英国阿尔法油气平台爆炸事故

1英国阿尔法油气平台爆炸事故上海撷果商务咨询有限公司赵建民高前进文、图1988年7月6日21时50分，英国北海油田派佩·阿尔法(PiperAlpha)油气平台发生多次爆炸和油气火灾，造成167人死亡。事故简介派佩·阿尔法是一座固定式大型油气平台，位于英国北海水域，在阿伯丁海岸东北方177km，水深144m，建于1970年。油井平台被建成用防火墙隔开的A、B、C、D4个模块区域，平台的顶部为宿舍生活区，可以容纳240人。派佩·阿尔法平台是一个油气收集设施平台，通过高压油气提升管收集附近海域其他相邻的2个油气平台生产的油气，和自己平台生产的油气一起通过管道送到海岸上。2个凝析油泵（G200A和G200B）位于甲板的下层，用来将来自油气分离罐中的液态烃通过输油管道送到海岸上。如果这2个泵不能正常运转，派佩·阿尔法平台和其他2个相邻的平台（Tartan和Claymore平台）必须停止油气生产、输送。凝析油泵的正上方是油气压缩C模块区，相邻的为控制室所在的D模块区。用来隔开4个模块的防火墙只能用来防火，耐不了冲击波，不防爆。过程描述1988年7月6日早上，凝析油备用A泵(G200A)的电机和相连的工艺阀门都被隔离且上锁了，因为有一项例行的维修工作要做。维修工作中的一部分是拆下泵出口的安全泵PSV504检验。这个安全泵位于凝析油泵上方甲板的C模块区，在凝析油泵所在的甲板上是无法看到的。安全阀拆下检验工作一开始被认为会在当天的白班完成，所以安全阀的管口只是用临时的法兰封上，螺栓只是用手紧了一下，因此是不防漏的。7月6日晚上交接班时，因没有吊车，安全阀无法回装，维修主管将工作许可票交回控制室，因看到工艺主管和操作人员正在讨论，维修主管在工作许可票上写上“未完成”就离开了，操作倒班人员关于安全阀的状态信息也没有交接。21时45分，位于下层甲板上的在用凝析油泵G200B故障跳停，因看到一张未执行的工作许可证，操作人员认为泵G200A的维修工作还没有开始，于是解除2了备用泵G200A上的工艺隔离，对G200A送电，启动了泵G200A。因泵G200A的出口安全阀（位于B模块）拆走，管口的盲法兰螺栓未上紧导致大约有30～80kg的可燃液体泄漏喷出。22时，在C模块区形成可燃蒸气云并发生火灾爆炸，爆炸摧毁了与C模块区相隔开的防火墙，造成相邻的D模块区控制室的人员大量伤亡。派佩·阿尔法（PiperAlpha）油气平台着火爆炸现场安全阀管口盲目法兰螺栓未上紧事故现场计算机模拟场景视频截火势迅速蔓延到Tartan平台油气提升管道区域，20min后，约22时20分，大火烧坏来自海底的油气提升管道，导致油气提升管道破裂，大量油气喷出着火。22时50分，火势加剧继续迅速蔓延，派佩·阿尔法平台自己的油气采出的提升管道也发生爆裂，爆裂的碎片飞出800m外，击中一个小的救生快艇，除一人外，快艇上其余人员全部丧生。相邻的Tartan和Claymore平台的操作人员也看到了派佩·阿尔法平台上着3火，但他们没有停止向平台输送油气物料，因为他们认为没有海岸上人员的指令，他们不能停下油气物料输送。直到23时10分，这2个平台才停止向着火的派佩·阿尔法平台输送油气物料。但是火势一直在持续，因为派佩·阿尔法平台已有大量的油气存在。派佩·阿尔法平台上的宿舍生活区域，是离火场最远的区域，这时大量的人员都涌向此区域，等待直升飞机前来救援。但是平台上着火的浓烟让直升飞机无法降落。这个生活区没有没计成防烟区，由于缺乏培训，不停地有人在开、关与下方模块区相连的隔离门，导致着火的浓烟窜进生活区域。一些人员试图逃跑，但发现所有的逃生路口和救生船都被浓烟和火焰封住。部分人员从53m高的平台上跳入大海，被前来救援的船只救起，61人因此逃生成功，其他人员都因被困在一氧化碳的浓烟环境中，窒息死亡。自第一次爆炸发生3h后，包括那个生活区在内整个平台全部被烧毁沉到海平面以下，只有钻井平台还保留在那里。3h的事故中，死亡167人，受伤66人，整个英国油气产量减少了12%。原因分析直接原因保护装置、警示系统或安全装置被拆除。安全阀处的盲法兰未上紧泄漏。压缩机房内的凝析油备用泵G200A上的安全阀拆下检修，装上一块临时盲板封住裸露的管口，但因为估计当天就能完成此项工作，所以维修人员对法兰的螺栓只是用手拧了一下，并没有用工具拧紧上死。当天白班因没有吊车导致安全阀没有在当天白班回装到位。当夜班在用泵G200B故障跳停不能启动，备用泵G200A紧急启动时，凝析油从未上紧的临时盲法兰处泄漏喷出，泄漏出大约有30～80kg的可燃液体，形成可燃蒸气云，遇明火在C模块区着火爆炸。系统原因1.工作小组之间的沟通不够。维修主管没有将安全阀未加装的信息传达给夜班生产人员，白班和夜班之间没有对安全阀维修作业的信息进行交接。安全阀校验工作未完成，安全阀未安装就位，但维修主管只是将安全阀的维修作业票放在了控制室，没有和操作人员和生主管沟通就离开了，导致夜班的生产人员不清楚安全阀的信息；有一张未执行的工作许可票放在了控制室，白班和夜班的操作人员也没有对这张未执行的工作许可票的信息进行交接，造成夜班操作人员错误地判断备用泵G200A的维修工作没有开始进行，备用泵G200A的状态是安全的，可4以解除隔离投用。2.装置设备没有检查。夜班操作人员启动备用凝析油泵G200A前没有对相关流程进行确认。在看到一张未开展工作的维修作业票后，夜班操作人员误认为维修工作还没开始做，在启动G200A前，没有对现场G200A的相关流程进行检查确认（泵G200A出口的安全阀位于甲板上方的C模块区），紧急情况下匆匆启动了备用凝析油泵G200A。3.任务的标准、规范、程序缺乏。作业许可系统缺少严格的上锁挂牌(LOTO)制度。派佩·阿尔法平台有一套作业许可系统，但执行上有欠缺，制度上不完善，有漏洞。在作业许可系统，没有要求维修工作对相应的隔离系统上锁，隔离系统单方面由生产工艺人员控制，维修工作人员对隔离系统没有约束力。拆下安全阀的维修人员应有自己的锁，锁在泵G200A的开关上，这样就会提醒夜班操作人员安全阀已拆走，夜班操作人员也不能对正在维修的泵G200A的电机解除隔离，也无法启动。在作业许可制度的设计上存在双重控制的漏洞。4.技术设计不正确。模块区域互相隔开，用的只是防火墙，没有防爆抗冲击能力。在模块之间，尤其是生产区域的压缩模块C与人员工作区的控制室模块D之间的防火墙不抗冲击防爆，设计的风险识别阶段对油气设施的着火爆炸工艺风险分析(PHA)不够，没有执行抗冲击波的防爆措施。平台上的宿舍生活区没有防火防烟设计，平台下层的油气生产区域着火后，连接的隔离门不能有效阻止火灾烟气窜进宿舍生活区，没育封闭的通风换气系统。油气管道及其他平台框架设施没有防火面耐高温保护，在火灾出现后，因油气管道没有防火耐高温保护，管道失去强度破裂，更多的油气泄漏，使着火面积扩大，火灾后果严重恶化。5.所采用的设计标准、规格或规范不正确。人员宿舍生活区域距离油气生产装置太近，没有采用本质安全设计。火灾事故发生后，大量的浓烟很快蔓延到人员宿舍生活区，飞行员无法看清油井平台上人员的位置及可降落的地点，使救援直升飞机无法降落着陆，实施救援。6.对风险的分析或接受程序不妥。管理上容忍了重大隐患的存在。火灾喷淋系统的水喷头被灰尘堵死，着火时海水喷淋系统没自动喷水灭火，管理上没有对这一应急设施的隐患及时进行排查整改；应急设施（消防水泵）开关长时间隔离处于手动位置不能自启动，潜水维修工作早已结束，但消防水泵的隔离（开关处在手动位）没有及时解除，在应急管理上，人员的风险意识不够；维修工作临时在平台的格栅板上铺设的橡胶垫子未及时拆走，使泄漏的油品不能漏到大海5中，积聚在平台上造成更大范围的池火，延长了着火的时间，最终使平台烧毁沉入大海。7.对安全过程的监督审核不够。美国西方石油公司(OccidentalPetroleumCorporation)对装置也执行了例行的安全检查，有相应的安全检查记录及审查报告，但执行得不好。发现的问题很少，一些隐患没有发现，如消防水喷淋管嘴被灰尘堵塞不喷水等。8.对需要的技能或能力没有进行有效的评估。平台宿舍生活区人员的应急能力没有相应的评估和事故演练。聚集在宿舍生活区的人员，缺乏应急响应的相应知识，不停地有人打开与着火区域相连接的隔离门试图逃走，导致大量的浓烟窜入人群聚集的生活区，最终导致所有在此区域的人员全部窒息中毒死亡。9.管理层、主管、员工的领导力对人员的支持不够。紧急情况下缺乏管理层的应急操作授权。相邻的Tartan和Calymore平台的操作人员也看到了派佩·阿尔法平台上着火，但他们在超过1h的时间里没有停止向PiperAlpha平台输送油气物料，因为他们认为没有海岸上人员的指令，他们不能停止油气物料输送。事故教训事故发生后，英国联邦政府立即下令组织调查，成立调查委员会，授权苏格兰行政法学院的卡伦爵士(LordCullen)组织调查，同时英国能源部牵头组织技术调查。卡伦爵士调查组提出了106项整改建议，并由此促成了1992年的《海上平台安全状况报告法》(TheOffshoreInstallations(SafetyCase)Regulations)的出台。此后，海上平台经营者都立即对平台的设施和管理系统开展了全面的检查和评估，包括改进作业许可系统、对油气管道的隔离阀实现远程控制、安装油气管道隔离保护设施、消除烟雾扩散风险、改进疏散逃生系统等。编译自1990年卡伦爵士派佩阿尔法(PiperAlpha)油气平台事故调查报告与2008年英国油气能源局网站资料编辑付希燕