一、事故經過
2005年1月中旬某日零時15分,華北地區B市某化工公司外線電路(王化二路)電源進線發生電壓波動,導致該公司王化二系統帶電負荷失壓,造成聚氯乙烯分廠8萬t/a聚合裝置B聚合釜攪拌停止、冷卻水停供。8萬t/a聚合裝置當班班長聶某、主操作工龔某、副操作工詹某、巡視工徐某4人在控制室,另1巡視工康某升溫;B釜已反應2h16min;C釜反應結束等待出料。
龔某首先從集散控制系統(DCS)顯示器上發現動力設備停電,報告聶某,并讓徐某到47#變配電室值班室找人。聶某打電話通知聚氯乙稀分廠調度王某,匯報停電及裝置情況。徐某到變配電室,向電修當班長趙某申請給聚合釜攪拌及循環水泵送電,然后跑到現場B釜處等等攪拌的啟動。
聶某見電仍然沒有送上,再次跑到變配電室申請送電,然后和康某一起到現場,將B釜的循環水調節閥手動全開,回到控制室,聶某發現B釜壓力仍在迅速上升,通知操作工往B釜加穩抗劑,因斷電,穩抗系統未能啟動,隨后又再次去配電室要求送電,此時王某正在要求趙某與另一名值班電工許某一起送電。由于操作不當,送電未能成功。
聶某見狀隨即跑回主控室,此時B釜壓力已達1.3MPa(正常反應壓力1.1 MPa),決定將B釜排氣管線閥門打開,向出料槽排氣泄壓。此時聚氯乙烯分廠值班人員(8萬t/a聚合車間副主任)黃某也趕到操作室,見正在排氣,便到現場確認,并將步話機交與徐某,讓其與控制室保持聯系。
當B釜釜壓達到1.4MPa,龔某提醒、聶某決定往B釜加入緊急事故終止劑,聶某通知現場巡視工打開氯氣鋼瓶閥門,現場人員發現鋼瓶氯氣壓力不足,黃某、徐某、康某3人迅速卸下2個舊鋼瓶,同時跑到20m遠處搬回2個新鋼瓶。聶某此時也趕到現場,4人一起將氮氣鋼瓶換好。聶某迅速跑回控制室,見此時釜壓已升到1.6MPa,他立即按下了B釜緊急事故終止劑加入按鈕。同時聽到了一聲巨響。控制室人員迅速躲在DCS操作臺下;響聲過后,人員跑出控制室,聶某及龔某又返回控制臺,按下了A釜、C釜的緊急事故終止劑加入按鈕,然后撤離現場。現場人員也迅速撤離了現場。
事故發生后,公司當班調度主任趙某在當日零時44分向119報警,并命令新、老氧氯化裝置停止單體輸出,關閉相關閥門。當班調度及公司辦主任孫某用電話分別通知公司領導,當日1時5分,公司領導相繼到達事故現場,進行指揮。全廠所有裝置陸續停車。
事故發生后,企業消防隊首先到達火場撲救;接警后,B市消防總隊先后派出18個中隊、55部車輛、270余人到現場進行撲救、控制火勢。B市消防車于當日1時3分到達現場。火勢于當日2時14分被控制。為防止二次爆燃和意外事故發生,對殘余物料控制燃燒,對現場裝置進行不間斷噴淋冷卻,余火于次日19日6時5分自行熄滅。
此次事故造成9人輕傷。根據現場檢查情況,初步估算直接經濟損失約為30萬元。
二、事故原因
(一)事故首要誘發原因:外線路突發停電
事發當日零時15分,王化二路電源進線發生電壓波動,造成王化二系統帶電負荷失壓,導致該公司大面積停電,是這次事故的首要誘發原因。
(二)事故直接原因:安全防爆膜破裂后放空管傾倒
B聚合釜安全防爆膜正常破裂后,大量易燃易爆氣體通過放空管向大氣排放,在噴射反作用力的影響下,放空管急速向后傾倒,噴出的大量易燃易爆氣體彌漫在反應釜頂上部空間,由于廠房為半封閉式,影響了氣體的擴散;倒下的放空管產生火花,引起空間爆燃,是此事事故的直接原因。
(三)以下因素導致B聚合釜釜壓升高,是安全防爆膜破裂的直接原因,是此次事故的重要間接原因
1. 緊急事故終止劑沒有及時加入
操作法規定:反應期間,集散控制系統(DCS)不斷地監測反應溫度和壓力。
如果當電氣故障時間>10s或攪拌失敗時,則ESS(緊急事故終止劑)系統被激活。啟動開始后,操作人員必須監測ESS系統的操作和反應釜溫度壓力。若系統失敗或溫度、壓力繼續升高,ESS必須手動啟動。
變更后工藝操作:反應期間,DCS不斷地監測反應溫度和壓力。當DCS監測已滿足攪拌轉速<20rpm、攪拌功率<30kW,DCS打出請求加入ESS信息時,操作人員應立刻進行判斷是否加入緊急事故終止劑。
實際操作中:當DCS打出請求加入ESS信息后,操作人員未及時啟動ESS系統。
停電事故發生后,DCS彈出請求加入ESS信息,主操作工龔某向班長聶某請示加入ESS終止劑,班長聶某沒有同意,而采取了向出料槽排氣泄壓、循環水閥門手動全部打開等必要的處理措施,但聚合釜溫度、壓力仍繼續上升。聶某存在判斷不準確、處理不果斷,致使錯過了加入緊急事故終止劑的最佳時間,是導致這一事故的主要原因。
2. 恢復送電不及時
操作法中規定:低電壓跳閘的原因:或是開關誤動作、或是保護裝置誤動作、或是線路低電壓(70%以下);其現象是:喇叭響,進線柜綠燈閃光,低電壓信號繼電器動作,鈴響,掉牌未復歸光字牌亮。
正確的操作方法是:解除音響,低電壓繼電器復位,斷掉主線路開關,將聯絡開關由自動轉為手動,然后合上聯絡開關,即送電成功。
實際的錯誤操作是:線路失電后,主進線開關并沒跳,紅色(合閘狀態)指示燈亮、喇叭響、鈴響、進線柜綠燈未閃光,操作人員解除音響后,沒有首先斷掉進線開關而是直接手動合閘聯絡開關,所以聯絡開關合不上,即送電未成功。
由于操作的錯誤,電修車間47#變配電室值班人員接到送電申請后,未能及時準確地恢復送電,致使循環水泵和聚合釜攪拌較長時間未能啟動,導致B聚合釜的溫度、壓力失控;在送電過程中未能按照有關規定進行操作,是造成這一事故的重要原因。
3. 因高壓氮氣壓力不足,延誤了加入緊急事故終止劑的時間
巡視人員在巡視過程中未發現緊急事故終止系統的高壓氮氣鋼瓶壓力不足的情況,致使決定加入緊急事故終止劑時,又臨時更換氮氣鋼瓶,延誤了加入緊急事故終止劑的時間,是導致這一事故的又一重要原因。
4. 制度執行不到位
裝置負責人對操作手冊及巡視制度執行不力、檢查不嚴。聚氯乙烯分廠于1998年2月對加入緊急事故終止劑的程序增加了人工確認的條件,經當時分廠技術組對此變更進行了可行性研究,在工人遵守操作規程的情況下,可以保證生產安全,此變更未報公司技術部門審批備案,違反了該公司技術管理制度中《工藝技術參數變更管理制度》有關工藝變更的規定,是導致這一事故的次要原因。
三、事故教訓及采取措施
1. 嚴格執行安全生產監督管理制度及安全生產責任制,認真貫徹“安全第一、預防為主、全員動手、綜合治理”的安全生產方針,以“嚴、細、實、全、恒”的工作作風切實抓好安全工作,正確調協安全生產與經濟效益的關系。
2. 進一步提高預防和處置各類突發性事故的能力,完善事故應急預案(含停電、停水、停氣等極端惡劣條件),加強演練;嚴格、嚴肅工藝規程及崗位操作法的執行,進一步加強對關鍵裝置及重點部位工藝控制的管理:嚴格執行交接班制、崗位責任制、巡回檢查制等工藝技術管理制度;加強職工培訓教育,提高員工素質,強化崗位練兵,提高應對意外事故和險情的處理能力。
3. 對聚合釜安全防爆膜放空管重新設計,正確安裝,確保安全放空;對現有聚合廠房的建筑結構進行審核,拆除原設計的防風墻;重新審定、審核緊急事故終止劑的加入程序,完善其管理制度。
4. 加強對電氣安全運行專業人員的培訓。
5. 在公司范圍內對放空管的固定方式進行專項普查;對工藝流程進行核實。
6. 查找管理上是否存著空位、缺位。
信息來源: 《化工安全與環境》2005年第15期
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