在我上一篇文章中主要講述了液化烴管道的安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)及解析，今天再著重討論一下液化烴儲(chǔ)罐的安全設(shè)計(jì)，鑒于液化烴儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)有專門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，大家也可以自行查閱標(biāo)準(zhǔn)和條文解釋，故在本篇文章中，我不再進(jìn)行條文列舉，而是以案說法，以歷史上真實(shí)的事故案例來解說液化烴儲(chǔ)罐的安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)，加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)條文的理解和對(duì)安全設(shè)計(jì)的重視。所以本文的最大價(jià)值并不是給廣大業(yè)界同仁提供詳實(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)，而是以事故警示的意義來告誡設(shè)計(jì)工作者，那些被列入標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)條款背后，我們?yōu)榇擞指冻隽嗽鯓討K重的代價(jià)！
1984年11月19日，墨西哥國(guó)家石油公司的液化石油氣（LPG）儲(chǔ)運(yùn)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_(dá)360m，48個(gè)儲(chǔ)罐全部遭到破壞，站內(nèi)設(shè)施幾乎全部毀壞。爆炸沖擊波半徑達(dá)1200m，損毀民房1400多間，共造成約650人死亡，6000人受傷，3萬(wàn)多人無(wú)家可歸，被列為“世界工業(yè)史上最大的災(zāi)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(bào)告為：墨西哥國(guó)家石油公司儲(chǔ)運(yùn)站內(nèi)部一條連接球罐和臥式儲(chǔ)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(dǎo)致蒸汽云爆炸。 事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：大型液化烴儲(chǔ)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(chǔ)罐的消防噴淋必須滿足冷卻水量的需求，進(jìn)出儲(chǔ)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(shè)計(jì)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(jìn)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(guó)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(yàn)教訓(xùn)：?；窂臉I(yè)人員必須具備基本的化工安全知識(shí)，必須對(duì)企業(yè)入職員工進(jìn)行能勝任崗位的安全教育培訓(xùn)。全壓力式球罐應(yīng)采用二次脫水系統(tǒng)。專項(xiàng)安全設(shè)施（可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)）必須和項(xiàng)目同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投用。事故發(fā)生后，必須在1小時(shí)之內(nèi)立即上報(bào)。以上全部?jī)?nèi)容分別被寫入《GB/T 33000-2016 企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》《GB 50160 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（第6.3節(jié)）》、《安監(jiān)總局令〔2010〕36號(hào) 建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施“三同時(shí)”監(jiān)督管理暫行辦法》和《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l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(shí)，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(gè)1000~10000立方米的裝有多種化工物料的球罐被毀，直接經(jīng)濟(jì)損失1.17億元。事故發(fā)生后，有關(guān)部門先后組織了三個(gè)專家組對(duì)事故原因進(jìn)行調(diào)查，歷時(shí)3年半，終于在2000年12月15日，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委對(duì)北京東方化工廠“97·6·27'’特別重大事故作出批復(fù)，認(rèn)定本次事故為責(zé)任事故。
其實(shí)北京東方化工廠爆炸并非是球罐本身的原因，只是常壓儲(chǔ)罐的池火波及到了球罐的進(jìn)出口管線，造成了事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)然我之所以堅(jiān)持把該事故列出來，是因?yàn)樵撌鹿柿艚o我們的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)太深刻了，無(wú)論是技術(shù)上還是管理上都對(duì)以后的罐區(qū)安全設(shè)計(jì)和管理產(chǎn)生了深刻的影響。 從設(shè)計(jì)上來講，一是在設(shè)備的設(shè)計(jì)上沒有防止誤操作的技術(shù)設(shè)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(shí)候，缺乏及時(shí)發(fā)現(xiàn)與信息反饋的技術(shù)設(shè)施，說白了就是缺少自動(dòng)化控制。但是我想說的是，在二十多年前的石化行業(yè)，整個(gè)行業(yè)的自動(dòng)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?yàn)楫?dāng)年的自動(dòng)化控制水平太低了，不得不依靠大量的人員去現(xiàn)場(chǎng)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(yuǎn)。 北京東方化工廠“97·6·27'’特別重大事故的另外一個(gè)值得書寫的教訓(xùn)就是事故的調(diào)查報(bào)告程序問題，1997年發(fā)生的事故，直到2000年末才最終結(jié)案。該事故也成為近30年來特大事故調(diào)查報(bào)告歷時(shí)最長(zhǎng)的事故。我們不禁要問：為什么會(huì)花費(fèi)這么長(zhǎng)的時(shí)間？難道事故真的如此離奇嗎？我查閱了相關(guān)的公開資料，雖然事故調(diào)查確實(shí)有一定的復(fù)雜性，調(diào)查過程中也動(dòng)用了大量的專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，但造成如此漫長(zhǎng)的主要原因并不在此，而是當(dāng)時(shí)的事故調(diào)查報(bào)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(guān)系，由省、自治區(qū)、直轄市人民政府或者國(guó)務(wù)院歸口管理部門組織成立特大事故調(diào)查組，負(fù)責(zé)事故的調(diào)查工作。
第十八條規(guī)定：特大事故調(diào)查組，應(yīng)當(dāng)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(jì)劃綜合部門、勞動(dòng)部門等單位派員組成，并應(yīng)當(dāng)邀請(qǐng)人民檢察機(jī)關(guān)和工會(huì)派員參加。 我們以現(xiàn)在的眼光來看待上述的兩個(gè)條款的話，一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題就是事故發(fā)生單位與政府一旦存在隸屬關(guān)系，那么也就存在利害關(guān)系。所以也就難以得出令人信服的客觀公正的調(diào)查報(bào)告，耗費(fèi)三年的調(diào)查報(bào)告原因也正在于此。 事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：可燃液體的儲(chǔ)罐必須裝備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，液位報(bào)警聯(lián)鎖緊急切斷系統(tǒng)，可燃?xì)怏w泄露監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等等，同時(shí)特大事故的調(diào)查報(bào)告由國(guó)務(wù)院或者國(guó)務(wù)院授權(quán)有關(guān)部門進(jìn)行。以上全部?jī)?nèi)容分別被寫入《GB 50160 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（第6章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范（第5章）》、《SH/T 3184-2017 石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l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(hào)球形儲(chǔ)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(guó)以來罕見的一次嚴(yán)重泄漏爆炸事故，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全造成了極其嚴(yán)重的危害。
事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：液化烴儲(chǔ)罐之間的防火間距不足，液化烴儲(chǔ)罐與相鄰工廠的間距不足，全壓力式液化烴儲(chǔ)罐應(yīng)采用有防凍措施的二次脫水系統(tǒng)，儲(chǔ)罐根部應(yīng)設(shè)緊急切斷閥，全壓力式儲(chǔ)罐應(yīng)采取防止液化烴泄露的注水措施。液化烴球形儲(chǔ)罐的支柱外表面應(yīng)由耐火層，耐火極限不小于1.5h。液化烴儲(chǔ)罐本體法蘭采用高強(qiáng)度對(duì)焊法蘭，墊片采用金屬纏繞墊片和高強(qiáng)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?jī)?nèi)容分別被寫入《GB 50160 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（第6.3節(jié)）》、《SH 3136-2003 液化烴球形儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)規(guī)范（第4章）》、《GB 12337-2014 鋼制球形儲(chǔ)罐（第5章、第7章）》、《SH/T 3007-2014 石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范（第6章）》和《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（第3章）》。 2015年7月16日7時(shí)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(shí)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(duì)員受輕傷，直接經(jīng)濟(jì)損失2812萬(wàn)元。
事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：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(guān)于液化烴儲(chǔ)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(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。目前只查到了中石化的內(nèi)部文件規(guī)定中有關(guān)于液化烴儲(chǔ)罐的比較詳細(xì)的安全規(guī)范。另外事故發(fā)生后，其自動(dòng)化控制設(shè)施不完善，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，另外緊急切斷閥的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)失效，導(dǎo)致失去緊急切斷功能，這個(gè)關(guān)鍵性的失誤最終導(dǎo)致了致命的后果。關(guān)于切水過程中怎樣避免人員的失守，怎么做到人走自動(dòng)切斷。關(guān)于這一點(diǎn)，可以采用彈簧快關(guān)閥來解決這個(gè)問題。即人手一旦離開手柄，閥門就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。上述的內(nèi)容分別被寫入到《SH/T 3007-2014 石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范（第6.4節(jié)）》、《安監(jiān)總管三〔2013〕76號(hào) 關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)計(jì)管理（第二十二條）》、《SH/T 3005-2016 石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范（第10.3節(jié)）》 2017年6月5日，臨沂市金譽(yù)石化有限公司儲(chǔ)運(yùn)部裝卸區(qū)的一輛液化石油氣運(yùn)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(jì)損失4468萬(wàn)元。 經(jīng)計(jì)算，本次事故釋放的爆炸總能量為31.29噸TNT當(dāng)量，產(chǎn)生的破壞當(dāng)量為8.4噸TNT當(dāng)量。
事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：此次事故的主要原因非常簡(jiǎn)單，說白了就是一個(gè)快速接頭的使用問題。如果作業(yè)人員再愿意花費(fèi)哪怕十幾秒鐘的時(shí)間來加固接頭，可能就不會(huì)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(shù)上盡量減少人為的干預(yù)。另外一個(gè)教訓(xùn)就是控制室并未進(jìn)行抗爆設(shè)計(jì)，導(dǎo)致控制室內(nèi)一名員工死亡。關(guān)于快速接頭的改善，在2020年山東省安委會(huì)辦公室發(fā)布了26號(hào)文《山東省可燃液體、液化烴及液化毒性氣體汽車裝卸設(shè)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(guān)于控制室的抗爆設(shè)計(jì)，國(guó)家安全監(jiān)管總局在2017年11月，也就是金譽(yù)石化“6.5”重大爆炸事故的四個(gè)月后，發(fā)布了121號(hào)文《化工和危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)》，其中第十三條：“控制室或機(jī)柜間面向具有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性裝置一側(cè)不滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于防火防爆的要求?！贬槍?duì)該十三條，在隨后的官方解讀文件中，明確指出了“控制室、機(jī)柜間的建筑、結(jié)構(gòu)滿足《SH/T 3006-2012 石油化工控制室設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.4.1條等提出的抗爆強(qiáng)度要求；”—————————（END）—————————
以上所列的六起事故都是關(guān)于液化烴儲(chǔ)罐的比較典型的案例，事故造成的傷害都是無(wú)法挽回的，那些血淋淋的事實(shí)一再不停地向我們敲響警鐘：安全生產(chǎn)，警鐘長(zhǎng)鳴！無(wú)論是做為設(shè)計(jì)工作者還是安全管理者，這些事故都應(yīng)當(dāng)能引起我們的反思，但愿我們以后的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)進(jìn)步永遠(yuǎn)不要再以鮮血的代價(jià)來推動(dòng)。
