吉林省松原石油化工股份有限公司“11.06”爆炸事故
一、事故調查分析
（一）事故概要1、事故簡介
2011年11月6日23時55分,吉林省松原石油化工股份有限公司氣體分餾車間發生爆炸引起火災，事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
2、事故原因
（1）直接原因
硫化氫應力腐蝕導致氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐破裂是發生爆炸事故的直接原因。
（2）間接原因
①違規設計、違規制造。在2004年7月第二套催化裂化和第二套氣體分餾裝置建設中，當時雖沒安全生產許可制度，但其自行設計，擅自委托制造，也存在違規行為。
②對存在的隱患處理不當。氣體分餾裝置存在硫化氫腐蝕，曾出現硫化氫嚴重超標現象，企業沒有據此縮短設備監測檢查周期，排查隱患，加強維護保養。
（二）基本情況
1、企業概況
吉林省松原石油化工股份有限公司始建于1970年。四十多年來幾經擴能和技術改造，將原來2萬噸/年簡單再生產的燃料型企業建成原油加工能力50萬噸/年以化工為主體，汽、柴油為輔的化工燃料型企業。
公司現有廠區面積28萬平方米，擁有7套生產裝置，其中：常壓蒸餾裝置一套，加工能力為50萬噸/年；催化裂化裝置兩套，加工能力為40萬噸/年（其中：一套催化裂化裝置15萬噸/年、二套催化裂化裝置25萬噸/年）；氣體分餾裝置兩套，加工能力為15萬噸/年（其中：一套氣體分餾裝置為3萬噸/年已停用、二套氣體分餾裝置為12萬噸/年）；氣體精制裝置一套，加工能力為6萬噸/年（屬新建設項目，至今未投入使用）；乙苯裝置一套，加工能力為4萬噸/年（屬新建設項目，至今未投入使用）。
公司生產的主要產品有：汽油、柴油、精丙烯、丙烷、苯、甲苯、二甲苯、車用液態烴、乙苯等。
2、氣體分餾裝置工藝流程簡介
自催化裂化裝置來的石油液化氣首先進入氣體分餾裝置原料緩沖罐V508，由脫丙烷塔進料泵P501抽出，經E502、E504換熱后進入脫丙烷塔T501，氣液相在塔盤上傳質傳熱，塔底混合碳四經與原料換熱后送出裝置。脫丙烷塔頂C2、C3組份經空冷E507、冷506冷凝冷卻后進入脫丙烷塔回流罐V501，氣相進入瓦斯管網。液相一路由脫丙烷塔回流泵P502抽出打入脫丙烷丙塔頂為本塔回流，另一路為脫乙烷塔進料。
脫乙烷塔頂C2、C3組份經E508冷凝冷卻后進入脫乙烷塔頂回流罐V502，氣相進入瓦斯管網。液相由P504抽出打入脫乙烷塔頂為本塔頂回流。脫乙烷塔底C3組份自壓入粗丙烯塔T503，塔底丙烷經E512冷卻后送出裝置。塔頂C3組份進入精丙烯塔T504塔底，T504塔底液相由P505抽出打入粗丙烯塔T503為該塔頂回流。精丙烯塔頂丙烯組份經空冷E509、E510冷凝冷卻后進入精丙烯塔T504頂回流罐V504，氣相進入瓦斯管網，液相丙烯由泵506抽出，一路做為精丙烯塔T503頂回流，另一路丙烯產品經冷卻后送出裝置。
（三）事故經過
2011年11月6日23時55分許，吉林省松原石油化工股份有限公司位于氣體分餾裝置（年處理能力十二萬噸）冷換框架一層平臺最北側的脫乙烷塔頂回流罐（設備編號v-502）突然發生爆炸，罐體西側封頭母材在焊縫附近不規則斷裂，導致封頭85%部分從安裝地點沿西北方向飛出190m，落至成品油泵房磚砌圍墻處，圍墻被砸倒約4平方米，碰撞產生的沖擊波將泵房所有玻璃擊碎。
其余罐體連同鞍座支架在巨大的反作用力作用下，掙斷與平臺的焊接，向東從二套催化裂化裝置操作室及循環水泵房房頂掠過，飛行80m，砸在循環水泵房東側管帶處，罐體帶支架在飛過二套催化裂化裝置操作室過程中，將操作室頂棚刮塌，操作室南側部分墻體倒塌，將循環水泵房東側管帶處房頂砸塌5平方米左右。當時操作室內操作工共13人，二套催化裂化裝置穩定一操路某某、反應崗外操孫某當場被砸死， 三班班長張某某右手臂骨折；副主任任某某頭部劃傷；反應外操歐某某頭部劃傷；主任侯某某腳部扭傷；反應一操張某手臂劃傷；余熱鍋爐崗苗某某在循環水泵房內巡檢當場被砸死。
罐體爆炸后，罐內介質（乙烷與丙烷的液態混合物）四處噴濺、氣化，并在空氣當中擴散、彌漫，與空氣當中的氧氣充分混合達到爆炸極限，間隔12秒后，遇明火發生閃爆，一車間氣分班三班班長馬某某、化驗員曹某某、劉某某去氣體分餾裝置一層平臺下采樣點采樣，途中馬某某和曹某某身上被噴濺的介質燒著，掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯合操作室跑，跑至操作室外塔燈處，操作室人員迅速用滅火器將兩人身上火撲滅，劉某某聽見爆炸響聲后也掉頭向一套催化裂化及氣體分餾裝置聯合操作室跑，臉部輕微燎傷，三人被立即送往吉林油田總醫院救治（馬某某于11月7日14時轉入長春醫大醫院，于11月8日23時左右救治無效死亡；曹某某于11月7日11時轉入長春燒傷醫院）。
（四）事故損失情況
（1）此次爆炸事故造成4人死亡，1人重傷，6人輕傷。
（2）大火將二套催化裂化裝置操作室北側的裝置區辦公室(設備部、安全部)室內可燃物引燃發生火災，將樓內所有可燃物燒盡；持續燃燒的大火將冷換框架嚴重燒損，一層平臺以上立柱嚴重變形，二層平臺空冷部分坍塌，護板脫落，冷換框架兩側塔1、塔2、塔3、塔4也遭到不同程度的燒損和破壞；閃爆產生的沖擊波將附近氣體精制泵房、常壓泵房、氣壓機主控機房、主風機房、循環水泵房玻璃全部震碎。經初步統計，此次爆炸事故直接經濟損失869萬元。
（A）
（B）
（C）
（D）
圖1 事故現場破壞情況（A-D）
1、直接原因
調查組在原始記錄、現場勘查資料、調查問詢情況的基礎上，通過理論計算、分析論證，得出結論：
（1）通過DCS數據，排除了此次事故操作因素導致爆炸的可能性。
（2）通過現場監控錄像等，排除了因介質大量泄漏發生火災引發爆炸的可能性。
（3）該罐未從焊縫處開裂，排除了焊接質量問題導致爆炸的可能性。
（4）通過強度核算，排除了罐體封頭厚度不夠原因造成爆炸的可能性；通過鋼材質量報告單，排除了母材原始成份超標導致爆炸的可能性。
（5）從色譜分析臺帳看出，介質中硫化氫含量時有超標，從斷口上觀察，裂紋擴展區斷口平齊，是典型的應力開裂裂紋，另外，裂口與主應力方向垂直。
綜合分析，硫化氫應力腐蝕導致該罐破裂是這起事故的直接原因。
氣體分餾裝置（年處理能力4萬噸）在2004年11月建成投產后，沒有有效的脫硫手段，一套催化裂化裝置與二套催化裂化裝置所產生的液態烴只配套有堿洗系統，脫硫效果一直不佳，直至2009年末20萬噸/年脫硫醇裝置才建成投入使用。從化驗分析報告單看出，2009年末之前硫化氫含量時有超標現象（經常超過10ppm以上，甚至達到1500ppm）。液態烴在含有微量水的情況下，硫化氫溶解于水，形成濕環境，硫化氫會發生電離，使水呈弱酸性，硫化氫在水中離解出氫離子，在0-65℃溫度范圍內，發生如下電離反應。
H2S=H++HS- HS-=H++S2- 2H++2e= H2↑
原子半徑極小的氫原子在壓力作用下滲入鋼的晶格內部，并融入晶界間，融入晶格中的氫有很強的游離性，在一定條件下將導致材料的脆化（氫脆）和氫致微裂紋，在晶格等處形成很大的應力集中，超過晶界處強度后生成微裂紋，并隨運行時間的延長，逐步擴展。
11月9日，吉林油田公司特種設備檢測中心對事故罐封頭進行了超聲波測厚檢測，檢測發現大量分層現象；松原市質量技術監督局對該罐封頭及筒體進行了超聲波測厚檢測，也證實了這一點，并且測出分層傾角最大為10.2°，初步判定封頭測點處存在分層（重皮）；同時，事故調查組從封頭上取樣0.04平方米送至吉林亞新工程檢測有限責任公司進行微觀金相試驗，進一步證實存有大量分層現象，從金相分析看，不排除母材有原始分層現象，金屬分層現象是硫化氫應力腐蝕的重要影響因素。
由于氫原子在應力梯度的驅使下，向微裂紋尖端的三向拉應力區集中，使晶體點陣中的位錯被氫原子“釘扎”，鋼的塑性降低，當內壓所致的拉應力和裂紋尖端的氫濃度達到某一臨界值時，微裂紋擴展，擴展后的裂紋尖端某處氫再次聚集，裂紋再擴展，這樣最終導致破裂，這種現象稱之為硫化氫應力腐蝕開裂。
硫化氫應力腐蝕屬于延遲破壞，可在幾小時、幾天、幾周、數月或幾年后發生，但無論破壞發生遲早，壓力容器表面無任何破損痕跡，往往事先均無明顯預兆。
大量事實及理論依據充分證明，松原石油化工股份有限公司氣體分餾裝置脫乙烷塔頂回流罐正是由于硫化氫應力腐蝕造成筒體封頭產生微裂紋，微裂紋不斷擴展，致使罐體封頭在焊縫附近熱影響區發生微小破裂，導致介質小量泄漏，10分鐘內罐內壓力下降了0.037MPa，隨著微小裂口的發展增大，使罐體封頭強度急劇減弱，在23點55分罐體封頭突然整體斷裂，首先發生物理爆炸，罐內3噸介質全部外泄，迅速揮發，變成氣體與空氣混合達到爆炸極限，12秒后遇明火發生閃爆（物理爆炸）。
2、間接原因
（1）該公司2004年建成投產的4萬噸/年氣體分餾裝置，屬抄襲沈陽新民蠟化廠同類裝置設計文件；該裝置2007年12萬噸/年擴容設計過程中，屬抄襲原前郭煉油廠12萬噸/年氣體分餾裝置設計文件，部分主要設備屬委托清華大學北京澤華化學工程有限公司進行核算，由于是非正規、整體設計，兩次設計均未考慮到硫化氫腐蝕因素，沒有設計配套的脫硫設施，致使2009年末之前所生產的液態烴長期無有效的、相應的、可控的脫硫手段，導致催化液態烴H2S含量時有超標現象。
（2）該裝置2004年建設過程中，所有壓力容器均屬利用抄襲圖樣，私自委托制造，產品出廠后無合格證、質量證明書和銘牌等技術文件及資料，嚴重違反了《鋼制壓力容器》GB150—1998之規定。制造質量問題，在焊接壓力容器中，常可能隱藏有缺陷，這些缺陷在適當的條件下，如硫化氫應力腐蝕情況下，會使容器加劇破壞。
（3）該裝置建設過程中，屬企業自行施工安裝，該企業無安裝資質，V-502罐鞍座下鋼結構支架與平臺焊接不牢固，致使支架掙脫與平臺的焊接隨同罐體飛出，刮塌操作室屋頂，砸塌循環水泵房屋頂。
（4）設備管理不到位，按《壓力容器監察規程》-1999第一百三十三條第三項之規定，壓力容器在使用條件惡劣或介質中硫化氫及硫元素含量較高（＞100ppm）時，檢驗周期應適當縮短（3年以下），而企業未采取相應調整措施。從企業液態烴色譜分析臺帳可以看出，H2S含量超過100ppm的現象時有發生。
二、事故應急處置
爆炸發生后，該公司及時啟動公司級事故應急救援預案。市消防支隊于11月6日23時56分54秒接到該公司保安報警后派出95名消防官兵、出動16輛消防車展開滅火救援，火勢在11月7日3時左右得到了有效控制，于11時13分撲滅。三、反思與建議
松原石油化工股份有限公司“11.06”事故，突出暴露了企業安全生產主體責任落實不夠，安全基礎建設薄弱，安全生產法規、規程在企業中沒有得到很好落實。企業自1970年建廠以來，基本保持了生產安全運行,但是在2007年11月8日和2008年11月17日相繼發生生產安全事故，平穩運行3年后又發生傷亡事故，說明了企業存在著“重發展，輕安全”的麻痹思想，急需提高安全管理水平，要認真從這起事故中吸取教訓，排查各方面、各環節安全隱患，防止類似事故的發生。（一）修訂、完善安全生產責任制，明確職責，落實責任，真正建立起企業安全管理的有效機制，嚴格安全管理，規范安全操作規程，提高人員的安全技能。
（二）嚴格按照操作規程及停工方案安全平穩停車，退料，掃線，達到檢維修條件。
（三）加強安全管理人員、特種作業人員和從業人員的安全教育和培訓工作，特別是加強對要害崗位操作人員安全培訓，提高員工的風險辨識和應急處置能力，提升全員安全生產意識。
（四）加強工藝紀律，完善設備管理制度，界定管理界面，理順工作程序，按規定嚴格各種物料質量標準檢測檢驗。
（五）重新修訂、完善事故應急救援預案，并定期開展演練活動，提高預案的科學性和可操作性。