事故經(jīng)過(guò)

CSB（美國化學(xué)品安全與危害調查委員會(huì )）制作的動(dòng)畫(huà)視頻還原了事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程

▲視頻來(lái)源于油管，由中化應急進(jìn)行翻譯，僅供學(xué)習參考

事故分析

巴吞魯日煉油廠(chǎng)的安全管理體系存在一系列問(wèn)題，導致旋塞閥齒輪箱和承壓頂蓋拆除過(guò)程中發(fā)生異丁烷泄漏和著(zhù)火，這些問(wèn)題或不足主要包括：

• 未能發(fā)現并解決舊型號的旋塞閥在設計和可靠性方面的問(wèn)題；

• 識別閥門(mén)操作與維修風(fēng)險時(shí)，缺乏對人為因素的評估；

• 缺乏指導拆除旋塞閥上齒輪箱的書(shū)面程序；

• 針對如何安全拆除烷基化裝置中不同類(lèi)型的旋塞閥齒輪箱及潛在危險，未對員工進(jìn)行培訓；

• 公司安全文化存在問(wèn)題，允許操作員在沒(méi)有任何詳細程序和未經(jīng)培訓的情況下實(shí)施旋塞閥齒輪箱拆除作業(yè)。

   

類(lèi)似于巴吞魯日煉油廠(chǎng)烷基化裝置中的旋塞閥比較難操作。煉油廠(chǎng)的記錄也表明，安裝手輪和齒輪箱是為了方便閥門(mén)的操作，但這種構造即使在低壓環(huán)境下，旋塞閥的工作扭矩也很大。工作人員操作旋塞閥的過(guò)程中，曾多次出現手輪滑絲或被卡住的現象，此外，齒輪箱中的齒輪也可能會(huì )出現掉落或破碎。

位于巴吞魯日煉油廠(chǎng)烷基化裝置上的15個(gè)旋塞閥上的齒輪箱支架，使用相同的4根垂直螺栓將承壓頂蓋固定在閥體上。然而，這種齒輪箱(30多年前的老設計)只需要拆卸2根水平螺栓，而不用對頂蓋螺栓進(jìn)行拆卸。

此次事故相關(guān)的齒輪箱符合這一部分規定，因為它可以在不拆卸任何承壓部件的情況下進(jìn)行拆卸。

針對該事故，操作人員只需取下2 根橫螺栓，不必擰下關(guān)鍵的頂蓋螺栓就可以拆掉支架（見(jiàn)圖1）。但事發(fā)當天操作員卸下了全部4 根垂直螺栓，導致異丁烷泄漏并著(zhù)火。

▲【圖1】把黃色箭頭處的2 個(gè)橫螺栓擰下即可拆除齒輪箱

CSB調查了解到，在1984年，旋塞閥制造商(Durco)更新了旋塞閥的設計，使齒輪箱支架可以通過(guò)不同的螺栓連接到閥門(mén)上，而不是將承壓頂蓋固定在閥體上（見(jiàn)圖2、圖3）。巴吞魯日煉油廠(chǎng)烷基化裝置中大約97%的旋塞閥是最新的Durco旋塞閥設計。采用這種改進(jìn)的設計，變速箱支架不用連接到承壓頂蓋，有助于防止事故的發(fā)生。

▲圖2 改進(jìn)的旋塞閥設計包括一個(gè)額外的四個(gè)齒輪箱支撐支架孔，與承壓頂蓋(位于閥體法蘭上)分開(kāi)，如圖黃色箭頭所示。右邊的照片為一個(gè)連接在閥體法蘭上的齒輪箱支架，（和事故中閥門(mén)不同）。左邊的照片為烷基化裝置中，不同的旋塞閥，其齒輪箱被拆除

▲圖3 巴吞魯日煉油廠(chǎng)使用了上圖中的齒輪箱支架設計(黃色圓圈)。這些特定的支架附在閥體法蘭上

實(shí)施風(fēng)險分級管理是降低風(fēng)險、預防重大事故發(fā)生的關(guān)鍵，也是評估安全保障措施是否能夠有效降低/控制風(fēng)險的方法。盡管巴吞魯日煉油廠(chǎng)使用這種較老的閥門(mén)設計滿(mǎn)足API標準599的要求，但在持續對這些閥門(mén)的設計進(jìn)行升級優(yōu)化是風(fēng)險分級管理中的重要一環(huán)，如果該煉廠(chǎng)提前對老閥門(mén)實(shí)施了設計升級，也許本次事故就可以避免。而老閥門(mén)的設計恰恰忽略了API中一個(gè)重要的安全宗旨：盡可能讓人們很容易實(shí)現正確操作，很難實(shí)現錯誤操作。

API發(fā)布了一個(gè)人為因素評估工具。評估范圍包括：現有的作業(yè)活動(dòng)和人為活動(dòng)。比如，在定期拆除失效的旋塞閥齒輪箱的作業(yè)活動(dòng)中，如果企業(yè)事先未對員工開(kāi)展人為因素相關(guān)培訓，而員工又不得不開(kāi)展拆除失效齒輪箱的作業(yè)活動(dòng)，則就可采用API提供的人為因素評估工具，針對旋塞閥與齒輪箱的可靠性等問(wèn)題做出迅速的思考和判斷:

• 是否有一些設備的操作和運行與設計不符?

• 人為操作失誤如何導致事故或不安全情況的發(fā)生?

• 是否明確了日常職責？

• 作業(yè)輔助程序是否充分(包括培訓)?

而巴吞魯日煉油廠(chǎng)對烷基化裝置進(jìn)行過(guò)程危險分析時(shí)，沒(méi)有考慮到任何與閥門(mén)操作問(wèn)題相關(guān)的人為因素。如果事前進(jìn)行了人為因素分析，就能促使員工對齒輪箱拆除的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，或許就會(huì )發(fā)現在拆除過(guò)程中會(huì )發(fā)生閥門(mén)解體等潛在危險，繼而提出糾正措施，廠(chǎng)區內這些有潛在危險的閥門(mén)就能被換掉，從而預防事故發(fā)生。

CSB調查發(fā)現，缺乏書(shū)面程序是導致該事件的原因之一。該公司尚未制定出一套如何在可預見(jiàn)的操作模式下安全運行該裝置的操作程序。缺乏書(shū)面程序意味著(zhù)沒(méi)有進(jìn)行風(fēng)險分析，識別，評價(jià)的書(shū)面指南，操作人員無(wú)法處理過(guò)程偏差，因此，操作人員并不知道這一過(guò)程已處于不安全的狀態(tài)，繼續錯誤操作，最終導致了泄漏和爆炸的發(fā)生。

從此次事故可以看出，現場(chǎng)作業(yè)時(shí)如果沒(méi)有作業(yè)指導書(shū)，會(huì )非常危險。因此，巴吞魯日煉油廠(chǎng)應該制定書(shū)面程序（操作規程），詳細說(shuō)明安全拆卸各種類(lèi)型的旋塞閥齒輪箱的流程和步驟。

巴吞魯日煉油廠(chǎng)烷基化裝置使用的旋塞閥生產(chǎn)商，在閥門(mén)說(shuō)明書(shū)中明確警告用戶(hù)不能拆除承壓頂蓋螺栓，但該煉油廠(chǎng)并未制定拆除齒輪箱的書(shū)面程序。員工不知道拆除作業(yè)的危險，也不知道齒輪箱拆除會(huì )帶來(lái)什么后果，操作員也未接受過(guò)任何有關(guān)拆除旋塞閥齒輪箱的培訓。

可以看出，操作員缺乏危險意識，并且未接受相應的操作培訓，才導致此次事故。

巴吞魯日煉油廠(chǎng)的企業(yè)文化，允許操作員在沒(méi)有詳細的程序和未經(jīng)培訓的情況下，拆除發(fā)生故障的旋塞閥齒輪箱，甚至認為拆除齒輪箱和用管鉗手動(dòng)轉動(dòng)閥桿是“慣例”。調查發(fā)現，這些操作員曾多次進(jìn)行類(lèi)似操作，他們的這種操作方式往往是從“前輩”那里學(xué)到的，只是前期的操作未造成事故，所以并未對該操作的風(fēng)險引起重視。

CSB的調查報告中指出導致此次事故的文化問(wèn)題包括：

• 對長(cháng)期出現的齒輪箱可靠性問(wèn)題從未進(jìn)行任何調查或糾正；

• 盡管沒(méi)有詳細的書(shū)面程序作指導，也沒(méi)有安全作業(yè)培訓，但在齒輪箱不好用時(shí)，操作員還是會(huì )通過(guò)拆裝齒輪箱來(lái)進(jìn)行閥門(mén)開(kāi)關(guān)作業(yè)；

• 事發(fā)前，該煉油廠(chǎng)的人為因素分析未能識別和控制此類(lèi)危險。

事故教訓

要對與機械操作相關(guān)的人為因素進(jìn)行評估，實(shí)行分級控制，減少識別出的危險。例如巴吞魯日煉油廠(chǎng)烷基化裝置，約有1/3 的旋塞閥采用了這種齒輪箱連接方式，有可能會(huì )在拆除承壓組件的過(guò)程中產(chǎn)生不良后果，因此要對這種拆除方式進(jìn)行評估。識別出危險后，應采取分級控制，對可能發(fā)生問(wèn)題的旋塞閥采取應對措施。

要為從事有潛在危險（例如拆除發(fā)生故障的旋塞閥齒輪箱）的作業(yè)人員，制定詳細且準確的程序（操作規程）。對于巴吞魯日煉廠(chǎng)這種情況，應專(zhuān)門(mén)制定拆除故障旋塞閥齒輪箱程序。當存在不同類(lèi)型的設備時(shí)，因分別制定操作程序。

為員工提供培訓，確保他們能夠安全、正確的操作。培訓內容應著(zhù)重介紹工藝和設備，以提高工人的危險意識，防止事故發(fā)生。

安全指導建議

同時(shí)，針對使用手動(dòng)齒輪操作旋塞閥的工廠(chǎng)應：

1. 對閥門(mén)進(jìn)行檢查，查找出齒輪箱支架與承壓組件相連的旋塞閥（易發(fā)生問(wèn)題的閥門(mén)）；

2. 對易發(fā)生問(wèn)題閥門(mén)進(jìn)行危險分析和風(fēng)險評估，運用分級控制來(lái)制定控制措施；

3. 考慮對旋塞閥的設計進(jìn)行升級，將齒輪箱支架與閥門(mén)法蘭相連（見(jiàn)圖2），或采取其他方式消除潛在風(fēng)險；

4. 對于需升級的閥門(mén)，制定臨時(shí)的風(fēng)險控制方案，保障操作人員的安全；

5. 制定書(shū)面程序，對操作人員進(jìn)行培訓，確保作業(yè)者能夠安全拆除旋塞閥齒輪箱；

6. 除齒輪外，還應對其他設備，如與承壓閥門(mén)組件相連的電機等進(jìn)行評估。