shù)據(jù),使得內(nèi)操不了解開車進(jìn)展情況,沒(méi)有指揮外操人員將產(chǎn)品導(dǎo)入儲(chǔ)罐。
5)生產(chǎn)主管和技術(shù)助理工作不力。在加氫裂化裝置開車時(shí),一名白班生產(chǎn)主管由于家人生病,離開了工作崗位,留下的一名生產(chǎn)主管助理缺乏這套裝置的相關(guān)技術(shù)知識(shí),這樣就沒(méi)人能對(duì)內(nèi)操的工作提供有力的支持和監(jiān)督。
6)人手不足。正常生產(chǎn)時(shí),1名內(nèi)操負(fù)責(zé)管理和控制石腦油脫硫裝置、2號(hào)芳烴裝置和加氫裂化裝置,每班12小時(shí),其中工作時(shí)間達(dá)10.5小時(shí)。但在事故發(fā)生時(shí),這名內(nèi)操同時(shí)還負(fù)責(zé)加氫裂化裝置開車的監(jiān)督和管理工作,工作超負(fù)荷。
7)工作人員過(guò)度疲勞。截至發(fā)生事故當(dāng)日,白班內(nèi)操已經(jīng)連續(xù)29天、每天工作12小時(shí),每天睡眠時(shí)間只有5~6小時(shí),睡眠嚴(yán)重不足。夜班操作主管已經(jīng)連續(xù)工作了33天,白班操作主管連續(xù)工作37天。另一名有經(jīng)驗(yàn),但不屬于BP公司編制的操作人員(以下簡(jiǎn)稱“外操”),也連續(xù)工作了31天。每天他們都得工作12小時(shí),身體已極度疲勞。
8)對(duì)操作人員的培訓(xùn)不到位。在對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí),沒(méi)有特別強(qiáng)調(diào)開車期間的危險(xiǎn)性,培訓(xùn)內(nèi)容不包括非正常工況的處理、物料平衡計(jì)算的重要性,以及如何避免塔內(nèi)液位過(guò)高。在開車、停車、重新設(shè)置參數(shù)等特殊操作開始前,操作組沒(méi)有討論潛在危害因素的常規(guī)程序。煉油廠培訓(xùn)部門的員工人數(shù)從28個(gè)減少到了8個(gè),模擬操作系統(tǒng)不能使用,工人無(wú)法對(duì)不正常工況的處理進(jìn)行實(shí)際演練。
9)沒(méi)有制定有效的安全操作限值。按照美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)的要求,公司應(yīng)明文規(guī)定對(duì)壓力、液位和流量等參數(shù)的限值,以及超過(guò)或低于這些限值可能產(chǎn)生的影響,并提出避免超過(guò)或低于這些限值時(shí)的措施。BP公司的安全操作文件中僅對(duì)壓力限值作出規(guī)定,而且錯(cuò)誤地寫成482.6kPa,實(shí)際應(yīng)該是275.8kPa。
3 事故教訓(xùn)
這起事故,對(duì)近年來(lái)盛行的兼并收購(gòu)浪潮提出了質(zhì)疑。1998年,BP公司收購(gòu)了比自己規(guī)模大很多的美國(guó)阿莫科公司。隨后在1999年和2000年,BP公司又相繼收購(gòu)阿科公司和嘉實(shí)多公司,加上在歐洲的一些收購(gòu),BP公司由一個(gè)主要經(jīng)營(yíng)上游業(yè)務(wù)的中型石油公司,迅速成長(zhǎng)為可以和殼牌、??松梨诓Ⅰ{齊驅(qū)的石油巨頭。但是,BP公司的收購(gòu)帶來(lái)了管理上的問(wèn)題。兼并收購(gòu)?fù)绲貐^(qū)、跨國(guó)家進(jìn)行,比如BP公司收購(gòu)美國(guó)的公司,當(dāng)?shù)貑T工有自己的文化背景,英國(guó)的很多管理理念很難在當(dāng)?shù)刎瀼貙?shí)施。很多人由德州煉廠爆炸事故想到1984年發(fā)生的印度博帕爾聯(lián)碳公司農(nóng)藥廠毒氣泄漏事故,事故原因主要是文化沖突導(dǎo)致的管理疏漏。美國(guó)派來(lái)的管理人員和當(dāng)?shù)赜《热巳狈贤?,印度?dāng)?shù)氐囊恍┕ぷ魅藛T看不懂英文的安全說(shuō)明書,不按安全程序操作施工,設(shè)施老化后沒(méi)有及時(shí)匯報(bào),最后釀成毒氣泄漏事故,導(dǎo)致5000多人死亡。 附件:事故調(diào)查報(bào)告beyondtexascity.pdf |
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