某罐區(qū)車間在外付油漿時，發(fā)生一起油漿罐油漿突沸、冒罐事故。油漿管線內(nèi)的掃線蒸汽余壓，將蒸汽冷凝水倒竄進(jìn)入溫度超高的油漿罐是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因。對冷凝水進(jìn)入油漿罐汽化后，體積擴(kuò)大的倍數(shù)進(jìn)行了估算；對事故原因進(jìn)行了較詳細(xì)的分析，并提出了防范措施。

    　　1998年10月25日12時20分，某煤油廠罐區(qū)車間在進(jìn)行外付油漿操作時，發(fā)生一起油漿罐油漿突沸、冒罐事故，跑冒油漿約6.5t。

    　　1油漿罐基本情況

    　　發(fā)生冒罐事故的油漿罐，工藝上用來接收催化車間分餾塔外甩油漿。罐進(jìn)、出口管線及罐頂檢尺口大小如下：進(jìn)口管線DN100；出口管線DN150；檢尺口DN150。罐壁用厚度為60mm的硅酸鋁板保溫，外包鍍鋅鐵皮保護(hù)層，油漿罐基本情況如表1所示。

    　　表1 油漿罐基本情況

    　　

設(shè)備位號	罐結(jié)構(gòu)	罐頂透氣孔 規(guī)格	安全高度	罐壁高 m	罐內(nèi)徑 m
T311－07	拱頂罐	DN80	10.0	12.5	8.2

    　　油漿罐所儲存的物料，油漿工藝參數(shù)如表2所示

    　　表2 油漿工藝參數(shù)

    　　

參數(shù)	進(jìn)罐溫度 （℃）	儲存溫度 （℃）	固含量(1) （g/l）	密度 （g/cm3）
控制值	≤95	≤90	<6	≥1.0

    　　注1）油漿中固體催化劑顆粒的含量

    　　罐區(qū)車間油漿罐外付油漿工藝流程如圖1所示。外付油漿前，要先用1.0MPa的低壓蒸汽對油漿管線進(jìn)行掃線暖線，油漿泵P311－04（油漿泵位號）出口管線開蒸汽掃線閥A閥往終點(diǎn)方向掃線；P311－04進(jìn)口管線開蒸汽掃線閥B閥，經(jīng)掃線立管往油漿罐內(nèi)掃線。進(jìn)口管線的掃線，以罐頂見汽為止，不宜長時間將蒸汽和冷凝水掃進(jìn)油漿罐內(nèi)。

    　　2事故經(jīng)過

    　　1998年10月25日10時50分，罐區(qū)車間當(dāng)班操作員，李某接調(diào)度指令，油漿管線開蒸汽掃線暖線，準(zhǔn)備往電廠送油漿。接到指令后，李某將P311－04進(jìn)、出口管線蒸汽伴熱線打開；再開蒸汽掃線閥A閥（見圖1）往電廠掃線；開蒸汽掃線閥B經(jīng)掃線立管往T311－07罐內(nèi)掃線。T311－07罐頂見汽后，李某即關(guān)閉蒸汽掃線閥B閥，油漿泵進(jìn)口管線即掃線完畢。

    　　

    　　12時10分，調(diào)度再次指令，去電廠油漿管線已經(jīng)掃通，停止往電廠掃線，開油漿泵往電廠付油漿。李某接到指令后，將P311－04出口管線蒸汽掃線閥A關(guān)閉，打開P311－04回流閥和進(jìn)口閥，并用對講機(jī)聯(lián)系中心控制室內(nèi)操作員，要求在DCS上開啟T311－07出口氣動閥，以打通付油漿管線流程。12時20分，T311－07出口氣動閥剛剛打開，油漿罐內(nèi)即發(fā)出“咕嚕、咕嚕”的響聲；罐體開始搖晃，罐頂冒蒸汽；接著大量油漿從罐頂透氣孔、檢尺口冒出。李某迅速用對講機(jī)通知中心控制室內(nèi)操作員，關(guān)閉T311－07出口氣動閥。油漿突沸、冒罐持續(xù)了約10min，T311－07罐壁白色的鍍鋅鐵皮保護(hù)層幾乎全部被黑褐色的油漿覆蓋。跑冒的油漿圍在擋火堤內(nèi)，事故后對T311－07檢尺計(jì)量，跑冒油漿約6.5t。

    　　3事故原因分析

    　　3.1直接原因分析

    　　3.1.1油漿管線內(nèi)的蒸汽余壓將冷凝水倒竄進(jìn)入溫度超高的油漿罐

    　　催化車間油漿換熱器故障，送罐區(qū)車間油漿溫度達(dá)115℃，超過工藝指標(biāo)規(guī)定的95℃；T311－07罐內(nèi)儲存油漿溫度達(dá)110℃，超過工藝指標(biāo)規(guī)定的90℃。同時，P311－04長達(dá)2km的出口管線經(jīng)過1h多的掃線，管線內(nèi)蒸汽余壓較高，操作員李某打通付油漿管線流程前，沒有察看壓力表，也沒有對P311－04出口管線內(nèi)的蒸汽余壓進(jìn)行卸壓。付油漿管線程序打通、T311－07出口氣動閥開啟以后，P311－04出口管線內(nèi)的蒸汽余壓，使P311－04進(jìn)、出口管線內(nèi)的蒸汽冷凝水倒竄，從油漿罐底部出口閥壓入T311－04進(jìn)、出口管線內(nèi)的蒸汽冷凝水倒竄，從油漿罐底部出口閥壓入T311－07罐內(nèi)，110℃的油漿將進(jìn)入的冷凝水瞬時汽化。

    　　3.1.2汽化的冷凝水體積急劇膨脹

    　　以1kg冷凝水進(jìn)入油漿罐汽化后，體積擴(kuò)大的倍數(shù)進(jìn)行估算。為使計(jì)算簡化，假設(shè)管線中的冷凝水處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，即壓力為101325Pa、溫度為273.15k。

    　　在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1kg的冷凝水體積約等于1L。

    　　發(fā)生事故時油漿罐內(nèi)油漿溫度為110℃，即熱力學(xué)溫度383.15k。水的摩爾質(zhì)量為18g/mol，1kg的冷凝水完全汽化成蒸汽，蒸汽所具有的物質(zhì)的量n為

    　　n=1000/18=55.56mol

    　　假設(shè)冷凝被油漿汽化到383.15k時的蒸汽狀態(tài)符合理想氣體狀態(tài)方程

    　　PV=nRT

    　　式中：P——?dú)怏w壓強(qiáng)，Pa；

    　　V——?dú)怏w體積，m3；

    　　n——?dú)怏w物質(zhì)的量，mol；

    　　T——?dú)怏w的熱力學(xué)溫度，K；

    　　R——普適氣體常數(shù)，R＝8.31J/（mol?k）

    　　油漿罐為常壓罐，蒸汽壓強(qiáng)取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，P=101325Pa；水溫度T=383.15k；1kg水蒸汽所具有的物質(zhì)的量n＝55.56mol。將上述數(shù)據(jù)代人（1）式中，得出1kg冷凝水被油漿氣化后所具有的體積

    　　V=55.6×8.31×383.15/101325＝1747.98L

    　　由以上估算可以看出，進(jìn)入油漿罐的冷凝水汽化后，體積將擴(kuò)大1700多倍，導(dǎo)致罐內(nèi)油漿、水汽混合物呈爆炸式擴(kuò)散，油漿突佛、冒罐。

    　　3.2間接原因分析

    　　3.2.1操作員責(zé)任心不強(qiáng)、安全意識淡薄、操作技能欠佳

    　　操作員李某工作責(zé)任心不強(qiáng)、安全意識淡薄、操作技能欠佳，打通付油漿管線流程時，僅僅只是關(guān)閉P311－04出口管線蒸汽掃線閥，沒有察看壓力表，沒有檢查P311－04出口管線內(nèi)的蒸汽余壓情況；沒有想到蒸汽余壓能使冷凝水倒竄進(jìn)入油漿罐；也沒有想到冷凝水進(jìn)罐會使油漿發(fā)生突沸、冒罐事故。

    　　3.2.2管理粗放

    　　罐區(qū)車間生產(chǎn)管理粗放，對收、付油等重要操作沒有要求要有2人才能實(shí)施，1人操作、1人進(jìn)行檢查、復(fù)核。以致李某在進(jìn)行付油操作出現(xiàn)疏忽和錯誤時，未能及時發(fā)現(xiàn)和予以糾正。

    　　3.2.3罐的緩沖容積小

    　　T311－07罐容小，存儲容積僅500m3。發(fā)生油漿突沸、冒罐事故時，T311－07液位已達(dá)9.5m，接近油罐安全高度，罐內(nèi)氣相空間小。冷凝水汽化，油漿、水汽混合物膨脹、突沸時，罐內(nèi)沒有足夠的剩余空間使突沸得以緩沖。

    　　4防范措施

    　　（1）催化車間嚴(yán)格控制外甩油漿溫度，送罐區(qū)車間油漿溫度不超過95℃；油漿罐儲存油漿溫度不超過90℃。

    　　（2）油漿管線掃線時，掃線蒸汽要從掃線立管進(jìn)油漿罐，嚴(yán)禁掃線蒸汽從罐底部進(jìn)罐。盡量縮短掃線時間，減少進(jìn)罐蒸汽量，嚴(yán)禁蒸汽冷凝水從油罐底部進(jìn)入油漿罐內(nèi)。

    　　（3）外付油漿，打通付油流程前，應(yīng)將油漿泵進(jìn)、出口管線內(nèi)的掃線蒸汽余壓全部卸除。

    　　（4）實(shí)行流程動改復(fù)核制，對重要操作要求要有2人才能實(shí)施，1人操作、1人進(jìn)行檢查、復(fù)核。

    　　（5）加強(qiáng)對職工進(jìn)行職業(yè)道德教育和操作技能培訓(xùn)，提高職工素質(zhì)。

    　　（6）油漿罐盡量控制在較低的液位，一般情況控制在6m以下。當(dāng)液位較高時，及時聯(lián)系相關(guān)部門將油漿付出。

    　　5事故教訓(xùn)

    　　安全事故往往發(fā)生在一瞬間，但導(dǎo)致事故的原因是多方面的，也不是一時形成的。油漿罐油漿突沸、冒罐的事故原因中，油漿換熱器故障；油漿罐內(nèi)油漿溫度超高； 操作員操作技能欠缺；冷凝水倒竄進(jìn)入油漿罐；油漿罐液位較高等等，事故諸原因中既有物的不安全狀態(tài)，也有人的不安全行為，如果事前去除了其中的一個不安全因素，油漿突沸、冒罐事故即不會發(fā)生。早在1931年，美國著名的安全工程師海因里希（W.H.Heinrich）在《工業(yè)事故預(yù)防》一書中，就把這一事故因果關(guān)系歸納成事故因果連鎖理論。事故因果連鎖如同多米諾骨牌，一顆骨牌被碰倒，其余的幾顆骨牌相繼被碰倒，事故得以發(fā)生；如果移去中間的一顆骨牌，則連鎖被破壞事故過程被終止。加強(qiáng)安全管理就要盡量多移走幾顆骨牌，消除不安全因素，從而達(dá)到減少和避免事故的目的。