事故經(jīng)過

CSB（美國(guó)化學(xué)品安全與危害調(diào)查委員會(huì)）制作的動(dòng)畫視頻還原了事故發(fā)生的整個(gè)過程

▲視頻來源于油管，由中化應(yīng)急進(jìn)行翻譯，僅供學(xué)習(xí)參考

事故分析

巴吞魯日煉油廠的安全管理體系存在一系列問題，導(dǎo)致旋塞閥齒輪箱和承壓頂蓋拆除過程中發(fā)生異丁烷泄漏和著火，這些問題或不足主要包括：

• 未能發(fā)現(xiàn)并解決舊型號(hào)的旋塞閥在設(shè)計(jì)和可靠性方面的問題；

• 識(shí)別閥門操作與維修風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，缺乏對(duì)人為因素的評(píng)估；

• 缺乏指導(dǎo)拆除旋塞閥上齒輪箱的書面程序；

• 針對(duì)如何安全拆除烷基化裝置中不同類型的旋塞閥齒輪箱及潛在危險(xiǎn)，未對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)；

• 公司安全文化存在問題，允許操作員在沒有任何詳細(xì)程序和未經(jīng)培訓(xùn)的情況下實(shí)施旋塞閥齒輪箱拆除作業(yè)。

   

類似于巴吞魯日煉油廠烷基化裝置中的旋塞閥比較難操作。煉油廠的記錄也表明，安裝手輪和齒輪箱是為了方便閥門的操作，但這種構(gòu)造即使在低壓環(huán)境下，旋塞閥的工作扭矩也很大。工作人員操作旋塞閥的過程中，曾多次出現(xiàn)手輪滑絲或被卡住的現(xiàn)象，此外，齒輪箱中的齒輪也可能會(huì)出現(xiàn)掉落或破碎。

位于巴吞魯日煉油廠烷基化裝置上的15個(gè)旋塞閥上的齒輪箱支架，使用相同的4根垂直螺栓將承壓頂蓋固定在閥體上。然而，這種齒輪箱(30多年前的老設(shè)計(jì))只需要拆卸2根水平螺栓，而不用對(duì)頂蓋螺栓進(jìn)行拆卸。

此次事故相關(guān)的齒輪箱符合這一部分規(guī)定，因?yàn)樗梢栽诓徊鹦度魏纬袎翰考那闆r下進(jìn)行拆卸。

針對(duì)該事故，操作人員只需取下2 根橫螺栓，不必?cái)Q下關(guān)鍵的頂蓋螺栓就可以拆掉支架（見圖1）。但事發(fā)當(dāng)天操作員卸下了全部4 根垂直螺栓，導(dǎo)致異丁烷泄漏并著火。

▲【圖1】把黃色箭頭處的2 個(gè)橫螺栓擰下即可拆除齒輪箱

CSB調(diào)查了解到，在1984年，旋塞閥制造商(Durco)更新了旋塞閥的設(shè)計(jì)，使齒輪箱支架可以通過不同的螺栓連接到閥門上，而不是將承壓頂蓋固定在閥體上（見圖2、圖3）。巴吞魯日煉油廠烷基化裝置中大約97%的旋塞閥是最新的Durco旋塞閥設(shè)計(jì)。采用這種改進(jìn)的設(shè)計(jì)，變速箱支架不用連接到承壓頂蓋，有助于防止事故的發(fā)生。

▲圖2 改進(jìn)的旋塞閥設(shè)計(jì)包括一個(gè)額外的四個(gè)齒輪箱支撐支架孔，與承壓頂蓋(位于閥體法蘭上)分開，如圖黃色箭頭所示。右邊的照片為一個(gè)連接在閥體法蘭上的齒輪箱支架，（和事故中閥門不同）。左邊的照片為烷基化裝置中，不同的旋塞閥，其齒輪箱被拆除

▲圖3 巴吞魯日煉油廠使用了上圖中的齒輪箱支架設(shè)計(jì)(黃色圓圈)。這些特定的支架附在閥體法蘭上

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理是降低風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)防重大事故發(fā)生的關(guān)鍵，也是評(píng)估安全保障措施是否能夠有效降低/控制風(fēng)險(xiǎn)的方法。盡管巴吞魯日煉油廠使用這種較老的閥門設(shè)計(jì)滿足API標(biāo)準(zhǔn)599的要求，但在持續(xù)對(duì)這些閥門的設(shè)計(jì)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化是風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理中的重要一環(huán)，如果該煉廠提前對(duì)老閥門實(shí)施了設(shè)計(jì)升級(jí)，也許本次事故就可以避免。而老閥門的設(shè)計(jì)恰恰忽略了API中一個(gè)重要的安全宗旨：盡可能讓人們很容易實(shí)現(xiàn)正確操作，很難實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤操作。

API發(fā)布了一個(gè)人為因素評(píng)估工具。評(píng)估范圍包括：現(xiàn)有的作業(yè)活動(dòng)和人為活動(dòng)。比如，在定期拆除失效的旋塞閥齒輪箱的作業(yè)活動(dòng)中，如果企業(yè)事先未對(duì)員工開展人為因素相關(guān)培訓(xùn)，而員工又不得不開展拆除失效齒輪箱的作業(yè)活動(dòng)，則就可采用API提供的人為因素評(píng)估工具，針對(duì)旋塞閥與齒輪箱的可靠性等問題做出迅速的思考和判斷:

• 是否有一些設(shè)備的操作和運(yùn)行與設(shè)計(jì)不符?

• 人為操作失誤如何導(dǎo)致事故或不安全情況的發(fā)生?

• 是否明確了日常職責(zé)？

• 作業(yè)輔助程序是否充分(包括培訓(xùn))?

而巴吞魯日煉油廠對(duì)烷基化裝置進(jìn)行過程危險(xiǎn)分析時(shí)，沒有考慮到任何與閥門操作問題相關(guān)的人為因素。如果事前進(jìn)行了人為因素分析，就能促使員工對(duì)齒輪箱拆除的相關(guān)問題進(jìn)行探討，或許就會(huì)發(fā)現(xiàn)在拆除過程中會(huì)發(fā)生閥門解體等潛在危險(xiǎn)，繼而提出糾正措施，廠區(qū)內(nèi)這些有潛在危險(xiǎn)的閥門就能被換掉，從而預(yù)防事故發(fā)生。

CSB調(diào)查發(fā)現(xiàn)，缺乏書面程序是導(dǎo)致該事件的原因之一。該公司尚未制定出一套如何在可預(yù)見的操作模式下安全運(yùn)行該裝置的操作程序。缺乏書面程序意味著沒有進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，識(shí)別，評(píng)價(jià)的書面指南，操作人員無法處理過程偏差，因此，操作人員并不知道這一過程已處于不安全的狀態(tài)，繼續(xù)錯(cuò)誤操作，最終導(dǎo)致了泄漏和爆炸的發(fā)生。

從此次事故可以看出，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)如果沒有作業(yè)指導(dǎo)書，會(huì)非常危險(xiǎn)。因此，巴吞魯日煉油廠應(yīng)該制定書面程序（操作規(guī)程），詳細(xì)說明安全拆卸各種類型的旋塞閥齒輪箱的流程和步驟。

巴吞魯日煉油廠烷基化裝置使用的旋塞閥生產(chǎn)商，在閥門說明書中明確警告用戶不能拆除承壓頂蓋螺栓，但該煉油廠并未制定拆除齒輪箱的書面程序。員工不知道拆除作業(yè)的危險(xiǎn)，也不知道齒輪箱拆除會(huì)帶來什么后果，操作員也未接受過任何有關(guān)拆除旋塞閥齒輪箱的培訓(xùn)。

可以看出，操作員缺乏危險(xiǎn)意識(shí)，并且未接受相應(yīng)的操作培訓(xùn)，才導(dǎo)致此次事故。

巴吞魯日煉油廠的企業(yè)文化，允許操作員在沒有詳細(xì)的程序和未經(jīng)培訓(xùn)的情況下，拆除發(fā)生故障的旋塞閥齒輪箱，甚至認(rèn)為拆除齒輪箱和用管鉗手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿是“慣例”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些操作員曾多次進(jìn)行類似操作，他們的這種操作方式往往是從“前輩”那里學(xué)到的，只是前期的操作未造成事故，所以并未對(duì)該操作的風(fēng)險(xiǎn)引起重視。

CSB的調(diào)查報(bào)告中指出導(dǎo)致此次事故的文化問題包括：

• 對(duì)長(zhǎng)期出現(xiàn)的齒輪箱可靠性問題從未進(jìn)行任何調(diào)查或糾正；

• 盡管沒有詳細(xì)的書面程序作指導(dǎo)，也沒有安全作業(yè)培訓(xùn)，但在齒輪箱不好用時(shí)，操作員還是會(huì)通過拆裝齒輪箱來進(jìn)行閥門開關(guān)作業(yè)；

• 事發(fā)前，該煉油廠的人為因素分析未能識(shí)別和控制此類危險(xiǎn)。

事故教訓(xùn)

要對(duì)與機(jī)械操作相關(guān)的人為因素進(jìn)行評(píng)估，實(shí)行分級(jí)控制，減少識(shí)別出的危險(xiǎn)。例如巴吞魯日煉油廠烷基化裝置，約有1/3 的旋塞閥采用了這種齒輪箱連接方式，有可能會(huì)在拆除承壓組件的過程中產(chǎn)生不良后果，因此要對(duì)這種拆除方式進(jìn)行評(píng)估。識(shí)別出危險(xiǎn)后，應(yīng)采取分級(jí)控制，對(duì)可能發(fā)生問題的旋塞閥采取應(yīng)對(duì)措施。

要為從事有潛在危險(xiǎn)（例如拆除發(fā)生故障的旋塞閥齒輪箱）的作業(yè)人員，制定詳細(xì)且準(zhǔn)確的程序（操作規(guī)程）。對(duì)于巴吞魯日煉廠這種情況，應(yīng)專門制定拆除故障旋塞閥齒輪箱程序。當(dāng)存在不同類型的設(shè)備時(shí)，因分別制定操作程序。

為員工提供培訓(xùn)，確保他們能夠安全、正確的操作。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)著重介紹工藝和設(shè)備，以提高工人的危險(xiǎn)意識(shí)，防止事故發(fā)生。

安全指導(dǎo)建議

同時(shí)，針對(duì)使用手動(dòng)齒輪操作旋塞閥的工廠應(yīng)：

1. 對(duì)閥門進(jìn)行檢查，查找出齒輪箱支架與承壓組件相連的旋塞閥（易發(fā)生問題的閥門）；

2. 對(duì)易發(fā)生問題閥門進(jìn)行危險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，運(yùn)用分級(jí)控制來制定控制措施；

3. 考慮對(duì)旋塞閥的設(shè)計(jì)進(jìn)行升級(jí)，將齒輪箱支架與閥門法蘭相連（見圖2），或采取其他方式消除潛在風(fēng)險(xiǎn)；

4. 對(duì)于需升級(jí)的閥門，制定臨時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)控制方案，保障操作人員的安全；

5. 制定書面程序，對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保作業(yè)者能夠安全拆除旋塞閥齒輪箱；

6. 除齒輪外，還應(yīng)對(duì)其他設(shè)備，如與承壓閥門組件相連的電機(jī)等進(jìn)行評(píng)估。