BP美国德州炼油厂火灾爆炸事故

BP美国德州炼油厂火灾爆炸事故2005年3月23日中午1∶20左右，BP(英国石油公司)美国德克萨斯州炼油厂的碳氢化合物车间发生了火灾和一系列爆炸事故，15名工人被当场炸死，170余人受伤，在周围工作和居住的许多人成为爆炸产生的浓烟的受害者。同时，这起事故还导致了严重的经济损失。这是过去20年间美国作业场所最严重的灾难之一(注：BP德克萨斯州炼油厂隶属于BP北美产品公司，是BP公司最大的综合性炼油厂，每天可处理46万桶原油，日产1100万加仑汽油)。爆炸发生后，CSB(美国化工安全与危害调查局)随即于3月26日成立了专门调查小组，并于4月1日正式进驻BP在德克萨斯州的炼油厂。CSB于2005年8月17日发布了新闻公报，公布了对BP公司德州炼油厂系列爆炸事故的初步调查结果。BP美国德克萨斯州炼油厂火灾爆炸事故现场事故原因分析直接原因异构化装置主管的失职和值班工人没有遵循书面程序的规定操作是事故发生的直接原因。具体表现在：误操作操作工在异构化装置ISOM开车前误操作，造成烃分馏液面高出控制温度3.9℃。粗心大意操作工对阀门和液面检查粗心大意，没有及时发现液面超标，结果液面过高导致分馏塔超压，大量物料进入放空罐，气相组分从放空烟囱溢出后发生爆炸。监管不力异构化装置的主管没有通过检查确保操作人员正确的操作程序。应急反应主管在事故发生的关键时刻离岗，设备操作人员没有及时拉响疏散警报。间接原因缺乏文化氛围历经多年的工作环境已被侵蚀到排斥变化的地步，而且缺乏信任、动力和目标。监督和管理行为不清晰。对条例的执行不彻底。员工个人感觉没有提建议和进行改进的权利。管理不利管理者没有建立或强制实行流程安全、操作执行程序、系统的降低风险优先权等。没有从BP其他事故中吸取教训。职责与责任不清复杂组织内的众多变化，包括组织结构和人员的调整，导致了责任不明和沟通不畅。结果造成员工对角色、职责和优先顺序迷惑不清。缺乏危害辨识要归咎于对危险辨识不足，对站点流程安全的理解知之甚少，这些导致了人们承受了更大的风险。作业管理与沟通不善低水平的操作管理和炼油厂内由上至下缺乏沟通，意味着对于问题没有及时的早期警报系统。而且缺乏独立的渠道，无法通过组织彻底的核查来了解这个工厂的水准下滑。事故处理措施组建了一个新的管理团队进入德克萨斯州炼油厂，精简机构，促进沟通。明晰岗位角色和职责，并采取措施验证了遵守操作规程。创建了项目组，以协调并跟踪最终事故调查报告中的建议以及BP公司与OSHA(美国职业安全健康局)协商相关措施的执行。在公司层面建立新的安全运行机构，这个机构的主要职能之一就是促进交流与协作，共享相关经验教训。强化了独立的检查程序，当前的重点是确定系统与程序都被安排在适当的位置，并有效地工作。已建立新的标准，以促进更严格、更有连续性地掌握BP集团的工作和完整性管理。在未来的5年投入10亿美元，对德克萨斯州炼油厂进行升级维修。此外，将在关键装置上安装先进的过程控制系统，取消在轻度维修中使用放空烟囱，同时加强员工培训。推行了新的工程技术实务规范，以管理炼厂和其他加工厂内临时建筑物的使用。BP德克萨斯州炼油厂火灾爆炸事故再次提醒我们：火灾和爆炸事故往往在人们意想不到的时候发生，根源在于管理上的缺陷。在造成重大伤害和多人伤亡的同时，还会伴生设备炸毁、厂房倒塌、环境污染等事故，不但给诸多伤者及其家庭带来诸多精神上与生活上的困苦，还严重影响到生产的顺利进行，威胁到企业的声誉，甚至迫使企业面对较长时间的停产，面对官司纠纷、理赔及公众的抱怨等，致使企业财产蒙受巨大损失，一批领导倒台。火灾和爆炸事故原因比较复杂，如误操作，可燃物种类繁多，引起事故的火源也有多种等。该类事故因燃烧、爆炸的作用对证据具有毁灭性，这也给后续事故原因的调查与分析带来很大的困难。火灾和爆炸事故对企业与社会的危害巨大，预防该类事故的发生，于民于国于企都事关重大。通过采用一些提前预防的手段可以有效地预防和应对火灾爆炸事故的发生，如HAZOP分析及定期回顾，定期安全隐患排查，灾情分析、模拟及应对演练等。通过结合本单位的实际，学习事故案例是一种很有效的方法。事故经过2005年3月23日早上，得州炼厂一套异构化装置的抽余油裂解塔在经过短暂的维修后，重新开车。启动过程中，操作人员将可燃的液态烃原料不断泵入抽余油裂解塔。抽余油裂解塔是一个垂直的蒸馏塔，内径3.8m，高51.8m，容积约58.61万L，塔内有70块塔板，用于将抽余油分离成轻组分和重组分。但是，在3个多h的加料过程中，没有任何产物馏出，而报警器和控制系统又提供了错误的指令，使操作者对塔内液位过高毫不知情。这样，由于进料仍在继续，液体原料装满裂解塔后，进入塔顶的管线。塔顶的管线通往距塔顶以下45.1m的安全阀。管线中充满液体后，压力迅速从144.8kPa上升到441.3kPa，迫使3个安全阀打开了6min，将大量可燃液体泄放到放空罐里。液体很快充满了34.4m高的放空罐，并沿着罐顶的烟道，像喷泉一样洒落到地面上。泄漏出来的可燃液体蒸发后，形成可燃气体蒸气云。更不幸的是，在距离放空罐7.6m的地方，停着一辆没有熄火的小型敞蓬载货卡车，发动机引擎的火花点燃了可燃蒸气云，引发了大爆炸。事故原因美国化学安全局(CSB)通过广泛细致的调查，对事故原因从技术和组织两方面进行了分析。一、技术原因1.抽余油裂解塔上的液位控制阀能够将液体从塔里转移到储罐中。但是，异构化装置开车时，液位控制阀被一名工人关闭，塔里不断加入物料，却没有产品出来。2.尽管早先已报告该塔的液位计、液位观察孔和压力控制阀出现故障，但装置仍按原计划开车。3.放空罐的容积太小，不足以盛装安全阀排出的液体。4．放空系统非常陈旧，在事故发生前的1年间，已经发生过8起严重的可燃物料泄漏事故。但阿莫科公司和BP公司都没有对其进行更换，也没有连接点火系统。5.末熄火拖车距离有燃爆危险性的装置太近。6.以往在开车时，抽余油裂解塔经历过很多次液位过高的情况，但没有引起重视，阿莫科公司和BP公司都没有对这些情况展开调查。7.开车过程非常危险，BP公司得州炼厂的管理人员没有遵从安全要求，将不相关人员从附近区域撤出。二、组织原因1．尽管炼油厂的许多基础设施和过程设备已经年久失修，但BP公司继续削减成本，造成安全投入不足。得州炼厂原本属于美国阿莫科公司，1999年BP集团收购阿莫科公司，得州炼厂也随之转至BP集团名下。上世纪90年代，阿莫科公司实施了成本削减计划，BP公司接管后延续了这种政策，1999年预算缩减25%，，2005年再度减少25%。2.BP董事会没有对集团公司的安全文化和重大事故预防体系给予足够的关注，董事会中没有人专门负责评估和检验重大事故预防方案。3．BP公司和得州炼厂的管理人员没有履行有效的领导和监督责任。BP公司管理层没有设置足够的安全监督力量，没有提供足够的人力和财力，也没有建立作风一贯的安全管理模式，用于执行安全法规和操作规程。得州炼厂存在的事故隐患，没有引起BP公司管理层的注意。4．以人员伤害率作为安全指标，无法真实地反映过程安全性和安全文化是否健全。5.在得州炼厂，普遍的做法是，员工对操作过程进行文字记录，并与安全规定和操作规程进行核对，对有没有达到要求并不考核。6.BP公司得州炼厂缺乏一种报告和学习传统。BP公司不支持员工报告隐患，员工感觉没有提建议和实施改进的权力。7．BP公司没有建立良好的事故调查管理系统，以便更好地汲取事故教训，对工艺进行必要的改进。1994-2004年，BP公司这套异构化装置的放空罐已经发生了8次严重的事故，但公司只对3起事故进行了调查。8．安全活动、目标和奖励集中在提高员工的安全操作和工人的安全行为上，没有对过程和管理安全系统加以关注。仅依赖安全法规和操作规程，而不根据安全实践来进行安全管理的做法存在缺陷。9.人员、政策和组织结构的变动，可能导致责任不明和沟通不畅，造成员工对自身角色、职责和优先顺序迷惑不清，影响到过程安全性，但得州炼厂没有对这些变动的影响进行有效的评估。过程安全系统存在的问题著名的过程安全专家TrevorKletz说，把事故原因简单地归咎于人员误操作，就像不小心跌倒了责怪地心引力一样，无法帮助我们阻止事故再次发生。为了避免类似事故重演，事故调查组认真分析了事故发生的深层次原因。1.BP公司得州炼厂不注重更新安全操作规程，为操作者违反操作规程提供了条件。经过维修，生产装置中的设备、工艺设计和功能都发生了改变，但开车操作程序没有及时更新。操作规程里没有指出以前开车过程中曾发生过的危险，例如塔内液位的大幅波动，会对设备造成严重损害；也没有对开车阶段的操作提出特别要求，例如不正常停车和重启异构化装置的开车安全注意事项。操作人员有很大的自由度，甚至可以不通过危害分析，就随意更改操作程序。得州炼厂事故中几次违章操作，在以前的18次开车过程中都曾发生过。2.对交接班和开车等危险操作的信息沟通不畅，使产品进入储罐的时间被延迟。BP公司没有严格的交接班信息传达制度，也不强制进行明晰的工作记录，以确保操作人员之间的信息沟通明确。得州炼厂的管理人员和监督人员没有告诉操作者，应该将抽余油裂解产品导入储罐；夜班工作人员在交接班时，没有将装置工况，特别是塔里的液位高度告诉日班工作人员。3.故障报警仪器失灵，没有将实际工况反映给操作者。发生事故前，抽余油裂解塔中的液位不断升高，但液位计显示的却是液位不断下降。仪表显示加料量是78%，即液位为2.4m，而实际液位已经达到48.2m。另外，由于观察液位的玻璃窗很脏，操作者无法观察到实际液位。4．计算机控制系统设计缺陷，没能提供正确的信息，使操作者没有及时发现塔内已装满液体原料。事故发生当日，计算机控制系统没有提供抽余油裂解装置的进出流量数据，以及物料平衡数据，使BP公司内部的操作人员(以下简称“内操”)不了解开车进展情况，没有指挥操作人员将产品导人储罐。5监督人员和技术助理工作不力。在抽余油裂解装置开车时，一名日班监督人员由于家人生病，离开了工作岗位，留下的一名监督员缺乏这套装置的相关技术知识，这样就没人能对内操的工作提供有力的支持和监督。6.人手不足。正常生产时，1名内操负责管理和控制石脑油脱硫装置、2号芳烃装置和异构化装置，每班12h，其中工作时间达10.5h。但在事故发生时，这名内操同时还负责异构化装置抽余油裂解装置开车的监督和管理工作，工作超负荷。7.工作人员过度疲劳。截至发生事故当日，日班内操已经连续29天、每天工作12h，每天睡眠时间只有5～6h，严重不足。夜班操作主管已经连续工作了33天，日班操作主管连续工作37天。另一名有经验，但不属于BP公司编制的操作人员(以下简称“外操”)，也连续工作了31天。每天他们都得工作12h，身体已极度疲劳。8.对操作人员的培训不到位。在对操作人员进行培训时，没有特别强调开车期间的危险性，培训内容不包括非正常工况的处理、物料平衡计算的重要性，以及如何避免塔内液位过高。在开车、停车、重新设置参数等特殊操作开始前，操作组没有讨论潜在危害因素的常规程序。炼油，一培训部门的员上人数从28个减少到了8个，模拟操作系统不能使用，工人无法对不正常工况的处理进行实际演练。9.没有制定有效的安全操作限值。按照美国职业安全与健康管理局(OSHA)的要求，公司应明文规定对压力、液位和流量等参数的限值，以及超过或低于这些限值可能产生的影响，并提出避免超过或低于这些限值时的措施。BP公司的安全操作文件中仅对压力限值作出规定，而且错误地写成482.6kPa，实际应该是275.8kPa。事故教训BP集团主管安全与运营的高级副总裁约翰-摩格在美国奥兰多市第二届化工流程安全全球会议的演讲中提到，对于得州炼厂爆炸事故，BP公司有无数的教训可以总结。但在管理层面上，有7个教训尤为突出：第一，要确保工厂的领导层有时间关注生产装置的日常运转，而不是被过多的竞争需求分心。管理者要了解他们所管辖的区域和工厂里发生了什么情况。第二，有必要寻求能够正确反映进程安全的衡量标准。不要被人身伤害事故率这一指标误导，这项指标对重特大事故的发生起