一、事故经过
2005年1月中旬某日零时15分,华北地区B市某化工公司外线电路(王化二路)电源进线发生电压波动,导致该公司王化二系统带电负荷失压,造成聚氯乙烯分厂8万t/a聚合装置B聚合釜搅拌停止、冷却水停供。8万t/a聚合装置当班班长聂某、主操作工龚某、副操作工詹某、巡视工徐某4人在控制室,另1巡视工康某升温;B釜已反应2h16min;C釜反应结束等待出料。
龚某首先从集散控制系统(DCS)显示器上发现动力设备停电,报告聂某,并让徐某到47#变配电室值班室找人。聂某打电话通知聚氯乙稀分厂调度王某,汇报停电及装置情况。徐某到变配电室,向电修当班长赵某申请给聚合釜搅拌及循环水泵送电,然后跑到现场B釜处等等搅拌的启动。
聂某见电仍然没有送上,再次跑到变配电室申请送电,然后和康某一起到现场,将B釜的循环水调节阀手动全开,回到控制室,聂某发现B釜压力仍在迅速上升,通知操作工往B釜加稳抗剂,因断电,稳抗系统未能启动,随后又再次去配电室要求送电,此时王某正在要求赵某与另一名值班电工许某一起送电。由于操作不当,送电未能成功。
聂某见状随即跑回主控室,此时B釜压力已达1.3MPa(正常反应压力1.1 MPa),决定将B釜排气管线阀门打开,向出料槽排气泄压。此时聚氯乙烯分厂值班人员(8万t/a聚合车间副主任)黄某也赶到操作室,见正在排气,便到现场确认,并将步话机交与徐某,让其与控制室保持联系。
当B釜釜压达到1.4MPa,龚某提醒、聂某决定往B釜加入紧急事故终止剂,聂某通知现场巡视工打开氯气钢瓶阀门,现场人员发现钢瓶氯气压力不足,黄某、徐某、康某3人迅速卸下2个旧钢瓶,同时跑到20m远处搬回2个新钢瓶。聂某此时也赶到现场,4人一起将氮气钢瓶换好。聂某迅速跑回控制室,见此时釜压已升到1.6MPa,他立即按下了B釜紧急事故终止剂加入按钮。同时听到了一声巨响。控制室人员迅速躲在DCS操作台下;响声过后,人员跑出控制室,聂某及龚某又返回控制台,按下了A釜、C釜的紧急事故终止剂加入按钮,然后撤离现场。现场人员也迅速撤离了现场。
事故发生后,公司当班调度主任赵某在当日零时44分向119报警,并命令新、老氧氯化装置停止单体输出,关闭相关阀门。当班调度及公司办主任孙某用电话分别通知公司领导,当日1时5分,公司领导相继到达事故现场,进行指挥。全厂所有装置陆续停车。
事故发生后,企业消防队首先到达火场扑救;接警后,B市消防总队先后派出18个中队、55部车辆、270余人到现场进行扑救、控制火势。B市消防车于当日1时3分到达现场。火势于当日2时14分被控制。为防止二次爆燃和意外事故发生,对残余物料控制燃烧,对现场装置进行不间断喷淋冷却,余火于次日19日6时5分自行熄灭。
此次事故造成9人轻伤。根据现场检查情况,初步估算直接经济损失约为30万元。
二、事故原因
(一)事故首要诱发原因:外线路突发停电
事发当日零时15分,王化二路电源进线发生电压波动,造成王化二系统带电负荷失压,导致该公司大面积停电,是这次事故的首要诱发原因。
(二)事故直接原因:安全防爆膜破裂后放空管倾倒
B聚合釜安全防爆膜正常破裂后,大量易燃易爆气体通过放空管向大气排放,在喷射反作用力的影响下,放空管急速向后倾倒,喷出的大量易燃易爆气体弥漫在反应釜顶上部空间,由于厂房为半封闭式,影响了气体的扩散;倒下的放空管产生火花,引起空间爆燃,是此事事故的直接原因。
(三)以下因素导致B聚合釜釜压升高,是安全防爆膜破裂的直接原因,是此次事故的重要间接原因
1. 紧急事故终止剂没有及时加入
操作法规定:反应期间,集散控制系统(DCS)不断地监测反应温度和压力。
如果当电气故障时间>10s或搅拌失败时,则ESS(紧急事故终止剂)系统被激活。启动开始后,操作人员必须监测ESS系统的操作和反应釜温度压力。若系统失败或温度、压力继续升高,ESS必须手动启动。
变更后工艺操作:反应期间,DCS不断地监测反应温度和压力。当DCS监测已满足搅拌转速<20rpm、搅拌功率<30kW,DCS打出请求加入ESS信息时,操作人员应立刻进行判断是否加入紧急事故终止剂。
实际操作中:当DCS打出请求加入ESS信息后,操作人员未及时启动ESS系统。
停电事故发生后,DCS弹出请求加入ESS信息,主操作工龚某向班长聂某请示加入ESS终止剂,班长聂某没有同意,而采取了向出料槽排气泄压、循环水阀门手动全部打开等必要的处理措施,但聚合釜温度、压力仍继续上升。聂某存在判断不准确、处理不果断,致使错过了加入紧急事故终止剂的最佳时间,是导致这一事故的主要原因。
2. 恢复送电不及时
操作法中规定:低电压跳闸的原因:或是开关误动作、或是保护装置误动作、或是线路低电压(70%以下);其现象是:喇叭响,进线柜绿灯闪光,低电压信号继电器动作,铃响,掉牌未复归光字牌亮。
正确的操作方法是:解除音响,低电压继电器复位,断掉主线路开关,将联络开关由自动转为手动,然后合上联络开关,即送电成功。
实际的错误操作是:线路失电后,主进线开关并没跳,红色(合闸状态)指示灯亮、喇叭响、铃响、进线柜绿灯未闪光,操作人员解除音响后,没有首先断掉进线开关而是直接手动合闸联络开关,所以联络开关合不上,即送电未成功。
由于操作的错误,电修车间47#变配电室值班人员接到送电申请后,未能及时准确地恢复送电,致使循环水泵和聚合釜搅拌较长时间未能启动,导致B聚合釜的温度、压力失控;在送电过程中未能按照有关规定进行操作,是造成这一事故的重要原因。
3. 因高压氮气压力不足,延误了加入紧急事故终止剂的时间
巡视人员在巡视过程中未发现紧急事故终止系统的高压氮气钢瓶压力不足的情况,致使决定加入紧急事故终止剂时,又临时更换氮气钢瓶,延误了加入紧急事故终止剂的时间,是导致这一事故的又一重要原因。
4. 制度执行不到位
装置负责人对操作手册及巡视制度执行不力、检查不严。聚氯乙烯分厂于1998年2月对加入紧急事故终止剂的程序增加了人工确认的条件,经当时分厂技术组对此变更进行了可行性研究,在工人遵守操作规程的情况下,可以保证生产安全,此变更未报公司技术部门审批备案,违反了该公司技术管理制度中《工艺技术参数变更管理制度》有关工艺变更的规定,是导致这一事故的次要原因。
三、事故教训及采取措施
1. 严格执行安全生产监督管理制度及安全生产责任制,认真贯彻“安全第一、预防为主、全员动手、综合治理”的安全生产方针,以“严、细、实、全、恒”的工作作风切实抓好安全工作,正确调协安全生产与经济效益的关系。
2. 进一步提高预防和处置各类突发性事故的能力,完善事故应急预案(含停电、停水、停气等极端恶劣条件),加强演练;严格、严肃工艺规程及岗位操作法的执行,进一步加强对关键装置及重点部位工艺控制的管理:严格执行交接班制、岗位责任制、巡回检查制等工艺技术管理制度;加强职工培训教育,提高员工素质,强化岗位练兵,提高应对意外事故和险情的处理能力。
3. 对聚合釜安全防爆膜放空管重新设计,正确安装,确保安全放空;对现有聚合厂房的建筑结构进行审核,拆除原设计的防风墙;重新审定、审核紧急事故终止剂的加入程序,完善其管理制度。
4. 加强对电气安全运行专业人员的培训。
5. 在公司范围内对放空管的固定方式进行专项普查;对工艺流程进行核实。
6. 查找管理上是否存着空位、缺位。
信息来源: 《化工安全与环境》2005年第15期
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