泄漏事故（石油化工）事故原因分析与管理措施

引言（1）

　　2001年1月～2003年12月，某石化企业共发生泄漏事故29起，占3年来作业部级（车间级）以上事故总数（90起）的32.2％．这些泄漏事故，对企业来讲，造成了有用物料和能量的流失，使生产设备无法正常运行，装置被迫停车抢修，甚至引发火灾等事故，这些因素使企业生产成本上升，效益下降；对社会来说，泄漏是造成环境污染的生要根源．

　　　　安全系统工程是系统工程学科的一个分支，它的基础学科除了有系统论、控制论、信息论、运筹学、优化理论等外，还具备其特有的基础学科，如预测技术、可靠性工程、人机工程、行为科学、工程心理学、职业卫生学、劳动保护法规、法律以及相关的过程工程学等多门学科和技术．系统安全认为可能意外释放的能量是事故发生的根本原因，而对能量控制的失效是事故发生的直接原因．这涉及能量控制措施的可靠性问题．在系统安全研究中，不可靠被认为是不安全的原因；可靠性工程是系统安全工程的基础之一．研究可靠性的过程中，涉及物的因素时，使用故障或者失效这一术语；涉及人的因素时，使用失误这一术语．这些术语的含义较以往的人的不安全行为、物的不安全状态深刻得多．

　　　　本文引用可靠性工程理论，把上述某石化企业泄漏事故致因分为人的因素和物的因素两部分进行统计分析，涉及人的因素时，使用失误（Human Error）这一术语；涉及物的因素时，使用失效（FauIt）这一术语．统计结果见表1．

　　表1　2001年1月～2003年12月某石化企业泄漏事故原因统计表

　

事故原因	失误（Human Error）					失效（Fault）				总计
	操作波动	方案缺陷	测厚工作不到位	施工管理不到位	合计	焊接质量差	材质问题	设备质量问题	合计
事故起数	6	4	8	1	19	2	3	5	10	29
占事数总数百分比／％	20.7	13.8	27.6	3.4	65.5	6.9	10.3	17.2	34.5	100.0

事故原因（2）

　　由表1可见，在29起泄漏事故中，由于失误导致事故19起，占泄漏事故总数的65.5％；由于失效导致事故10起，占泄漏事故总数的34.5％．下面分别讨论．

　　1. 失误（Human Error）

　　在29起泄漏事故分析中，失误（Human Error）这一因素有4方面原因：测厚工作不

　　到位、操作波动、方案缺陷、施工管理不到位．

　　　　（1）由于测厚工作不到位导致事故8起，在29起事故致因中所占比例最大，具体表现为麻痹疏忽，工作不认真，没有按制度要求对高温、高压、易腐蚀设备、管线进行测厚；

　　　　（2）操作波动，表现为违反安全规定，凭经验，走捷径，不按程序操作；操作不平稳，压力和温度调节忽高忽低；不按时巡检，或者巡检不认真，不能及时发现问题和处理问题；

　　　　（3）方案缺陷，表现为工艺条件改变以后没有及时对操作规程与事故预案作出相应调整，或者方案本身有漏洞、不完善，但没有及时更改，最终导致事故发生；

　　　　（4）施工管理不到位，表现为部分管理人员施工全过程的质量监督、检查不够仔细；＂三查四定＂（＂三查＂：查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完工程量；＂四定＂：对检查出来的问题定任务、定人员、定措施、定时间限期完成）工作不够严谨．

　　2. 失效（FauIt）

　　（1） 设备本质量问题较为突出．例如：阀门质量不过关，压力表质量低下，垫片质量

　　差，液位计质量不达标；

　　（2） 材质问题．例如：端封封面用料降低了一个档次，本应用Cr9Mo材料，而实际却使用了Cr5Mo材料；

　　　　（3）焊接质量差．例如：焊缝有气孔、夹渣、咬边或者没焊透．
 
预防措施（3）

　　通过以上对29起泄漏事故原因进行分析总结，不论是人的失误还是物的失效，都是泄漏事故的直接原因，它们是泄漏事故背后深层原因的体现，这个背后的深层原因便是管理的原因．因此，从管理上找预防措施是非常有效的办法，通过加强管理，达到预防的目的．

　　1. 统一思想认识，泄漏事故重在预防

　　无论哪种类型的泄漏事故，都威胁着生产装置的正常运行，造成物料和能量损失、人

　　员伤害、环境污染，而这一切损失的背后又以牺牲经济效益作为代价；而当前阶段，世界范围内泄漏治理的水平并不高，例如：带压堵漏技术还处在＂夹具＂的时代，＂卡子、楔子＂依然是维修工堵漏的重要工具．即使目前最先进的＂夹具注胶法＂，也仍然存在很多缺陷．因此，＂预防泄漏＂就显得尤为重要，从领导层到一线职工，必须牢牢树立＂预防泄漏就等于提高经济效益＂的观点．

　　2. 加强管线测厚工作与腐蚀监测工作

　　在29起泄漏事故中，管线泄漏11起，阀门泄漏4起，泵密封泄漏1起．11起管线泄

　　漏事故，又都是由于腐蚀穿孔导致，泄漏点多数位于管线拐弯处，小排凝、小放空等管线接口处，三剂注入点等位置．这种腐蚀穿孔机理简单讲，是磨损腐蚀与应力腐蚀共同作用的结果，一方面，管线内的高速流体（气体、液体或者固体）对管线金属内壁已经形成的腐蚀产物的机械冲刷作用和对新裸露的金属表面腐蚀作用的综合结果，将造成磨损腐蚀，流体在水平或者垂直方向运动时，管壁的腐蚀是均匀减薄的，但是在弯管、U型管等流体方向改变、速度改变部位，其管壁就要比其他部位的管壁迅速减薄甚至穿孔，如图1所示；另一方面，在管线接头处、拐弯处又同时是管线应力集中点，应力又来自焊接过程中残留应力、管线温度变化造成应力集中、管线本身支撑应力等，在应力集中点发生着应力作用与电化学腐蚀交替作用，这构成了应力腐蚀．所以，要加强这些部位的监测，或者说加强危险源的辨识，争取在管线破漏之前在管壁严重减薄处进行包焊修补，做到＂早发现，早处理＂，降低动火风险，减少事故发生．

　　

　　图1　弯管磨蚀示意图

　　3. 持续进行班组培训，减少操作失误

　　（1） 班组处在生产的第一线，要加强班组培训，提高班组全体人员知识、技能水平，

　　让班组了解、掌握泄漏产生的原因和预防措施，减少操作失误，减少泄漏事故发生．培训时不但告诉操作工要做什么，还要让他们知道为什么这样做．例如：有人认为关阀门时，越紧越好，其实不然，阀门只要关严不漏即可，过紧会使密封面应力过大，相互间摩擦加剧，导致密封面过早损坏；有人关阀门不善于利用开关阀门时产生的冲刷作用清洗掉附在密封面上的固体小颗粒等杂质，也是造成密封面过早损坏的原因之一．

　　（2） 班组培训要持续不断，内容要多次反复，强化记忆，达到熟练掌握的目标；

　　（3） 班组培训要跟上形势发展，例如：工艺条件改变以后要及时对操作规程与事故预

　　案作出相应调整，并组织班组学习掌握；

　　　　（4）培训考核机制要严格落实，公正合理，不能出现偏颇，保证操作工对培训工作的积极性；

　　　　（5）通过严格的培训与考核，筛选出比较优秀的人员，安排在重要或者危险的岗位上，对于防止泄漏事故很有效．

　　4. 逐步提高设备的可靠性

　　　　减少泄漏事故，设备本身的可靠性非常重要．由于受科技水平、经济状况和某些历史因素的限制，某些机械设备还达不到本质安全的要求，但是这些设备客观存在并且运行着，甚至充当着效益的源头．一次性全部改造这些设备需要的资金巨大，只能分期、分步更新与治理．对生产设备来说，加强对容器、压缩机、泵等生产设备的合理维护与保养，对输送管线分期、分步更换材质，提高管线的耐腐蚀性；对监测设备如泄漏检测仪表、监控仪表、报警仪表等，使用期限内要求其可靠度符合国家或者行业相关标准，达到寿命期限要及时更换，保证它们随时处于完好状态．

　　　　（1）装置大修、改造或者改建、扩建、新建中，要根据使用环境正确选择、采购可靠性的生产设备与材质良好的管线，这对预防泄漏至关重要，尤其是密封垫片、阀门、压力表等设备．例如：含硫化氢及硫蒸气的腐蚀环境中，各种金属材料的耐腐蚀性以金属铝为最好，而且其机械性能与价格较好，所以它是高硫油加氢精制反应装置上密封垫的首选材料；在浓度大于70％的硫酸中，常温下碳钢是耐腐蚀的，但是温度高于70℃时就不耐腐蚀了．为了提高可靠性，还应采用冗余设计，提高设备防腐标准，例如：在强腐蚀性环境中，壁厚一般设计有一定的腐蚀余量，重要的场合可以使用双层壁，因为我国目前的结构设计标准安全度较低，应大幅提高．装置竣工验收时，设备管理人员对检修后质量的验收、确认标准要提高，一方面，提高竣工验收＂三查四定＂阶段的标准；一方面，执行＂谁签字，谁负责＂的原则，确保责任落实到人．

　　　　（2）日常维护方面，生产装置要经常进行检查、保养、维修、更换，及时发现并整改隐患，通过预防性的更换改进零部件、密封件，消除泄漏隐患．如果现用设备老化、技术落后，泄漏频繁，就应该有计划地对其更新换代，从根本上解决泄漏问题．

　　　　（3）及时发现泄漏是防止次生事故的前提，尤其是那些容易发生泄漏的部位和场所，因为对于高温、高压、易腐蚀性介质，泄漏的发展非常迅速，因此提高泄漏检测、监控、报警等仪表的可靠性至关重要，工业电视监视系统、容器液位计、液化气罐高液位报警及其联锁系统、可燃气体检测报警仪等仪表要做到完备好用，正确无误．这就要求这些仪表本身质量良好，可靠性高；仪表的维护保养要正确．例如：可燃气体检测报警仪要定期标定，一般每3个月1次．

结论（4）

　　泄漏事故的发生往往是多方面因素综合作用的结果，在石化行业广泛推行HSE管理体系的今天，本文按照HSE管理体系的要求，改变以往的末端管理为过程控制，着重从管理角度入手分析与论证了泄漏事故原因并提出有关预防措施，由于按照持续改进的原则，所以是可行的．（刘东）