冰引發(fā)的火災(zāi)

2007年2月16日，美國(guó)德克薩斯州大草原城附近的瓦萊羅McKee煉油廠的丙烷脫瀝青裝置爆發(fā)了大規(guī)?；馂?zāi)，包括一名承包商在內(nèi)的3人嚴(yán)重?zé)齻?11人受輕傷。

2007年2月16日，美國(guó)德克薩斯州大草原城附近的瓦萊羅McKee煉油廠（以下簡(jiǎn)稱“瓦萊羅”）的丙烷脫瀝青裝置中的工藝管道，泄漏出液體甲烷后發(fā)生了火災(zāi)，迅速蔓延的火焰迫使整個(gè)煉油廠的人員撤離。火災(zāi)造成了大量的設(shè)備損壞，包括一名承包商在內(nèi)的3人嚴(yán)重?zé)齻溆?1人受輕傷，直接經(jīng)濟(jì)損失超過5 000萬美元。

由于事故的嚴(yán)重性，美國(guó)化學(xué)品安全委員會(huì)（CSB）進(jìn)行了調(diào)查，大火致使瓦萊羅煉油廠停工了兩個(gè)月之后，將近一年里減量運(yùn)行。

事故經(jīng)過

CSB調(diào)查發(fā)現(xiàn)：幾個(gè)主要因素綜合起來導(dǎo)致了破壞性火災(zāi)，進(jìn)一步導(dǎo)致了本可能是毀滅性的兩個(gè)未遂事故。

瓦萊羅丙烷脫瀝青裝置采用高壓液體丙烷，將瀝青和柴油從一種重油混合物中分離，丙烷流過一根垂直管道上部的控制點(diǎn)后進(jìn)入萃取塔。

最初的工藝設(shè)計(jì)中，丙烷還流過另一個(gè)控制點(diǎn)與重油混合物混合，然后進(jìn)入同一個(gè)萃取塔的更高處。但是在20世紀(jì)90年代早期，工廠工藝改造，通過關(guān)閉幾個(gè)閥門的方式停止了這一個(gè)控制點(diǎn)。這樣就形成了一個(gè)盲管段，即沒有液體流經(jīng)的一段管道。

CSB斷定，操作員并不知道某一時(shí)刻，一個(gè)外來物——一塊金屬鍥入在其中一個(gè)閥門的閘板下，造成閘板不能完全關(guān)閉，從而留下一個(gè)液體可以滲漏出閥門的通道。閥門上方的丙烷中含有少量水，因此比甲烷更重的水，通過閥門泄漏在下方的管道彎頭處累積。

混合控制點(diǎn)形成的管道盲管段，多年以來一直連接著，顯然沒有發(fā)生過事故，但是在2007年2月16日，出現(xiàn)了可能導(dǎo)致管道失效的情況。此前一個(gè)月，一股寒流讓溫度降到0 ℃以下4天，在2月15日，達(dá)到了-14.4 ℃的低溫，管道中的水可能凍結(jié)膨脹撐破了管道彎頭，一段時(shí)間內(nèi)冰本身阻止了丙烷泄漏。

直到2月16號(hào)上午9時(shí)左右，當(dāng)溫度攀升到冰點(diǎn)時(shí)冰開始融化，下午2時(shí)9分融冰軟化。脫瀝青裝置中的高壓液體丙烷開始從滲漏的閥門中泄漏，從破裂的彎頭處噴出，CSB估計(jì)丙烷的初始流量為2.04 t/min，迅速形成了大量的易燃蒸氣云。

風(fēng)將丙烷蒸氣云吹向鍋爐房，片刻之后，蒸氣云被點(diǎn)燃?；鹧婊鼗鹬疗屏训墓艿缽濐^，形成高壓噴射火焰，火焰迅速破壞了附近的管道，引發(fā)了又一個(gè)噴射火焰，噴向23.5 m處管橋下面一個(gè)不防火的鋼支架結(jié)構(gòu)。幾分鐘后，該支架就在高溫中倒塌了。這導(dǎo)致數(shù)條從瓦萊羅煉油廠其他地方流入，內(nèi)有易燃物質(zhì)的管線泄漏，猛烈的大火往空中噴射出巨大的火球和濃濃黑煙。

14時(shí)10分，警報(bào)響起。就在第一次丙烷泄漏發(fā)出爆炸聲的1 min后，煉油廠的應(yīng)急小組試圖打開固定的消防水炮，但是礙于風(fēng)向轉(zhuǎn)變，未能成功。

火災(zāi)爆發(fā)的15 min后，瓦萊羅管理者下令全體人員撤離。

兩個(gè)可能會(huì)造成更嚴(yán)重后果的災(zāi)難：

一是，瓦萊羅使用氯氣作為殺菌劑以殺死冷卻水中的細(xì)菌，這些氯氣被儲(chǔ)放在一個(gè)危險(xiǎn)的區(qū)域，暴露在大火的威脅中。而工廠并非必須使用氯氣，其他如漂白劑等化學(xué)品更為安全。

三個(gè)1 t裝的氯氣容器儲(chǔ)放在一個(gè)棚內(nèi)，離脫瀝青裝置只有30.48 m遠(yuǎn)，其中一個(gè)容器在高溫中破裂。三個(gè)容器上易熔塞都融化了，導(dǎo)致氯氣泄漏。后來，瓦萊羅報(bào)告稱有超過2.4 t氯氣被釋放到了大氣中。

二是，在脫瀝青裝置的西北方是四個(gè)裝有液化石油氣（LPG）的大型球罐，最近的一個(gè)儲(chǔ)罐暴露在了大火的高溫中。但是由于水閥的位置太靠近火勢(shì)兇猛的裝置，操作員無法打開雨淋系統(tǒng)冷卻球罐。

如果風(fēng)向變換，火焰長(zhǎng)時(shí)間地?zé)蜻@個(gè)球罐，它就可能破裂，釋放出多達(dá)57萬0 780 L高度易燃的加壓丁烷。

以上兩個(gè)未遂的災(zāi)難，說明瓦萊羅煉油廠的工藝危害分析不足，未評(píng)估在易燃碳?xì)浠衔锏母浇鼉?chǔ)放氯氣的危險(xiǎn)，或者是脫瀝青裝置發(fā)生火災(zāi)影響丁烷球罐的可能性。

事故后的改進(jìn)

CSB調(diào)查指出了瓦萊羅煉油廠工藝安全管理的缺點(diǎn)，也揭露了安全設(shè)備和做法方面的不足。CSB在調(diào)查報(bào)告中向瓦萊羅、美國(guó)石油組織（API）等提出了建議。

盲管段的安全處置

該事故開始于一段長(zhǎng)達(dá)15年的未被使用的液體丙烷管道。當(dāng)它被停止使用時(shí)，瓦萊羅管理層沒有評(píng)審及采取停止使用管道的最安全辦法，比如永久拆除與使用盲板使其與高壓丙烷隔離。

防凍保護(hù)措施

防凍保護(hù)可以防止充滿水的彎頭在寒冷的天氣中破裂，瓦萊羅沒有書面程序來確保對(duì)所有必需的設(shè)備都進(jìn)行防凍保護(hù)。

建議美國(guó)石油組織為各地?zé)捰蛷S的防凍保護(hù)開發(fā)新的建議措施，包括：制定書面防凍保護(hù)程序、定期檢查盲管段和極少使用或停用的設(shè)備、對(duì)變更管理進(jìn)行審核等。

煉油廠火災(zāi)防護(hù)

噴射火焰很難撲滅，最好的方法就是切斷它們的燃燒來源，最佳途徑即提供可遠(yuǎn)程操控的緊急隔離閥門，使安全裝置迅速驅(qū)動(dòng)以切斷燃料來源。

另外，在燃料區(qū)域采用防火的管道設(shè)備和鋼支架。如果支持管架的鋼結(jié)構(gòu)不防火，它們就很容易在煉油廠火災(zāi)的高溫中倒塌，當(dāng)這些管道倒塌時(shí)，會(huì)泄漏出更多的液體助長(zhǎng)大火的強(qiáng)度。

取代氯氣殺菌

CSB建議瓦萊羅煉油廠用更安全的殺菌劑取代氯氣為冷卻水殺菌。

美國(guó)石油協(xié)會(huì)修改相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)美國(guó)石油協(xié)會(huì)安全標(biāo)準(zhǔn)建議，潛在燃料源15.24 m內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼支架應(yīng)防火，但是CSB調(diào)查員觀察管橋支架的損害距離，推測(cè)噴射火焰來源處距離卻達(dá)到了23.47 m。

CSB報(bào)告中呼吁美國(guó)石油協(xié)會(huì)修改其消防指導(dǎo)，要求在所有的煉油廠工藝裝置附近可能發(fā)生噴射火焰的地方，使用遠(yuǎn)程操控的切斷閥，并廣泛使用防火結(jié)構(gòu)鋼支架。

另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，美國(guó)石油協(xié)會(huì)未能要求所有的煉油廠在安置雨淋系統(tǒng)時(shí)，評(píng)估來自附近裝置的危險(xiǎn)。CSB呼吁美國(guó)石油協(xié)會(huì)修改其對(duì)液化石油氣工廠的指導(dǎo)，確保工廠能在緊急情況下激活雨淋滅火系統(tǒng)。

編輯 秦運(yùn)巧