中石油大連石化公司“8.29”儲罐火災事故
一、事故調查分析
（一）事故概要1、事故簡介
2011年8月29日8時30分左右，中石油大連石化儲運車間接到調度通知，要將柴油調合一線從877號罐改至875號罐。875號罐為內浮頂罐，罐容為20000立方米，收油前該罐液面為0.969米。9時52分40秒，開啟875號罐入口電動閥開始收油。9時56分44秒，875號罐突然發生閃爆、起火。泄漏的柴油在防火堤內形成池火。經消防人員全力撲救，13時06分左右將明火撲滅。事故造成875罐坍塌，874罐罐體過火。事故直接經濟損失789萬元,沒有造成人員傷亡。
2、事故原因
（1）直接原因
由于事故儲罐送油造成液位過低，浮盤與柴油液面之間形成氣相空間，造成空氣進入。正值上游裝置操作波動，進入事故儲罐的柴油中輕組分含量增加，在浮盤下形成爆炸性氣體。加之進油流速過快，產生大量靜電無法及時導出產生放電，引發爆炸。
（2）間接原因
①違反《常壓立式圓筒形鋼制焊接儲罐檢維修規程》（SHS01012-2004）第5.1.4條“浮頂罐和內浮頂罐正常操作時，其最低液面不應低于浮頂、內浮頂的支撐高度”的規定。
②在儲罐收油過程中，未重視油品流速過快造成靜電過大的風險。油品高速流動產生的靜電，其放電能量接近或大于4mJ，遠遠大于浮盤下部空間內的油霧、可燃性氣體與空氣混合形成爆炸性混合氣體的最小點火能。
③未能有效辨識上游裝置操作變化帶來的安全風險。柴油加氫裝置氣提塔塔底、塔頂溫度同步降低，造成塔底輕組分增加；氣提氫氣增加，塔頂壓力升高，帶來溶解氫增加。
④對儲罐維護保養不到位。對同期使用的874#、876#罐、877#罐內檢查，發現罐內存在浮筒抱箍松落，浮頂壓條、浮筒一端下垂的現象。
（二）基本情況
1、大連石化公司基本情況
大連石化公司原油加工能力2050萬噸/年，產品種類有汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、苯類、聚丙烯、細旦纖維等200多種石化產品。
2、八七罐區基本情況
儲運車間八七罐區位于大連石化公司廠區西南側，東鄰5萬立柴油罐組，西鄰無鉛汽油罐組，南鄰汽油罐組，北鄰南運罐組。
發生事故的875#罐建于1986年，原是第四聯合車間二催化裝置的原料罐，拱頂結構，罐體高15.86米、內徑40.5米，設計油品儲存能力2萬立方米。2006年改造為內浮頂罐，具體改造內容：安裝不銹鋼內浮船及丁晴橡膠舌形密封，浮船重量為17.193噸；罐壁開通氣孔（12個）、收付油口、攪拌器開口等；罐組立相關工藝管線改造；罐內做內防腐處理，防腐部位為底板、拱頂、1米以下的壁板罐頂包邊角鋼、1米處的壁板刷導靜電涂料，干膜厚度300微米；罐內增上旋轉循環噴頭。
3、儲運車間上游裝置事故發生前運行情況
（1）柴油組份來源
大石化公司的柴油組份主要來自以下上游裝置：
①400萬噸/年柴油加氫精制裝置(以下簡稱400萬噸柴油加氫)
②300萬噸/年渣油加氫脫硫裝置(以下簡稱300萬噸渣油加氫)
③360萬噸/年加氫裂化裝置(以下簡稱360萬噸加氫裂化)
④200萬噸/年煤柴油加氫(以下簡稱200萬噸煤柴油加氫)
⑤第二常減壓蒸餾裝置的B2、B3、C1線即450萬噸/年常減壓蒸餾B2、B3、C1線(以下簡稱二蒸餾B2、B3、C1線)
⑥80萬噸/年柴油加氫精制柴油(以下簡稱80萬噸柴油加氫)
（2）上游裝置運行情況
8月28日至29日, 200萬噸煤柴油加氫處于停工階段，系統充氮氣保壓，干燥塔液面、壓力穩定。8月31日計劃開工，界區餾出口采用兩道手閥隔離，無產品外送至罐區。
8月28日10時40分，360萬噸加氫裂化反應系統引氫氣充壓；8月29日10時，壓力上升至2.3MPa。8月28日10時，主汽提塔投用氫氣汽提，汽提塔塔頂氣去火炬；14時30分，建立分餾系統循環。調閱8月28日至8月29日DCS記錄趨勢，顯示主汽提塔液面、預閃蒸罐液面、分餾塔壓力、航煤和柴油汽提塔液面等平穩，無異常。事故發生時，該裝置處于開工初期階段，界區餾出口采用兩道手閥隔離，無產品外送到罐區。
400萬噸柴油加氫、300萬噸渣油加氫、二蒸餾B2、B3、C1線裝置運行正常。
80萬噸柴油加氫出現過工藝波動。8月29日7時40分時，該裝置的汽提塔進料溫度為230.23℃，塔底溫度為223.85℃，汽提氫氣一直維持在1200Nm3/h左右，塔頂壓力為0.480MPa。8時20分，因反應熱源減少，汽提塔進料溫度降低至216.58℃，塔底溫度降至210.86℃，塔頂溫度降低，回流量減少，裝置開始提汽提氫氣量，9時00分汽提氫氣量達到1304 Nm3/h，增加了約100 Nm3/h，塔頂壓力從0.489MPa升高到0.496MPa。10時25分汽提氫氣量開始從1300 Nm3/h降低，10時39分降至1206 Nm3/h。
（3）柴油的在線調合情況
調合原理：
200萬噸煤柴油加氫、400萬噸柴油加氫、360萬噸加氫裂化、300萬噸渣油加氫、80萬噸柴油加氫和部分二蒸餾B2、B3、C1線直餾柴油（其中二蒸餾B3、C1兩個組分在西油槽罐區合走一條線去八七罐區），從裝置出來專線至八七罐區柴油在線調合調合頭，每個組分和調合總管設油品在線分析儀，通過軟件控制每個組分進入調合頭的比例，然后經過靜態混合器混合后進入成品罐，其中調合頭有兩條，調合一線（管徑DN450）和調合二線(管徑DN300)。當成品罐收至規定液位，按工藝規定進行循環攪拌，然后靜止取樣分析，分析合格后出廠。
調合流程：
裝置餾出油→調合頭1、2（比例控制）→靜態混合器→調合1、2線→→調合罐→分析合格出廠
事故發生前875#罐所進柴油在線調合情況：
875#罐2011年8月29日調合時，400萬噸加氫柴油、300萬噸渣油加氫柴油、部分80萬噸加氫柴油和二蒸餾B2、B3、C1調合組分從裝置至八七罐區柴油在線調合調合頭，通過比例控制，走調合1線去875#罐調合。另外部分80萬噸加氫柴油通過比例控制，走調合2線去877#罐。
4、875#罐操作情況
（1）875#罐事故發生前一罐次收付情況
收油情況：
收油作業時間：2011年8月25日4時至8月26日6時。
罐內液位變化：從1.048米上升到13.324米。
罐內溫度： 25日4時37.8℃，26日6時40℃。
付油情況：付油作業時間：8月28日9時50分至29日0時30分。付至“興池”號油輪。
罐內液位變化：13.324米下降至0.969米。
（2）875#罐調合裝置開啟情況：
循環調合泵P-401用于875#罐罐內油品調合，檢查循環調合泵P-401開啟情況，泵出口手動閥HOV4012D開關記錄，該閥在8月28日20：16有關閥記錄，此后無開閥時間記錄，即循環泵沒有再運行過；用于875#罐罐內調合的攪拌器因電機電流超負荷，一直處于停用狀態，總電源已被切斷。
收付油品質量：
875#罐內所收組份油組成及付船前主要質量數據見表1、表2。
表1 875#罐內所收組份油組成
| 調合組分 | 收入量，噸 | 比例，% | 說明 |
| 二蒸餾C1 | 546 | 3.86 | |
| 80萬噸加氫柴油 | 1739 | 12.28 | 25日12:30時部分轉24#罐收 |
| 400萬噸加氫柴油 | 9432 | 66.60 | |
| 二蒸餾B2 | 1001 | 7.07 | 25日10時 -10#軍柴方案 |
| 645#罐 （軍柴） | 348.653 | 2.46 | 25日21時40分 -10#軍柴倒入 |
| 625#罐 （過剩組份罐） | 103.47 | 0.73 | 26日10時50分加潤滑油改進劑0.54噸，11時10分結束 |
| 罐底 | 991.3 | 7.0 | 液位1.048m |
| 合計 | 14161.423 |
表2 875#罐付船前主要質量數據
| 分析時間 | 閃點 ℃ | 硫含量 % | 密度 kg/m3 | 餾程，℃ | |||
| 初餾點 | 50% 溫度 | 90% 溫度 | 95% 溫度 | ||||
| 8月26日 | 64 | 0.022 | 834.8 | 172.8 | 262.8 | 335.4 | 354.8 |
（3）收油前875#罐相關參數
經計算， 875#收油前罐內浮盤與液面之間存在0.831米高度的氣相空間，體積約為1000立方米。
圖1 875#收油前罐內浮盤與液面間的距離
（4）875#罐本次收油情況2011年8月29日，大石化公司生產運行處安排儲運車間用875#罐調合柴油，8月29日9時52分40秒，875#罐開始收調合1線柴油，包括400萬噸柴油加氫柴油、二蒸餾B2、B3、C1線、80萬噸柴油加氫、300萬噸渣油加氫柴油，經在線調合裝置混合后進入875#罐，9時56分44秒發生事故。期間，875#罐液位從0.969米上升到1.045米，收油約81.69噸。
（三）事故發生時間序列
| 日期 | 時間 | 描述 |
| 2011年 8月29日 | 8:10 | 儲運車間大班長吳某接到公司調度指令，要求將柴油調合一線從877#罐改至875#罐。 |
| 8月29日 | 8:30 | 吳某通知1班班長周某準備做此項工作，周某通知內操員聯系上游裝置操作員等相關人員。 |
| 8月29日 | 9:30 | 內操員通知周某，切換的準備工作已做好，周某趕到875#罐組確認收油流程，并在現場用對講機通知內操員可以切換，隨后開始切換作業。 |
| 8月29日 | 9:52 | 875#罐入口電動閥開啟，液面從靜置狀態的0.969米逐漸上升。 |
| 8月29日 | 9:56 | 875#罐突然發生爆燃，罐底撕裂，并引起火災?，F場操作人員立即報警，并進行轉油、關閥等應急處理。 |
875#罐被燒整體坍塌，南側罐壁由15.86米坍塌至4.35米，見圖2。
圖2 875#罐罐體坍塌情況
南側罐底板向上翹起，最高處翹起1.12米，見圖3。
圖3 875#罐底部翹起情況
圖4 875#罐底部裂縫情況
（五）事故原因分析
1、柴油性質及相關參數
（1）柴油性質
經對管道中與2011年8月29日進875#油罐的相同油品采樣分析結果表明，柴油閃點為64℃，凝點為-7℃，硫含量為0.008%，密度（20℃）為834.2kg/m3，十六烷值為50.7，均符合柴油產品的質量指標。
（2）溫度情況
875#罐進油前儲存溫度為38℃，上游裝置柴油出裝置溫度均在工藝指標范圍內,見表3。
表3 8月29日上游裝置柴油出裝置溫度匯總表
| 序號 | 裝置物料 | 09:00 | 10:00 |
| 1 | 450萬噸蒸餾常二 | 59.3℃ | 58.2℃ |
| 2 | 450萬噸蒸餾常三 | 72.5℃ | 73.4℃ |
| 450萬噸蒸餾減一 | 61℃ | 62℃ | |
| 3 | 80萬噸柴油加氫 | 48.55℃ | 47.85℃ |
| 4 | 300萬噸渣油加氫 | 55.9℃ | 55.6℃ |
| 5 | 400萬噸柴油加氫 | 37.5℃ | 36℃ |
從上游400萬噸柴油加氫裝置、450萬噸蒸餾裝置、80萬噸柴油加氫裝置、300萬噸柴油加氫裝置的操作來看，各裝置柴油出裝置流量比較穩定，見表4。
表4 8月29日上游裝置柴油出裝置流量統計表
| 實際時間 | 400萬噸加氫柴油 | 2蒸減一、常三 | 80萬噸加氫柴油 | 2蒸常二 | 300萬噸渣加氫柴油 | 合計 |
| FT2021 m3/h | FT2051 m3/h | FT2061 m3/h | FT2041 m3/h | FT2071 m3/h | m3/h | |
| 09:54 | 407.22 | 83.39 | 136.94 | 75.1 | 19.26 | 721.91 |
| 09:55 | 411.68 | 83.4 | 133.43 | 75.38 | 18.87 | 722.76 |
| 09:56 | 413.2 | 83.56 | 134.26 | 75 | 18.6 | 724.62 |
| 09:57 | 421.71 | 83.2 | 131.11 | 74.61 | 18.52 | 729.15 |
| 09:58 | 416.57 | 83.18 | 134.13 | 75.58 | 18.57 | 728.03 |
| 09:59 | 412.74 | 83.4 | 133.94 | 75.5 | 18.41 | 723.99 |
| 10:00 | 413.73 | 83.58 | 132.17 | 74.03 | 18.36 | 721.87 |
| 10:01 | 412.26 | 83.47 | 131.13 | 74.42 | 18.14 | 719.42 |
875#罐事前于29日0時30分付油結束后處于靜置狀態，液位在0.969米，收油后，調合1線從877#罐改至875#罐后，875#罐液位開始上升。由于877#罐入口電動閥延遲關閉，877#罐液位由于液位差逐步下降。詳細液位情況見表5。
表5 8月29日877#罐和875#罐液位情況統計表
| 實際時間 | 877#罐液位，m | 875#罐液位，m |
| 09:54 | 7.572 | 0.969 |
| 09:55 | 7.562 | 0.981 |
| 09:56 | 7.547 | 1.014 |
| 09:57 | 7.527 | 1.045 |
| 09:58 | 7.507 | 1.065 |
| 09:59 | 7.483 | 1.065 |
| 10:00 | 7.463 | 1.065 |
| 10:01 | 7.463 | 1.065 |
（5）壓力情況
從8月29日875#罐內壓力來看，隨著收油量的增加，壓力從靜置狀態的5006Pa逐漸上升，9：57分上升至5759Pa時壓力停住，可能發生爆炸后失靈。
表6 8月29日875#罐內壓力情況
| 時間 | 875#罐內壓力 Pa |
| 09:52 | 5006 |
| 09:53 | 5006 |
| 09:54 | 5059 |
| 09:55 | 5259 |
| 09:56 | 5528 |
| 09:57 | 5759 |
| 09:58 | 5759 |
| 09:59 | 5339 |
| 10:00 | 6052 |
| 10:01 | 6240 |
2、爆炸性混合氣體的形成
875#罐29日0時30分付油結束后液位高度為0.969米，液位靜止時間超過9小時，液面低于浮盤支柱高度，浮盤落床，通氣孔自動打開，大量空氣進入浮盤下方。
從877#罐切換到875 #罐輸油后，875#罐入口管流速達4.34米/秒，快速輸送產生了大量油霧； 80萬噸柴油加氫裝置操作波動，塔底溫度從230℃降低到216℃，塔頂壓力從0.480MPa升高到0.496MPa，溫度的降低和壓力的升高使塔底油中的輕組分增加并進入了油罐。
油霧、輕組分與空氣混合，形成了爆炸性混合氣體。
3、點火源分析
儲罐爆炸火災事故點火源一般為明火、雷電、硫化亞鐵自燃和靜電。
（1）明火
八七罐區內的作業情況：8月29日8時50分，八七罐區開出動火作業許可證2張，內容為879#罐鋪底板，后因下雨而作廢，無其他檢維修動火等記錄，也無其他明火可能。
（2）雷電
大連市氣象局提供的資料表明，事故發生時無雷電發生；經對875#罐體進行剩磁檢測，排除了875#罐體受雷擊的可能。
（3）硫化亞鐵自燃
875#罐自2007年改成內浮頂罐后一直儲存成品柴油，含硫量均在控制指標內。對與875#罐同期投入使用的874#罐、876#罐、877#罐的腐蝕情況進行勘查，并對876#罐、877#罐罐壁、罐底物質進行了檢測，均未發現異常。本次作業開始收油時間與上次付油結束時間相隔9個多小時，罐內早已進入空氣，在此期間，如果出現硫化亞鐵自燃的情況，必然會發生冒煙、起火、甚至爆炸等情況，而實際上，上述現象均未發生。
綜上所述，可排除硫化亞鐵自燃作為點火源的可能。
（4）靜電
流速分析：
875#罐在收油過程中，有來自上游裝置的物料和從877#罐壓入875#罐的柴油，入口管一分鐘內的平均流速達到4.34 m/s。
表7 8月29日875#入口管道流速情況
| 實際時間 | 液位，m | 體積，m3 | 體積增加，m3 | 入口管1分鐘內平均流速，m/s |
| 09:54 | 0.969 | 1247.68 | ||
| 09:55 | 0.981 | 1263.13 | 15.45 | 1.58 |
| 09:56 | 1.014 | 1305.62 | 42.49 | 4.34 |
| 09:57 | 1.045 | 1345.54 | 39.92 | 4.08 |
| 09:58 | 1.065 | 1371.29 | 25.75 | 2.63 |
| 09:59 | 1.065 | 1371.29 | 0.00 | 0.00 |
| 10:00 | 1.065 | 1371.29 | 0.00 | 0.00 |
| 10:01 | 1.065 | 1371.29 | 0.00 | 0.00 |
靜電放電分析：
875#罐被燒整體坍塌,無法確定當時浮盤的情況，但對874#、876#罐、877#罐內部進行檢查發現，罐內存在浮筒抱箍松落，浮頂壓條、浮筒一端下垂的現象，由此推斷875#有可能在液面存在漂浮的金屬物形成孤立導體，易與接地導體發生火花放電。另一方面油品的高速流動會在液面產生較高的電位，與金屬物尖端、浮盤支架或罐壁等接地導體發生刷型放電。刷型放電的能量接近或大于4mJ，而火花放電能量一般都在幾十毫焦耳以上，都遠遠大于浮盤下部爆炸性混合氣體的最小點火能。
4、事故結論
綜上所述，此次事故的點火源可排除明火、雷電、硫化亞鐵自燃等方面的因素，而靜電放電的條件都具備。
在從877#罐切換到875 #罐輸油后，875#罐內收油管出口流速達4.34米/秒，超過1米/秒的安全界限，產生大量靜電，發生放電，在浮盤下引燃由油霧、輕組分與空氣混合形成的混合氣體（80萬噸柴油加氫波動造成較多輕組分進入875#罐），發生爆炸。
由此確認，此次事故直接原因是靜電放電引起的可燃性混合氣體爆炸。
二、事故應急處置
2011年8月29日9時56分，大連石化公司儲運車間875#罐突然發生爆燃，罐底撕裂，并引起火災。現場操作人員立即報警，并進行轉油、關閥等應急處理。
9時58分，大石化公司消防支隊接警，10時03分，消防支隊到達現場，經現場偵察，確定了滅火方案，隨即對875#罐進行滅火，對874#罐進行噴淋降溫。
大連消防支隊接到報警后，立即出動，調集全市19個中隊、73臺消防車、316名官兵趕赴現場實施撲救。
經全力撲救，12時10分控制火勢，13時06分明火被撲滅。
三、反思與建議
（一）事故反思1、標準、規程的落實
根據相關標準及現場實際情況制定操作規程并切實執行是防范作業事故的重要手段。而違反《常壓立式圓筒形鋼制焊接儲罐檢維修規程》（SHS01012-2004）的相關的規定恰恰是本次事故的間接原因。
2、風險辨識
進行風險辨識是消除事故隱患的前提。此次事故中，油品流速造成的靜電積聚風險，上游裝置波動帶來的風險，都可以通過工藝危險性分析，如危險和可操作性分析（HAZOP）等手段辨識出來，但是大連石化公司未進行辨識，最終導致事故的發生。
（二）建議措施
1、加強設備、工藝管理，完善設備檢維修制度，嚴格工藝紀律。
2、對公司的各類油品儲罐，特別是內浮頂儲罐進行全面的安全檢查。重點對儲罐的基礎、壁厚、靜電連接導線、浮盤、密封膠圈、導靜電涂層、油罐附件、加熱、自動脫水器等進行安全隱患排查。
3、全面強化設備管理，針對儲存（使用）介質的不同，制訂針對性強的檢維修周期和內容，特別是對內部易腐蝕或損壞的儲油裝置（設施），應縮短檢維修周期。確定合理的浮盤檢查高度，并采取可靠的檢查手段，確保安全運行。
4、依據國家或行業最新標準、規范，組織合規性評價，及時修訂企業各類操作規程。
5、研究在調合頭后、入罐口前加裝流速自動在線檢測裝置的可行性，制訂相應的操作規程，確保安全流速。
6、改進80萬噸/年柴油加氫的相關裝置及汽提方式，嚴格控制輕組分及溶解氫進入柴油罐。
7、研究改進450萬噸/年蒸餾裝置流程。由于減頂線組分較輕且質量不穩定，閃點較低且波動大，建議在流程上進一步研究改進，避免減頂線輕組分間歇打入減一線做成品柴油的安全風險。
8、對企業潛在的安全風險，進行前瞻性研究和分析，制定可行的安全控制措施。