事故經(jīng)過

CSB（美國化學(xué)品安全與危害調(diào)查委員會）制作的動畫視頻還原了事故發(fā)生的整個過程

▲視頻來源于油管，由中化應(yīng)急進行翻譯，僅供學(xué)習(xí)參考

事故分析

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

• 未能發(fā)現(xiàn)并解決舊型號的旋塞閥在設(shè)計和可靠性方面的問題；

• 識別閥門操作與維修風(fēng)險時，缺乏對人為因素的評估；

• 缺乏指導(dǎo)拆除旋塞閥上齒輪箱的書面程序；

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

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

   

類似于巴吞魯日煉油廠烷基化裝置中的旋塞閥比較難操作。煉油廠的記錄也表明，安裝手輪和齒輪箱是為了方便閥門的操作，但這種構(gòu)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程中，曾多次出現(xiàn)手輪滑絲或被卡住的現(xiàn)象，此外，齒輪箱中的齒輪也可能會出現(xiàn)掉落或破碎。

位于巴吞魯日煉油廠烷基化裝置上的15個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(shè)計)只需要拆卸2根水平螺栓，而不用對頂蓋螺栓進行拆卸。

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

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（見圖1）。但事發(fā)當天操作員卸下了全部4 根垂直螺栓，導(dǎo)致異丁烷泄漏并著火。

▲【圖1】把黃色箭頭處的2 個橫螺栓擰下即可拆除齒輪箱

CSB調(diào)查了解到，在1984年，旋塞閥制造商(Durco)更新了旋塞閥的設(shè)計，使齒輪箱支架可以通過不同的螺栓連接到閥門上，而不是將承壓頂蓋固定在閥體上（見圖2、圖3）。巴吞魯日煉油廠烷基化裝置中大約97%的旋塞閥是最新的Durco旋塞閥設(shè)計。采用這種改進的設(shè)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 改進的旋塞閥設(shè)計包括一個額外的四個齒輪箱支撐支架孔，與承壓頂蓋(位于閥體法蘭上)分開，如圖黃色箭頭所示。右邊的照片為一個連接在閥體法蘭上的齒輪箱支架，（和事故中閥門不同）。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 巴吞魯日煉油廠使用了上圖中的齒輪箱支架設(shè)計(黃色圓圈)。這些特定的支架附在閥體法蘭上

實施風(fēng)險分級管理是降低風(fēng)險、預(yù)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使用這種較老的閥門設(shè)計滿足API標準599的要求，但在持續(xù)對這些閥門的設(shè)計進行升級優(yōu)化是風(fēng)險分級管理中的重要一環(huán)，如果該煉廠提前對老閥門實施了設(shè)計升級，也許本次事故就可以避免。而老閥門的設(shè)計恰恰忽略了API中一個重要的安全宗旨：盡可能讓人們很容易實現(xiàn)正確操作，很難實現(xiàn)錯誤操作。

API發(fā)布了一個人為因素評估工具。評估范圍包括：現(xiàn)有的作業(yè)活動和人為活動。比如，在定期拆除失效的旋塞閥齒輪箱的作業(yè)活動中，如果企業(yè)事先未對員工開展人為因素相關(guān)培訓(xùn)，而員工又不得不開展拆除失效齒輪箱的作業(yè)活動，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題做出迅速的思考和判斷:

• 是否有一些設(shè)備的操作和運行與設(shè)計不符?

• 人為操作失誤如何導(dǎo)致事故或不安全情況的發(fā)生?

• 是否明確了日常職責(zé)？

• 作業(yè)輔助程序是否充分(包括培訓(xùn))?

而巴吞魯日煉油廠對烷基化裝置進行過程危險分析時，沒有考慮到任何與閥門操作問題相關(guān)的人為因素。如果事前進行了人為因素分析，就能促使員工對齒輪箱拆除的相關(guān)問題進行探討，或許就會發(fā)現(xiàn)在拆除過程中會發(fā)生閥門解體等潛在危險，繼而提出糾正措施，廠區(qū)內(nèi)這些有潛在危險的閥門就能被換掉，從而預(yù)防事故發(fā)生。

CSB調(diào)查發(fā)現(xiàn)，缺乏書面程序是導(dǎo)致該事件的原因之一。該公司尚未制定出一套如何在可預(yù)見的操作模式下安全運行該裝置的操作程序。缺乏書面程序意味著沒有進行風(fēng)險分析，識別，評價的書面指南，操作人員無法處理過程偏差，因此，操作人員并不知道這一過程已處于不安全的狀態(tài)，繼續(xù)錯誤操作，最終導(dǎo)致了泄漏和爆炸的發(fā)生。

從此次事故可以看出，現(xiàn)場作業(yè)時如果沒有作業(yè)指導(dǎo)書，會非常危險。因此，巴吞魯日煉油廠應(yīng)該制定書面程序（操作規(guī)程），詳細說明安全拆卸各種類型的旋塞閥齒輪箱的流程和步驟。

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

可以看出，操作員缺乏危險意識，并且未接受相應(yīng)的操作培訓(xùn)，才導(dǎo)致此次事故。

巴吞魯日煉油廠的企業(yè)文化，允許操作員在沒有詳細的程序和未經(jīng)培訓(xùn)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轉(zhuǎn)動閥桿是“慣例”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些操作員曾多次進行類似操作，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(diào)查報告中指出導(dǎo)致此次事故的文化問題包括：

• 對長期出現(xiàn)的齒輪箱可靠性問題從未進行任何調(diào)查或糾正；

• 盡管沒有詳細的書面程序作指導(dǎo)，也沒有安全作業(yè)培訓(xùn)，但在齒輪箱不好用時，操作員還是會通過拆裝齒輪箱來進行閥門開關(guān)作業(yè)；

• 事發(fā)前，該煉油廠的人為因素分析未能識別和控制此類危險。

事故教訓(xùn)

要對與機械操作相關(guān)的人為因素進行評估，實行分級控制，減少識別出的危險。例如巴吞魯日煉油廠烷基化裝置，約有1/3 的旋塞閥采用了這種齒輪箱連接方式，有可能會在拆除承壓組件的過程中產(chǎn)生不良后果，因此要對這種拆除方式進行評估。識別出危險后，應(yīng)采取分級控制，對可能發(fā)生問題的旋塞閥采取應(yīng)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(guī)程）。對于巴吞魯日煉廠這種情況，應(yīng)專門制定拆除故障旋塞閥齒輪箱程序。當存在不同類型的設(shè)備時，因分別制定操作程序。

為員工提供培訓(xùn)，確保他們能夠安全、正確的操作。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)著重介紹工藝和設(shè)備，以提高工人的危險意識，防止事故發(fā)生。

安全指導(dǎo)建議

同時，針對使用手動齒輪操作旋塞閥的工廠應(yīng)：

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

2. 對易發(fā)生問題閥門進行危險分析和風(fēng)險評估，運用分級控制來制定控制措施；

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

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

5. 制定書面程序，對操作人員進行培訓(xùn)，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(yīng)對其他設(shè)備，如與承壓閥門組件相連的電機等進行評估。