在我上一篇文章中主要講述了液化烴管道的安全設計要點(diǎn)及解析，今天再著(zhù)重討論一下液化烴儲罐的安全設計，鑒于液化烴儲罐的設計有專(zhuān)門(mén)的標準規范，大家也可以自行查閱標準和條文解釋?zhuān)试诒酒恼轮?，我不再進(jìn)行條文列舉，而是以案說(shuō)法，以歷史上真實(shí)的事故案例來(lái)解說(shuō)液化烴儲罐的安全設計要點(diǎn)，加深對標準中有關(guān)條文的理解和對安全設計的重視。所以本文的最大價(jià)值并不是給廣大業(yè)界同仁提供詳實(shí)的設計依據，而是以事故警示的意義來(lái)告誡設計工作者，那些被列入標準的設計條款背后，我們?yōu)榇擞指冻隽嗽鯓討K重的代價(jià)！
1984年11月19日，墨西哥國家石油公司的液化石油氣（LPG）儲運站，由于管線(xiàn)破裂，釋放出大量LPG，形成蒸汽云后，遇火源著(zhù)火爆炸?；鹎蛑睆礁哌_360m，48個(gè)儲罐全部遭到破壞，站內設施幾乎全部毀壞。爆炸沖擊波半徑達1200m，損毀民房1400多間，共造成約650人死亡，6000人受傷，3萬(wàn)多人無(wú)家可歸，被列為“世界工業(yè)史上最大的災難之一”。
1984年12月22日墨西哥聯(lián)邦檢察署公布的調查報告為：墨西哥國家石油公司儲運站內部一條連接球罐和臥式儲罐的管線(xiàn)發(fā)生龜裂，泄露LPG并形成蒸汽云滯留，由該廠(chǎng)內部的燃燒器引火，導致蒸汽云爆炸。 事故的經(jīng)驗教訓：大型液化烴儲罐不得布置在居民區或人員密集地帶，大型LPG球罐需保持一定的防火間距，儲罐的消防噴淋必須滿(mǎn)足冷卻水量的需求，進(jìn)出儲罐的管線(xiàn)必須安裝能遙控操作的緊急切斷閥。上述的所有內容在1992年全部被寫(xiě)入石化企業(yè)的第一部防火規范《GB 50160-92 石油化工企業(yè)設計防火規范》中。 1988年10月22日，位于魔都的高橋石化煉油廠(chǎng)小涼山球罐區，操作人員在進(jìn)行球罐脫水作業(yè)過(guò)程中，由于操作失誤，造成液化氣大量泄出，遇明火發(fā)生爆炸，共造成26人死亡，15人燒傷。這是自1983年中國石油化工總公司成立以來(lái)，發(fā)生的一起最慘重的事故。
事故的經(jīng)驗教訓：?；窂臉I(yè)人員必須具備基本的化工安全知識，必須對企業(yè)入職員工進(jìn)行能勝任崗位的安全教育培訓。全壓力式球罐應采用二次脫水系統。專(zhuān)項安全設施（可燃氣體報警系統）必須和項目同時(shí)設計、同時(shí)施工、同時(shí)投用。事故發(fā)生后，必須在1小時(shí)之內立即上報。以上全部?jì)热莘謩e被寫(xiě)入《GB/T 33000-2016 企業(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規范》《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規范（第6.3節）》、《安監總局令〔2010〕36號 建設項目安全設施“三同時(shí)”監督管理暫行辦法》和《生產(chǎn)安全事故報告和調查處理條例（第二章）》中。 1997年6月27日，香港回歸的前夜，位于首都的北京東方化工廠(chǎng)在裝卸輕柴油時(shí)，由于操作失誤，造成物料大面積泄露，物料揮發(fā)形成的蒸汽云發(fā)生爆炸，最終造成死亡9人，傷39人的慘劇。20余個(gè)1000~10000立方米的裝有多種化工物料的球罐被毀，直接經(jīng)濟損失1.17億元。事故發(fā)生后，有關(guān)部門(mén)先后組織了三個(gè)專(zhuān)家組對事故原因進(jìn)行調查，歷時(shí)3年半，終于在2000年12月15日，國家經(jīng)貿委對北京東方化工廠(chǎng)“97·6·27'’特別重大事故作出批復，認定本次事故為責任事故。
其實(shí)北京東方化工廠(chǎng)爆炸并非是球罐本身的原因，只是常壓儲罐的池火波及到了球罐的進(jìn)出口管線(xiàn)，造成了事故的進(jìn)一步擴大。當然我之所以堅持把該事故列出來(lái)，是因為該事故留給我們的經(jīng)驗教訓太深刻了，無(wú)論是技術(shù)上還是管理上都對以后的罐區安全設計和管理產(chǎn)生了深刻的影響。 從設計上來(lái)講，一是在設備的設計上沒(méi)有防止誤操作的技術(shù)設施，是出現誤操作的潛在因素;二是在出現操作失誤的時(shí)候，缺乏及時(shí)發(fā)現與信息反饋的技術(shù)設施，說(shuō)白了就是缺少自動(dòng)化控制。但是我想說(shuō)的是，在二十多年前的石化行業(yè)，整個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化控制水平都很低，大家現在是不是經(jīng)常遇到一些老的石化廠(chǎng)為什么控制室都離裝置區很近，就是因為當年的自動(dòng)化控制水平太低了，不得不依靠大量的人員去現場(chǎng)巡檢、操作、記錄數據等等，每天往返十幾次，所以控制室就不能建的離裝置太遠。 北京東方化工廠(chǎng)“97·6·27'’特別重大事故的另外一個(gè)值得書(shū)寫(xiě)的教訓就是事故的調查報告程序問(wèn)題，1997年發(fā)生的事故，直到2000年末才最終結案。該事故也成為近30年來(lái)特大事故調查報告歷時(shí)最長(cháng)的事故。我們不禁要問(wèn)：為什么會(huì )花費這么長(cháng)的時(shí)間？難道事故真的如此離奇嗎？我查閱了相關(guān)的公開(kāi)資料，雖然事故調查確實(shí)有一定的復雜性，調查過(guò)程中也動(dòng)用了大量的專(zhuān)業(yè)鑒定機構和計算機模擬實(shí)驗，但造成如此漫長(cháng)的主要原因并不在此，而是當時(shí)的事故調查報告程序。 依據1989年頒布的《特別重大事故調查程序暫行規定》第十六條規定：特大事故發(fā)生后，按照事故發(fā)生單位的隸屬關(guān)系，由省、自治區、直轄市人民政府或者國務(wù)院歸口管理部門(mén)組織成立特大事故調查組，負責事故的調查工作。
第十八條規定：特大事故調查組，應當根據所發(fā)生事故的具體情況，由事故發(fā)生單位的歸口管理部門(mén)、公安部門(mén)、監察部門(mén)、計劃綜合部門(mén)、勞動(dòng)部門(mén)等單位派員組成，并應當邀請人民檢察機關(guān)和工會(huì )派員參加。 我們以現在的眼光來(lái)看待上述的兩個(gè)條款的話(huà)，一個(gè)現實(shí)的問(wèn)題就是事故發(fā)生單位與政府一旦存在隸屬關(guān)系，那么也就存在利害關(guān)系。所以也就難以得出令人信服的客觀(guān)公正的調查報告，耗費三年的調查報告原因也正在于此。 事故的經(jīng)驗教訓：可燃液體的儲罐必須裝備自動(dòng)化控制系統，液位報警聯(lián)鎖緊急切斷系統，可燃氣體泄露監測報警系統等等，同時(shí)特大事故的調查報告由國務(wù)院或者國務(wù)院授權有關(guān)部門(mén)進(jìn)行。以上全部?jì)热莘謩e被寫(xiě)入《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規范（第6章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統罐區設計規范（第5章）》、《SH/T 3184-2017 石油化工罐區自動(dòng)化系統設計規范》和《生產(chǎn)安全事故報告和調查處理條例（第三章）》中。 1998年3月5日，西安市煤氣公司液化石油氣管理所貯量為400 m3的11號球形儲罐下部排污閥上部法蘭密封局部失效，造成大量的液化石油氣泄漏，隨后發(fā)生閃爆,事故共造成11人死亡，31人受傷。這起泄漏事故是西安市建國以來(lái)罕見(jiàn)的一次嚴重泄漏爆炸事故，給國家財產(chǎn)和人民生命安全造成了極其嚴重的危害。
事故的經(jīng)驗教訓：液化烴儲罐之間的防火間距不足，液化烴儲罐與相鄰工廠(chǎng)的間距不足，全壓力式液化烴儲罐應采用有防凍措施的二次脫水系統，儲罐根部應設緊急切斷閥，全壓力式儲罐應采取防止液化烴泄露的注水措施。液化烴球形儲罐的支柱外表面應由耐火層，耐火極限不小于1.5h。液化烴儲罐本體法蘭采用高強度對焊法蘭，墊片采用金屬纏繞墊片和高強度螺栓。連接液化烴球罐的管道必須考慮支撐措施。以上全部?jì)热莘謩e被寫(xiě)入《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規范（第6.3節）》、《SH 3136-2003 液化烴球形儲罐安全設計規范（第4章）》、《GB 12337-2014 鋼制球形儲罐（第5章、第7章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統罐區設計規范（第6章）》和《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監察規程（第3章）》。 2015年7月16日7時(shí)39分，山東石大科技石化有限公司液化烴球罐在倒罐作業(yè)時(shí)發(fā)生泄漏著(zhù)火，引起爆炸，在事故救援過(guò)程中造成2名消防隊員受輕傷，直接經(jīng)濟損失2812萬(wàn)元。
事故的經(jīng)驗教訓：此事故暴露出來(lái)的主要問(wèn)題是倒罐過(guò)程中的操作管理和安全問(wèn)題，關(guān)于液化烴儲罐的倒罐操作，這屬于企業(yè)內部的工藝操作問(wèn)題，我并沒(méi)有查到相關(guān)的標準規范。目前只查到了中石化的內部文件規定中有關(guān)于液化烴儲罐的比較詳細的安全規范。另外事故發(fā)生后，其自動(dòng)化控制設施不完善，不能實(shí)現遠程控制，另外緊急切斷閥的氣動(dòng)執行機構失效，導致失去緊急切斷功能，這個(gè)關(guān)鍵性的失誤最終導致了致命的后果。關(guān)于切水過(guò)程中怎樣避免人員的失守，怎么做到人走自動(dòng)切斷。關(guān)于這一點(diǎn)，可以采用彈簧快關(guān)閥來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。即人手一旦離開(kāi)手柄，閥門(mén)就會(huì )自動(dòng)關(guān)閉。上述的內容分別被寫(xiě)入到《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統罐區設計規范（第6.4節）》、《安監總管三〔2013〕76號 關(guān)于進(jìn)一步加強危險化學(xué)品建設項目安全設計管理（第二十二條）》、《SH/T 3005-2016 石油化工自動(dòng)化儀表選型設計規范（第10.3節）》 2017年6月5日，臨沂市金譽(yù)石化有限公司儲運部裝卸區的一輛液化石油氣運輸罐車(chē)在卸車(chē)作業(yè)過(guò)程中發(fā)生液化氣泄漏，引起重大爆炸著(zhù)火事故，造成10人死亡，9人受傷，直接經(jīng)濟損失4468萬(wàn)元。 經(jīng)計算，本次事故釋放的爆炸總能量為31.29噸TNT當量，產(chǎn)生的破壞當量為8.4噸TNT當量。
事故的經(jīng)驗教訓：此次事故的主要原因非常簡(jiǎn)單，說(shuō)白了就是一個(gè)快速接頭的使用問(wèn)題。如果作業(yè)人員再愿意花費哪怕十幾秒鐘的時(shí)間來(lái)加固接頭，可能就不會(huì )釀成事故。所以我的反思還是那句話(huà)：所謂的安全管理本質(zhì)上還是人的行為問(wèn)題，安全管理本質(zhì)上就是不斷地克服人的惰性，且從技術(shù)上盡量減少人為的干預。另外一個(gè)教訓就是控制室并未進(jìn)行抗爆設計，導致控制室內一名員工死亡。關(guān)于快速接頭的改善，在2020年山東省安委會(huì )辦公室發(fā)布了26號文《山東省可燃液體、液化烴及液化毒性氣體汽車(chē)裝卸設施安全改造指南》的通知》，要求采用一種新型的帶防脫裝置的接頭，如下圖：
關(guān)于控制室的抗爆設計，國家安全監管總局在2017年11月，也就是金譽(yù)石化“6.5”重大爆炸事故的四個(gè)月后，發(fā)布了121號文《化工和危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標準》，其中第十三條：“控制室或機柜間面向具有火災、爆炸危險性裝置一側不滿(mǎn)足國家標準關(guān)于防火防爆的要求?！贬槍υ撌龡l，在隨后的官方解讀文件中，明確指出了“控制室、機柜間的建筑、結構滿(mǎn)足《SH/T 3006-2012 石油化工控制室設計規范》第4.4.1條等提出的抗爆強度要求；”—————————（END）—————————
以上所列的六起事故都是關(guān)于液化烴儲罐的比較典型的案例，事故造成的傷害都是無(wú)法挽回的，那些血淋淋的事實(shí)一再不停地向我們敲響警鐘：安全生產(chǎn)，警鐘長(cháng)鳴！無(wú)論是做為設計工作者還是安全管理者，這些事故都應當能引起我們的反思，但愿我們以后的設計規范和技術(shù)進(jìn)步永遠不要再以鮮血的代價(jià)來(lái)推動(dòng)。
