在我上一篇文章中主要講述了液化烴管道的安全設計要點及解析，今天再著重討論一下液化烴儲罐的安全設計，鑒于液化烴儲罐的設計有專門的標準規(guī)范，大家也可以自行查閱標準和條文解釋，故在本篇文章中，我不再進行條文列舉，而是以案說法，以歷史上真實的事故案例來解說液化烴儲罐的安全設計要點，加深對標準中有關條文的理解和對安全設計的重視。所以本文的最大價值并不是給廣大業(yè)界同仁提供詳實的設計依據(jù)，而是以事故警示的意義來告誡設計工作者，那些被列入標準的設計條款背后，我們?yōu)榇擞指冻隽嗽鯓討K重的代價！
1984年11月19日，墨西哥國家石油公司的液化石油氣（LPG）儲運站，由于管線破裂，釋放出大量LPG，形成蒸汽云后，遇火源著火爆炸?；鹎蛑睆礁哌_360m，48個儲罐全部遭到破壞，站內(nèi)設施幾乎全部毀壞。爆炸沖擊波半徑達1200m，損毀民房1400多間，共造成約650人死亡，6000人受傷，3萬多人無家可歸，被列為“世界工業(yè)史上最大的災難之一”。
1984年12月22日墨西哥聯(lián)邦檢察署公布的調(diào)查報告為：墨西哥國家石油公司儲運站內(nèi)部一條連接球罐和臥式儲罐的管線發(fā)生龜裂，泄露LPG并形成蒸汽云滯留，由該廠內(nèi)部的燃燒器引火，導致蒸汽云爆炸。 事故的經(jīng)驗教訓：大型液化烴儲罐不得布置在居民區(qū)或人員密集地帶，大型LPG球罐需保持一定的防火間距，儲罐的消防噴淋必須滿足冷卻水量的需求，進出儲罐的管線必須安裝能遙控操作的緊急切斷閥。上述的所有內(nèi)容在1992年全部被寫入石化企業(yè)的第一部防火規(guī)范《GB 50160-92 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》中。 1988年10月22日，位于魔都的高橋石化煉油廠小涼山球罐區(qū)，操作人員在進行球罐脫水作業(yè)過程中，由于操作失誤，造成液化氣大量泄出，遇明火發(fā)生爆炸，共造成26人死亡，15人燒傷。這是自1983年中國石油化工總公司成立以來，發(fā)生的一起最慘重的事故。
事故的經(jīng)驗教訓：?；窂臉I(yè)人員必須具備基本的化工安全知識，必須對企業(yè)入職員工進行能勝任崗位的安全教育培訓。全壓力式球罐應采用二次脫水系統(tǒng)。專項安全設施（可燃氣體報警系統(tǒng)）必須和項目同時設計、同時施工、同時投用。事故發(fā)生后，必須在1小時之內(nèi)立即上報。以上全部內(nèi)容分別被寫入《GB/T 33000-2016 企業(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規(guī)范》《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（第6.3節(jié)）》、《安監(jiān)總局令〔2010〕36號 建設項目安全設施“三同時”監(jiān)督管理暫行辦法》和《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例（第二章）》中。 1997年6月27日，香港回歸的前夜，位于首都的北京東方化工廠在裝卸輕柴油時，由于操作失誤，造成物料大面積泄露，物料揮發(fā)形成的蒸汽云發(fā)生爆炸，最終造成死亡9人，傷39人的慘劇。20余個1000~10000立方米的裝有多種化工物料的球罐被毀，直接經(jīng)濟損失1.17億元。事故發(fā)生后，有關部門先后組織了三個專家組對事故原因進行調(diào)查，歷時3年半，終于在2000年12月15日，國家經(jīng)貿(mào)委對北京東方化工廠“97·6·27'’特別重大事故作出批復，認定本次事故為責任事故。
其實北京東方化工廠爆炸并非是球罐本身的原因，只是常壓儲罐的池火波及到了球罐的進出口管線，造成了事故的進一步擴大。當然我之所以堅持把該事故列出來，是因為該事故留給我們的經(jīng)驗教訓太深刻了，無論是技術上還是管理上都對以后的罐區(qū)安全設計和管理產(chǎn)生了深刻的影響。 從設計上來講，一是在設備的設計上沒有防止誤操作的技術設施，是出現(xiàn)誤操作的潛在因素;二是在出現(xiàn)操作失誤的時候，缺乏及時發(fā)現(xiàn)與信息反饋的技術設施，說白了就是缺少自動化控制。但是我想說的是，在二十多年前的石化行業(yè)，整個行業(yè)的自動化控制水平都很低，大家現(xiàn)在是不是經(jīng)常遇到一些老的石化廠為什么控制室都離裝置區(qū)很近，就是因為當年的自動化控制水平太低了，不得不依靠大量的人員去現(xiàn)場巡檢、操作、記錄數(shù)據(jù)等等，每天往返十幾次，所以控制室就不能建的離裝置太遠。 北京東方化工廠“97·6·27'’特別重大事故的另外一個值得書寫的教訓就是事故的調(diào)查報告程序問題，1997年發(fā)生的事故，直到2000年末才最終結案。該事故也成為近30年來特大事故調(diào)查報告歷時最長的事故。我們不禁要問：為什么會花費這么長的時間？難道事故真的如此離奇嗎？我查閱了相關的公開資料，雖然事故調(diào)查確實有一定的復雜性，調(diào)查過程中也動用了大量的專業(yè)鑒定機構和計算機模擬實驗，但造成如此漫長的主要原因并不在此，而是當時的事故調(diào)查報告程序。 依據(jù)1989年頒布的《特別重大事故調(diào)查程序暫行規(guī)定》第十六條規(guī)定：特大事故發(fā)生后，按照事故發(fā)生單位的隸屬關系，由省、自治區(qū)、直轄市人民政府或者國務院歸口管理部門組織成立特大事故調(diào)查組，負責事故的調(diào)查工作。
第十八條規(guī)定：特大事故調(diào)查組，應當根據(jù)所發(fā)生事故的具體情況，由事故發(fā)生單位的歸口管理部門、公安部門、監(jiān)察部門、計劃綜合部門、勞動部門等單位派員組成，并應當邀請人民檢察機關和工會派員參加。 我們以現(xiàn)在的眼光來看待上述的兩個條款的話，一個現(xiàn)實的問題就是事故發(fā)生單位與政府一旦存在隸屬關系，那么也就存在利害關系。所以也就難以得出令人信服的客觀公正的調(diào)查報告，耗費三年的調(diào)查報告原因也正在于此。 事故的經(jīng)驗教訓：可燃液體的儲罐必須裝備自動化控制系統(tǒng)，液位報警聯(lián)鎖緊急切斷系統(tǒng)，可燃氣體泄露監(jiān)測報警系統(tǒng)等等，同時特大事故的調(diào)查報告由國務院或者國務院授權有關部門進行。以上全部內(nèi)容分別被寫入《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（第6章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范（第5章）》、《SH/T 3184-2017 石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設計規(guī)范》和《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例（第三章）》中。 1998年3月5日，西安市煤氣公司液化石油氣管理所貯量為400 m3的11號球形儲罐下部排污閥上部法蘭密封局部失效，造成大量的液化石油氣泄漏，隨后發(fā)生閃爆,事故共造成11人死亡，31人受傷。這起泄漏事故是西安市建國以來罕見的一次嚴重泄漏爆炸事故，給國家財產(chǎn)和人民生命安全造成了極其嚴重的危害。
事故的經(jīng)驗教訓：液化烴儲罐之間的防火間距不足，液化烴儲罐與相鄰工廠的間距不足，全壓力式液化烴儲罐應采用有防凍措施的二次脫水系統(tǒng)，儲罐根部應設緊急切斷閥，全壓力式儲罐應采取防止液化烴泄露的注水措施。液化烴球形儲罐的支柱外表面應由耐火層，耐火極限不小于1.5h。液化烴儲罐本體法蘭采用高強度對焊法蘭，墊片采用金屬纏繞墊片和高強度螺栓。連接液化烴球罐的管道必須考慮支撐措施。以上全部內(nèi)容分別被寫入《GB 50160 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（第6.3節(jié)）》、《SH 3136-2003 液化烴球形儲罐安全設計規(guī)范（第4章）》、《GB 12337-2014 鋼制球形儲罐（第5章、第7章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范（第6章）》和《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程（第3章）》。 2015年7月16日7時39分，山東石大科技石化有限公司液化烴球罐在倒罐作業(yè)時發(fā)生泄漏著火，引起爆炸，在事故救援過程中造成2名消防隊員受輕傷，直接經(jīng)濟損失2812萬元。
事故的經(jīng)驗教訓：此事故暴露出來的主要問題是倒罐過程中的操作管理和安全問題，關于液化烴儲罐的倒罐操作，這屬于企業(yè)內(nèi)部的工藝操作問題，我并沒有查到相關的標準規(guī)范。目前只查到了中石化的內(nèi)部文件規(guī)定中有關于液化烴儲罐的比較詳細的安全規(guī)范。另外事故發(fā)生后，其自動化控制設施不完善，不能實現(xiàn)遠程控制，另外緊急切斷閥的氣動執(zhí)行機構失效，導致失去緊急切斷功能，這個關鍵性的失誤最終導致了致命的后果。關于切水過程中怎樣避免人員的失守，怎么做到人走自動切斷。關于這一點，可以采用彈簧快關閥來解決這個問題。即人手一旦離開手柄，閥門就會自動關閉。上述的內(nèi)容分別被寫入到《SH/T 3007-2014 石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范（第6.4節(jié)）》、《安監(jiān)總管三〔2013〕76號 關于進一步加強危險化學品建設項目安全設計管理（第二十二條）》、《SH/T 3005-2016 石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范（第10.3節(jié)）》 2017年6月5日，臨沂市金譽石化有限公司儲運部裝卸區(qū)的一輛液化石油氣運輸罐車在卸車作業(yè)過程中發(fā)生液化氣泄漏，引起重大爆炸著火事故，造成10人死亡，9人受傷，直接經(jīng)濟損失4468萬元。 經(jīng)計算，本次事故釋放的爆炸總能量為31.29噸TNT當量，產(chǎn)生的破壞當量為8.4噸TNT當量。
事故的經(jīng)驗教訓：此次事故的主要原因非常簡單，說白了就是一個快速接頭的使用問題。如果作業(yè)人員再愿意花費哪怕十幾秒鐘的時間來加固接頭，可能就不會釀成事故。所以我的反思還是那句話：所謂的安全管理本質(zhì)上還是人的行為問題，安全管理本質(zhì)上就是不斷地克服人的惰性，且從技術上盡量減少人為的干預。另外一個教訓就是控制室并未進行抗爆設計，導致控制室內(nèi)一名員工死亡。關于快速接頭的改善，在2020年山東省安委會辦公室發(fā)布了26號文《山東省可燃液體、液化烴及液化毒性氣體汽車裝卸設施安全改造指南》的通知》，要求采用一種新型的帶防脫裝置的接頭，如下圖：
關于控制室的抗爆設計，國家安全監(jiān)管總局在2017年11月，也就是金譽石化“6.5”重大爆炸事故的四個月后，發(fā)布了121號文《化工和危險化學品生產(chǎn)經(jīng)營單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標準》，其中第十三條：“控制室或機柜間面向具有火災、爆炸危險性裝置一側(cè)不滿足國家標準關于防火防爆的要求?！贬槍υ撌龡l，在隨后的官方解讀文件中，明確指出了“控制室、機柜間的建筑、結構滿足《SH/T 3006-2012 石油化工控制室設計規(guī)范》第4.4.1條等提出的抗爆強度要求；”—————————（END）—————————
以上所列的六起事故都是關于液化烴儲罐的比較典型的案例，事故造成的傷害都是無法挽回的，那些血淋淋的事實一再不停地向我們敲響警鐘：安全生產(chǎn)，警鐘長鳴！無論是做為設計工作者還是安全管理者，這些事故都應當能引起我們的反思，但愿我們以后的設計規(guī)范和技術進步永遠不要再以鮮血的代價來推動。
