吉林省松原石油化工股份有限公司“11.06”爆炸事故
一、事故調查分析
（一）事故概要1、事故簡(jiǎn)介
2011年11月6日23時(shí)55分,吉林省松原石油化工股份有限公司氣體分餾車(chē)間發(fā)生爆炸引起火災，事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
2、事故原因
（1）直接原因
硫化氫應力腐蝕導致氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐破裂是發(fā)生爆炸事故的直接原因。
（2）間接原因
①違規設計、違規制造。在2004年7月第二套催化裂化和第二套氣體分餾裝置建設中，當時(shí)雖沒(méi)安全生產(chǎn)許可制度，但其自行設計，擅自委托制造，也存在違規行為。
②對存在的隱患處理不當。氣體分餾裝置存在硫化氫腐蝕，曾出現硫化氫嚴重超標現象，企業(yè)沒(méi)有據此縮短設備監測檢查周期，排查隱患，加強維護保養。
（二）基本情況
1、企業(yè)概況
吉林省松原石油化工股份有限公司始建于1970年。四十多年來(lái)幾經(jīng)擴能和技術(shù)改造，將原來(lái)2萬(wàn)噸/年簡(jiǎn)單再生產(chǎn)的燃料型企業(yè)建成原油加工能力50萬(wàn)噸/年以化工為主體，汽、柴油為輔的化工燃料型企業(yè)。
公司現有廠(chǎng)區面積28萬(wàn)平方米，擁有7套生產(chǎn)裝置，其中：常壓蒸餾裝置一套，加工能力為50萬(wàn)噸/年；催化裂化裝置兩套，加工能力為40萬(wàn)噸/年（其中：一套催化裂化裝置15萬(wàn)噸/年、二套催化裂化裝置25萬(wàn)噸/年）；氣體分餾裝置兩套，加工能力為15萬(wàn)噸/年（其中：一套氣體分餾裝置為3萬(wàn)噸/年已停用、二套氣體分餾裝置為12萬(wàn)噸/年）；氣體精制裝置一套，加工能力為6萬(wàn)噸/年（屬新建設項目，至今未投入使用）；乙苯裝置一套，加工能力為4萬(wàn)噸/年（屬新建設項目，至今未投入使用）。
公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有：汽油、柴油、精丙烯、丙烷、苯、甲苯、二甲苯、車(chē)用液態(tài)烴、乙苯等。
2、氣體分餾裝置工藝流程簡(jiǎn)介
自催化裂化裝置來(lái)的石油液化氣首先進(jìn)入氣體分餾裝置原料緩沖罐V508，由脫丙烷塔進(jìn)料泵P501抽出，經(jīng)E502、E504換熱后進(jìn)入脫丙烷塔T501，氣液相在塔盤(pán)上傳質(zhì)傳熱，塔底混合碳四經(jīng)與原料換熱后送出裝置。脫丙烷塔頂C2、C3組份經(jīng)空冷E507、冷506冷凝冷卻后進(jìn)入脫丙烷塔回流罐V501，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)。液相一路由脫丙烷塔回流泵P502抽出打入脫丙烷丙塔頂為本塔回流，另一路為脫乙烷塔進(jìn)料。
脫乙烷塔頂C2、C3組份經(jīng)E508冷凝冷卻后進(jìn)入脫乙烷塔頂回流罐V502，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)。液相由P504抽出打入脫乙烷塔頂為本塔頂回流。脫乙烷塔底C3組份自壓入粗丙烯塔T503，塔底丙烷經(jīng)E512冷卻后送出裝置。塔頂C3組份進(jìn)入精丙烯塔T504塔底，T504塔底液相由P505抽出打入粗丙烯塔T503為該塔頂回流。精丙烯塔頂丙烯組份經(jīng)空冷E509、E510冷凝冷卻后進(jìn)入精丙烯塔T504頂回流罐V504，氣相進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)，液相丙烯由泵506抽出，一路做為精丙烯塔T503頂回流，另一路丙烯產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送出裝置。
（三）事故經(jīng)過(guò)
2011年11月6日23時(shí)55分許，吉林省松原石油化工股份有限公司位于氣體分餾裝置（年處理能力十二萬(wàn)噸）冷換框架一層平臺最北側的脫乙烷塔頂回流罐（設備編號v-502）突然發(fā)生爆炸，罐體西側封頭母材在焊縫附近不規則斷裂，導致封頭85%部分從安裝地點(diǎn)沿西北方向飛出190m，落至成品油泵房磚砌圍墻處，圍墻被砸倒約4平方米，碰撞產(chǎn)生的沖擊波將泵房所有玻璃擊碎。
其余罐體連同鞍座支架在巨大的反作用力作用下，掙斷與平臺的焊接，向東從二套催化裂化裝置操作室及循環(huán)水泵房房頂掠過(guò)，飛行80m，砸在循環(huán)水泵房東側管帶處，罐體帶支架在飛過(guò)二套催化裂化裝置操作室過(guò)程中，將操作室頂棚刮塌，操作室南側部分墻體倒塌，將循環(huán)水泵房東側管帶處房頂砸塌5平方米左右。當時(shí)操作室內操作工共13人，二套催化裂化裝置穩定一操路某某、反應崗外操孫某當場(chǎng)被砸死， 三班班長(cháng)張某某右手臂骨折；副主任任某某頭部劃傷；反應外操歐某某頭部劃傷；主任侯某某腳部扭傷；反應一操張某手臂劃傷；余熱鍋爐崗苗某某在循環(huán)水泵房?jì)妊矙z當場(chǎng)被砸死。
罐體爆炸后，罐內介質(zhì)（乙烷與丙烷的液態(tài)混合物）四處噴濺、氣化，并在空氣當中擴散、彌漫，與空氣當中的氧氣充分混合達到爆炸極限，間隔12秒后，遇明火發(fā)生閃爆，一車(chē)間氣分班三班班長(cháng)馬某某、化驗員曹某某、劉某某去氣體分餾裝置一層平臺下采樣點(diǎn)采樣，途中馬某某和曹某某身上被噴濺的介質(zhì)燒著(zhù)，掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯(lián)合操作室跑，跑至操作室外塔燈處，操作室人員迅速用滅火器將兩人身上火撲滅，劉某某聽(tīng)見(jiàn)爆炸響聲后也掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯(lián)合操作室跑，臉部輕微燎傷，三人被立即送往吉林油田總醫院救治（馬某某于11月7日14時(shí)轉入長(cháng)春醫大醫院，于11月8日23時(shí)左右救治無(wú)效死亡；曹某某于11月7日11時(shí)轉入長(cháng)春燒傷醫院）。
（四）事故損失情況
（1）此次爆炸事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
（2）大火將二套催化裂化裝置操作室北側的裝置區辦公室(設備部、安全部)室內可燃物引燃發(fā)生火災，將樓內所有可燃物燒盡；持續燃燒的大火將冷換框架?chē)乐責龘p，一層平臺以上立柱嚴重變形，二層平臺空冷部分坍塌，護板脫落，冷換框架兩側塔1、塔2、塔3、塔4也遭到不同程度的燒損和破壞；閃爆產(chǎn)生的沖擊波將附近氣體精制泵房、常壓泵房、氣壓機主控機房、主風(fēng)機房、循環(huán)水泵房玻璃全部震碎。經(jīng)初步統計，此次爆炸事故直接經(jīng)濟損失869萬(wàn)元。
（A）
（B）
（C）
（D）
圖1 事故現場(chǎng)破壞情況（A-D）
1、直接原因
調查組在原始記錄、現場(chǎng)勘查資料、調查問(wèn)詢(xún)情況的基礎上，通過(guò)理論計算、分析論證，得出結論：
（1）通過(guò)DCS數據，排除了此次事故操作因素導致爆炸的可能性。
（2）通過(guò)現場(chǎng)監控錄像等，排除了因介質(zhì)大量泄漏發(fā)生火災引發(fā)爆炸的可能性。
（3）該罐未從焊縫處開(kāi)裂，排除了焊接質(zhì)量問(wèn)題導致爆炸的可能性。
（4）通過(guò)強度核算，排除了罐體封頭厚度不夠原因造成爆炸的可能性；通過(guò)鋼材質(zhì)量報告單，排除了母材原始成份超標導致爆炸的可能性。
（5）從色譜分析臺帳看出，介質(zhì)中硫化氫含量時(shí)有超標，從斷口上觀(guān)察，裂紋擴展區斷口平齊，是典型的應力開(kāi)裂裂紋，另外，裂口與主應力方向垂直。
綜合分析，硫化氫應力腐蝕導致該罐破裂是這起事故的直接原因。
氣體分餾裝置（年處理能力4萬(wàn)噸）在2004年11月建成投產(chǎn)后，沒(méi)有有效的脫硫手段，一套催化裂化裝置與二套催化裂化裝置所產(chǎn)生的液態(tài)烴只配套有堿洗系統，脫硫效果一直不佳，直至2009年末20萬(wàn)噸/年脫硫醇裝置才建成投入使用。從化驗分析報告單看出，2009年末之前硫化氫含量時(shí)有超標現象（經(jīng)常超過(guò)10ppm以上，甚至達到1500ppm）。液態(tài)烴在含有微量水的情況下，硫化氫溶解于水，形成濕環(huán)境，硫化氫會(huì )發(fā)生電離，使水呈弱酸性，硫化氫在水中離解出氫離子，在0-65℃溫度范圍內，發(fā)生如下電離反應。
H2S=H++HS- HS-=H++S2- 2H++2e= H2↑
原子半徑極小的氫原子在壓力作用下滲入鋼的晶格內部，并融入晶界間，融入晶格中的氫有很強的游離性，在一定條件下將導致材料的脆化（氫脆）和氫致微裂紋，在晶格等處形成很大的應力集中，超過(guò)晶界處強度后生成微裂紋，并隨運行時(shí)間的延長(cháng)，逐步擴展。
11月9日，吉林油田公司特種設備檢測中心對事故罐封頭進(jìn)行了超聲波測厚檢測，檢測發(fā)現大量分層現象；松原市質(zhì)量技術(shù)監督局對該罐封頭及筒體進(jìn)行了超聲波測厚檢測，也證實(shí)了這一點(diǎn)，并且測出分層傾角最大為10.2°，初步判定封頭測點(diǎn)處存在分層（重皮）；同時(shí)，事故調查組從封頭上取樣0.04平方米送至吉林亞新工程檢測有限責任公司進(jìn)行微觀(guān)金相試驗，進(jìn)一步證實(shí)存有大量分層現象，從金相分析看，不排除母材有原始分層現象，金屬分層現象是硫化氫應力腐蝕的重要影響因素。
由于氫原子在應力梯度的驅使下，向微裂紋尖端的三向拉應力區集中，使晶體點(diǎn)陣中的位錯被氫原子“釘扎”，鋼的塑性降低，當內壓所致的拉應力和裂紋尖端的氫濃度達到某一臨界值時(shí)，微裂紋擴展，擴展后的裂紋尖端某處氫再次聚集，裂紋再擴展，這樣最終導致破裂，這種現象稱(chēng)之為硫化氫應力腐蝕開(kāi)裂。
硫化氫應力腐蝕屬于延遲破壞，可在幾小時(shí)、幾天、幾周、數月或幾年后發(fā)生，但無(wú)論破壞發(fā)生遲早，壓力容器表面無(wú)任何破損痕跡，往往事先均無(wú)明顯預兆。
大量事實(shí)及理論依據充分證明，松原石油化工股份有限公司氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐正是由于硫化氫應力腐蝕造成筒體封頭產(chǎn)生微裂紋，微裂紋不斷擴展，致使罐體封頭在焊縫附近熱影響區發(fā)生微小破裂，導致介質(zhì)小量泄漏，10分鐘內罐內壓力下降了0.037MPa，隨著(zhù)微小裂口的發(fā)展增大，使罐體封頭強度急劇減弱，在23點(diǎn)55分罐體封頭突然整體斷裂，首先發(fā)生物理爆炸，罐內3噸介質(zhì)全部外泄，迅速揮發(fā)，變成氣體與空氣混合達到爆炸極限，12秒后遇明火發(fā)生閃爆（物理爆炸）。
2、間接原因
（1）該公司2004年建成投產(chǎn)的4萬(wàn)噸/年氣體分餾裝置，屬抄襲沈陽(yáng)新民蠟化廠(chǎng)同類(lèi)裝置設計文件；該裝置2007年12萬(wàn)噸/年擴容設計過(guò)程中，屬抄襲原前郭煉油廠(chǎng)12萬(wàn)噸/年氣體分餾裝置設計文件，部分主要設備屬委托清華大學(xué)北京澤華化學(xué)工程有限公司進(jìn)行核算，由于是非正規、整體設計，兩次設計均未考慮到硫化氫腐蝕因素，沒(méi)有設計配套的脫硫設施，致使2009年末之前所生產(chǎn)的液態(tài)烴長(cháng)期無(wú)有效的、相應的、可控的脫硫手段，導致催化液態(tài)烴H2S含量時(shí)有超標現象。
（2）該裝置2004年建設過(guò)程中，所有壓力容器均屬利用抄襲圖樣，私自委托制造，產(chǎn)品出廠(chǎng)后無(wú)合格證、質(zhì)量證明書(shū)和銘牌等技術(shù)文件及資料，嚴重違反了《鋼制壓力容器》GB150—1998之規定。制造質(zhì)量問(wèn)題，在焊接壓力容器中，?？赡茈[藏有缺陷，這些缺陷在適當的條件下，如硫化氫應力腐蝕情況下，會(huì )使容器加劇破壞。
（3）該裝置建設過(guò)程中，屬企業(yè)自行施工安裝，該企業(yè)無(wú)安裝資質(zhì)，V-502罐鞍座下鋼結構支架與平臺焊接不牢固，致使支架掙脫與平臺的焊接隨同罐體飛出，刮塌操作室屋頂，砸塌循環(huán)水泵房屋頂。
（4）設備管理不到位，按《壓力容器監察規程》-1999第一百三十三條第三項之規定，壓力容器在使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高（＞100ppm）時(shí)，檢驗周期應適當縮短（3年以下），而企業(yè)未采取相應調整措施。從企業(yè)液態(tài)烴色譜分析臺帳可以看出，H2S含量超過(guò)100ppm的現象時(shí)有發(fā)生。
二、事故應急處置
爆炸發(fā)生后，該公司及時(shí)啟動(dòng)公司級事故應急救援預案。市消防支隊于11月6日23時(shí)56分54秒接到該公司保安報警后派出95名消防官兵、出動(dòng)16輛消防車(chē)展開(kāi)滅火救援，火勢在11月7日3時(shí)左右得到了有效控制，于11時(shí)13分撲滅。三、反思與建議
松原石油化工股份有限公司“11.06”事故，突出暴露了企業(yè)安全生產(chǎn)主體責任落實(shí)不夠，安全基礎建設薄弱，安全生產(chǎn)法規、規程在企業(yè)中沒(méi)有得到很好落實(shí)。企業(yè)自1970年建廠(chǎng)以來(lái)，基本保持了生產(chǎn)安全運行,但是在2007年11月8日和2008年11月17日相繼發(fā)生生產(chǎn)安全事故，平穩運行3年后又發(fā)生傷亡事故，說(shuō)明了企業(yè)存在著(zhù)“重發(fā)展，輕安全”的麻痹思想，急需提高安全管理水平，要認真從這起事故中吸取教訓，排查各方面、各環(huán)節安全隱患，防止類(lèi)似事故的發(fā)生。（一）修訂、完善安全生產(chǎn)責任制，明確職責，落實(shí)責任，真正建立起企業(yè)安全管理的有效機制，嚴格安全管理，規范安全操作規程，提高人員的安全技能。
（二）嚴格按照操作規程及停工方案安全平穩停車(chē)，退料，掃線(xiàn)，達到檢維修條件。
（三）加強安全管理人員、特種作業(yè)人員和從業(yè)人員的安全教育和培訓工作，特別是加強對要害崗位操作人員安全培訓，提高員工的風(fēng)險辨識和應急處置能力，提升全員安全生產(chǎn)意識。
（四）加強工藝紀律，完善設備管理制度，界定管理界面，理順工作程序，按規定嚴格各種物料質(zhì)量標準檢測檢驗。
（五）重新修訂、完善事故應急救援預案，并定期開(kāi)展演練活動(dòng)，提高預案的科學(xué)性和可操作性。