英國邦斯菲爾德油庫爆炸事故:企業(yè)不消滅事故,事故就消滅企業(yè)
邦斯菲爾德(Buncefield)油庫位于赫特福德郡賀梅爾亨普斯德城(Hemel Hempstead, Hertfordshire.),距離小鎮賀梅爾亨普斯德城大約4.8公里,是全英國第五大油庫。油庫主要儲存燃料油,包括汽油。這個(gè)油庫始建于1968年,像國內的許多?;芬粯?,建設時(shí)周?chē)鷰缀鯖](méi)有建筑。
據英國石油工業(yè)協(xié)會(huì )數據,邦斯菲爾德中轉的油料占英國油料市場(chǎng)的8%,占英國東南部地區所需油料總量的20%,西斯羅(Heathmw)機場(chǎng)所需航空煤油總量的40%也由邦斯菲爾德油庫提供。邦斯菲爾德油庫通過(guò)3條輸油管線(xiàn)(FinaLine、M/B和T/K 管線(xiàn))接收汽油、航空煤油、柴油和其它油料。這3條輸油管線(xiàn)采用間歇式操作,分批輸送不同的油料。
在油庫內有多家油品倉儲企業(yè),其中有赫特福德油儲存有限公司(Hertfordshire Oil Storage .,Ltd)(簡(jiǎn)稱(chēng)HOSL),這是道達爾與雪佛龍在英國的一家合資企業(yè)??梢栽试S儲存34000噸車(chē)用燃油,以及15000噸燃料油。
邦斯菲爾德油庫鳥(niǎo)瞰圖(爆炸前)
2005年12月11日早晨大約6點(diǎn)左右,發(fā)生了一起猛烈的爆炸,隨后又發(fā)生了一連串的爆炸以及火災,爆炸和火災摧毀了油庫的大部分設施,包擴23個(gè)大型儲油罐,以及油庫附近的房屋和商業(yè)設施。英國政府動(dòng)員了超過(guò)1000多名消防隊員20多輛消防車(chē),以及多名志愿者參與了應急救援,大火持續燃燒了大約5天才完全撲滅。整個(gè)事故沒(méi)有造成人員死亡,但43人受傷,大約2000多名居民撤離,救火時(shí)的油料和消防水造成了附近區域的污染。整個(gè)經(jīng)濟損失大約為10億英鎊。
事故后的鳥(niǎo)瞰圖
2005年12月16日,也就是爆炸發(fā)生后的第5天,英國政府成立聯(lián)合調查組(Taf Powell具體負責),開(kāi)始進(jìn)入現場(chǎng)進(jìn)行調查。2006年1月16日,英國政府指定Lord Newton擔任組長(cháng),小組成員11人。事故調查進(jìn)行的非常仔細,自2006年2月21日開(kāi)始,定期發(fā)布調查進(jìn)展,2006年7月13日,發(fā)布初始調查報告,隨后又多次發(fā)布調查進(jìn)展報告與中間報告,直到2008年12月,才發(fā)布最終報告。調查小組通過(guò)詳細的調查分析,包括軟件模擬,實(shí)物模型等手段,一步一步揭示了事故發(fā)生的過(guò)程。
事故儲罐為內浮頂罐,為HOSL所有,編號為912,是用來(lái)接受來(lái)自煉油企業(yè)的汽油。罐的液位設計為一個(gè)遠傳浮子液位計,并有高液位報警,一個(gè)為獨立的高高液位開(kāi)關(guān),在液位到達此開(kāi)關(guān)位置后,聯(lián)鎖關(guān)閉進(jìn)料閥(閥門(mén)在簡(jiǎn)圖上沒(méi)有顯示),液位,溫度,高液位開(kāi)關(guān)信號進(jìn)入HOSL 中央處理系統,經(jīng)過(guò)邏輯計算后,自動(dòng)處理。
儲罐結構圖
根據事故調查報告,編輯把事故按照時(shí)間順序還原如下:
1. 2005年12月10日,19:00
912罐以550M3/H的流量速接受來(lái)自T/K 南部管線(xiàn)的無(wú)鉛汽油(流量在一定范圍內有所變動(dòng))
2. 2005年12月11日,3:00
912號罐液位讀數保持不動(dòng),但是此時(shí)管網(wǎng)仍然以550M3/H繼續送料,經(jīng)過(guò)計算,大約5:20左右,912號儲罐應該已經(jīng)充滿(mǎn)并且通過(guò)頂部8個(gè)三角形排氣口溢流。首先導致在圍堰內形成爆炸性汽油蒸汽云。
儲罐頂部三角形排氣口
使用1:8的模型,對儲罐使用水進(jìn)行儲罐溢流模擬照片
3. 2005年12月11日
5:38:隔壁廠(chǎng)區的監控錄像顯示蒸汽云從912罐圍堰西北面開(kāi)始溢出,并向西面擴散,蒸汽厚度大約1米左右。
5:46:汽油蒸汽云的厚度已經(jīng)達到2米左右,并從912號罐區圍堰向四面溢流。
5:50:汽油蒸汽云已經(jīng)擴散到HOSL 廠(chǎng)區外,到達鄰近的其他廠(chǎng)區。
4. 2005年12月11日,6:01
第一次大爆炸發(fā)生了,以后又有多次爆炸,造成20多個(gè)大罐著(zhù)火。點(diǎn)火源沒(méi)有最終確定。
事故發(fā)生后的火災救援
爆炸發(fā)生后,附近飛過(guò)的一駕飛機上拍到的照片
根據事故調查報告,我們把事故直接原因總結如下:
◆912罐液位計故障卡住,導致操作工無(wú)法判斷是否繼續進(jìn)液;
◆從液位計卡住,液位沒(méi)有變化開(kāi)始,到6:01分事故發(fā)生,中間有3個(gè)小時(shí)的時(shí)間,操作工沒(méi)有和上游裝置電話(huà)溝通,一直傻等液位變化;
◆液位計故障導致高液位報警失效,傻等的操作工失去了系統提醒的機會(huì );
◆高液位開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖失效, 導致溢流;
◆罐區沒(méi)有安裝可燃氣報警器, 導致溢流后, 沒(méi)有報警;
◆罐區沒(méi)有安裝錄像設備,導致溢流后, 操作工沒(méi)法及時(shí)發(fā)現。
為了防類(lèi)似重大事故的發(fā)生,事故調查報告提出25個(gè)方面的建議, 建議涉及到企業(yè), 政府監管部門(mén), 以及設計標準的問(wèn)題。由于篇幅有限,本文只列出對我們國內具有借鑒意義的部分建議如下:
(1)涉及到防止罐溢流的保護措施,應采用高SIL 等級;
(2)建立定期測試程序,并按照測試要求,定期對關(guān)鍵性?xún)x表進(jìn)行測試,維護;
(3)罐區內安裝泄漏后的可燃氣探頭;
(4)罐區內安裝攝像系統;
(5)考慮把罐頂溢流的液體接到安全的地方。
中國對于儲罐溢流的設計標準要點(diǎn)總結
1.《石油化工儲運系統儲運罐區設計規范》SH/T3007-2004,對于防止儲罐溢流總結如下:
(1)容積大于100M3的儲罐,應設置液位連續測量裝置,且設置高報警;
(2)儲存I級或II級毒性體儲罐,容積大于3000M3的甲B和乙A類(lèi)可燃液體儲罐,容積大于或等于10000M3的其他液體儲罐應設置獨立的高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉進(jìn)料閥;
(3)甲B和乙A類(lèi)儲罐區內閥門(mén)集中處,排水井處應設可燃氣體或有毒氣體報警,并應符合GB50493的要求;
2.根據《危險化學(xué)品重大危險源,罐區現場(chǎng)安全監控裝備設置規范》(AQ3036-2010),假如儲罐區內物料儲存量達到重大危險源時(shí),需要在罐區合適的位置安裝攝像裝置,攝像頭高度能有效監控儲罐部。
我們對于儲罐防止溢流的建議
儲罐的防止溢流,是采用洋蔥模型進(jìn)行層層設防。根據邦斯菲爾德事故調查報告,我們可以知道,罐的防止溢流設計有2道獨立的保護層,但非常不幸,還是發(fā)生了造成10億英鎊損失的爆炸事故。按照現在的中國標準,防止大型儲罐溢流也是2道防護層,可燃氣報警和攝像不能有效降低溢流的風(fēng)險,只能保證溢流后,在操作人員有責任心,并且及時(shí)干預時(shí),可以防止繼續溢流。
洋蔥模型
為了降低大型儲罐溢流的風(fēng)險,在滿(mǎn)足國家相關(guān)標準的基礎上,我們補充建議如下:
1. 對于儲罐的液位計,建議不要使用故障率高的浮子液位計;
2. 遠傳液位計的報警值與聯(lián)鎖值之間差值為:在最大進(jìn)料時(shí),15分鐘的液面上升高度,以保證操作工有15分鐘的時(shí)間進(jìn)行人員干預;
3. 對于高高液位聯(lián)鎖,建議采用SIL2 以上等級的聯(lián)鎖回路,以保證要求時(shí)效概率小于10-2;
4. 液位計的報警回路,需要定期測試檢查;
5. 高高液位聯(lián)鎖回路,需要定期測試檢查;
6. 儲罐的進(jìn)料閥建議選型為氣動(dòng)閥(FC),假如為電動(dòng)閥,則應考慮防火要求以及備用電源。