2010年注冊安全工程師事故案例分析模擬試題(三)
[案例16]青島油庫區(qū)始建于1973年,勝利油田開采出的原油經(jīng)東(營)青(島)長管輸線輸送到青島油庫后,由青島港務局油碼頭裝船運往各地。青島油庫原油儲存能力76萬立方米,成品油儲存能力約6萬立方米,是我國三大海港輸油專用碼頭之一。事故經(jīng)過:8月12日9時55分,2.3萬立方米原油儲量的5號混凝土油罐突然爆炸起火。到下午2時35分,青島地區(qū)西北風,風力增至4級以上,幾百米高的火焰向東南方向傾斜。燃燒了4個多小時,5號罐里的原油隨著輕油餾分的蒸發(fā)燃燒,形成速度大約每小時1.5m、溫度為150~300℃的熱波向油層下部傳遞。當熱波傳至油罐底部的水層時,罐底部的積水、原油中的乳化水以及滅火時泡沫中的水汽化,使原汕猛烈沸溢,噴向空中,撒落四周地面。下午3時左右,噴濺的油火點燃了位于東南方向相距5號油罐37m處的另一座相同結構的4號油罐頂部的泄漏油氣層,引起爆炸。炸飛的4號罐頂混凝土碎塊將相鄰30m處的1號、2號和3號金屬油罐頂部振裂,造成油氣外漏。約1min后,5號罐噴濺的油火又先后點燃了3號、2號和1號油罐的外漏油氣,引起爆燃,整個老罐區(qū)陷入一片火誨。失控的外溢原油象火山噴發(fā)出的巖漿,在地面上四處流淌。大火分成三股,一部分油火翻過5號罐北側lm高的矮墻,進入儲油規(guī)模為30萬立方米全套引進日本工藝裝備的新罐區(qū)的1號、2號、6號浮頂式金屬罐的四周。烈焰和濃煙燒黑3罐壁,其中2號罐隔壁隔熱鋼板很快被燒紅。另一部分油火沿著地下管溝流淌,匯同輸油管網(wǎng)外溢原油形成地下火網(wǎng)。還有一部分油火向北,從生產(chǎn)區(qū)的消防泵房一直燒到車庫、化驗室和鍋爐房,向東從變電站一直引燒到裝船泵房、計量站、加熱爐?;鸷O碇麄€生產(chǎn)區(qū),東路、北路的兩路油火匯合成一路,燒過油庫1號大門,沿著新港公路向位于低處的黃島油港燒去。大火殃及青島化工進出口黃島分公司、航務二公司四處、黃島商檢局、管道局倉庫和建港指揮部倉庫等單位。1.8時左右,部分外溢原油沿著地面管溝、低洼路面流入膠州灣。
大約600t油水在膠州灣海面形成幾條十幾海里長,幾百米寬的污染帶,造成膠州灣有史以來最嚴重的海洋污染。
試分析事故原因,并提出防范措施。
答案:
事故原因及分析:
黃島油庫特大火災事故的直接原因:是由于非金屬油罐本身存在的缺陷,遭受對地雷擊產(chǎn)生感應火花而引爆油氣。
事故原因極大可能是由于該庫區(qū)遭受對地雷擊產(chǎn)生感應火花而引爆油氣。根據(jù)是:
?。?)8月12日9時55分左右,有6人從不同地點目擊,5號油罐起火前,在該區(qū)域有對地雷擊。(2)中國科學院空間中心測得,當時該地區(qū)曾有過二三次落地雷,最大一次電流104A。(3)5號油罐的罐體結構及罐頂設施隨著使用年限的延長,預制板裂縫和保護層脫落,使鋼筋外露。罐頂部防感應雷屏蔽網(wǎng)連接處均用鐵卡壓固。油品取樣孔采用九層鐵絲網(wǎng)覆蓋。5號罐體中鋼筋及金屬部件的電氣連接不可靠的地方頗多,均有因感應電壓而產(chǎn)生火花放電的可能性。(4)根據(jù)電氣原理,50~60m以外的天空或地面雷感應,可使電氣設施100~200mm的間隙放電。從5號油罐的金屬間隙看,在周圍幾百米內(nèi)有對地的雷擊時,只要有幾百伏的感應電壓就可以產(chǎn)生火花放電。(5)5號油罐自S月12日凌晨2時起到9時55分起火時,一直在進油,共輸入1.5萬立方米原油。與此同時,必然向罐頂周圍排放同等體積的油氣,使罐外頂部形成一層達到爆炸極限范圍的油氣層。此外,根據(jù)油氣分層原理,罐內(nèi)大部分空間的油氣雖處于爆炸上限,但由于油氣分布不均勻,通氣孔及罐體裂縫處的油氣濃度較低,仍處于爆炸極限范圍。
除上述直接原因之外,要從更深層次分析事故原因,吸取事故教訓,防患于未然。
1.黃島油庫區(qū)儲油規(guī)模過大,生產(chǎn)布局不合理。黃島面積僅5.33km^2;卻有黃島油庫和青島港務局油港兩家油庫區(qū)分布在不到1.5km^2的坡地上。早在1975年就形成了34.1萬立方米的儲油規(guī)模。但1983年以來,國家有關部門先后下達指標和投資,使黃島儲油規(guī)模達到出事前的76萬立方米,從而形成油庫區(qū)相連、罐群密集的布局。黃島油庫老罐區(qū)5座油罐建在半山坡上,輸油生產(chǎn)區(qū)建在近鄰的山腳下。這種設計只考慮利用自然高度差輸油節(jié)省電力,而忽視了消防安全要求,影響對油罐的觀察巡視。而且一旦發(fā)生爆炸欠災,首先殃及生產(chǎn)區(qū),必遭滅頂之災。這不僅給黃島油庫區(qū)的自身安全留下長期隱患,還對膠州灣的安全構成了永久性的威脅。
2.混凝土油罐先天不足,固有缺陷不易整改。黃島油庫4號、5號混凝土油罐始建于1973年。當時我國缺乏鋼材,是在戰(zhàn)備思想指導下,邊設計、邊施工、邊投產(chǎn)的產(chǎn)物。這種混凝土油罐內(nèi)部鋼筋錯綜復雜,透光孔、油氣呼吸孔、消防管線等金屬部件布滿罐頂。在使用一定年限以后,混凝土保擴層脫落,鋼筋外露,在鋼筋的捆綁處,間斷處易受雷電感應,極易產(chǎn)生放電欠花;如遇周圍油氣在爆炸極限內(nèi),則會引起爆炸?;炷劣凸摅w極不嚴密,隨著使用年限的延長,罐頂預制拱板產(chǎn)生裂縫,形成縱橫吏錯的油氣外泄孔隙。混凝土油罐多為常壓油罐,罐頂因受承壓能力的限制,需設通氣孔泄壓,通氣孔直通大氣,在罐頂周圍經(jīng)常散發(fā)油氣,形成油氣層,是一種潛在的危險因素。
3.混凝土油罐只重儲油功能,大多數(shù)因陋就簡,忽視消防安全和防雷避雷設計,安全系數(shù)低,極易遭雷擊。1985年7月15日,黃島油庫4號混凝土油罐遭雷擊起火后,為了吸取教訓,分別在4號、5號混凝土油罐四周各架了4座30m高的避雷針,罐頂部裝設了防感應雷屏蔽網(wǎng),因油罐正處在使用狀態(tài),網(wǎng)格連接處無法進行焊接,均用鐵卡壓接。這次勘察發(fā)現(xiàn),大多數(shù)壓固點銹蝕嚴重。經(jīng)測量一個大火燒過的壓固點,電阻值高達1.56n,遠遠大于0.03n規(guī)定值。
4.消防設計錯誤,設施落后,力量不足,管理工作跟不上。黃島油庫是消防重點保衛(wèi)單位,實施了以油罐上裝設固定式消防設施為主,兩輛泡沫消防車、一輛水罐車為輔的消防備戰(zhàn)體系。5號混凝土油罐的消防系統(tǒng),為一臺每小時流量900t、壓力8kg的泡沫泵和裝在罐頂上的4排共計20個泡沫自動發(fā)生器。這次事故發(fā)生時,油庫消防隊沖到罐邊,用了不到10min,剛剛爆燃的原油火勢不大,淡藍色的火焰在油面上跳躍,這是及時組織滅火施救的好時機。然而裝設在罐頂上的消防設施因平時檢查維護困難,不能定期做性能噴射試驗,事到臨頭時不能使用。油庫自身的泡沫消防車救急不救火,開上去的一輛泡沫消防車面對不太大的火勢,也是杯水車薪,無濟于事。庫區(qū)油罐間的消防通道是路面狹窄、坎坷不平的山坡道,且為無環(huán)形道路,消防車沒有掉頭回旋余地,阻礙了集中優(yōu)勢使用消防車搶險滅火的可能性。油庫原有35名消防隊員,其中24人為農(nóng)民臨時合同工,由于缺乏必要的培訓,技術素質(zhì)差,在7月12日有12人自行離庫返鄉(xiāng),致使油庫消防人員嚴重缺編。
5.油庫安全生產(chǎn)管理存在不少漏洞。自1975年以來,該庫已發(fā)生雷擊、跑油、著火事故多起,聿虧發(fā)現(xiàn)及時,才未釀成嚴重后果。原石油部1988年3月5日發(fā)布了《石油與天然氣鉆井、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定》。而黃島油庫上級主管單位勝利輸油公司安全科沒有將該規(guī)定下發(fā)給黃島油庫。這次事故發(fā)生前的幾小時雷雨期間,油庫一直在輸油,外泄的油氣加劇了雷擊起火的危險性。油庫l號、2號、3號金屬油罐設計時,是5000m^3,而在施工階段,僅憑勝利油田一位領導的個人意志,就在原設計罐址上改建成1萬立方米的罐。這樣,實際罐間距只有11.3m,遠遠小于安全防火規(guī)定間距33m.青島市公安局十幾年來曾4次下達火險隱患通知書,要求限期整改,停用中間的2號罐。但直到這次事故發(fā)生時,始終沒有停用2號罐。此外,對職工要求不嚴格,工人勞動紀律松弛,違紀現(xiàn)象時有發(fā)生。8月12日上午雷雨時,值班消防人員無人在崗位上巡查,而是在室內(nèi)打撲克、看電視。事故發(fā)生時,自救能力差,配合協(xié)助公安消防滅火不得力。
吸取事故教訓,采取防范措施:
對于這場特大火災事故,李鵬總理指示:“需要認真總結經(jīng)驗教訓,要實事求是,單一反三,以這次事故作為改進油庫區(qū)安全生產(chǎn)的可以借鑒的反面教材。”應從以下幾方面采取措施:
1.各類油品企業(yè)及其上級部門必須認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針,各級領導在指導思想上、工作安排上和資金使用上要把防雷、防爆、防欠工作放在頭等重要位置,要建立健全針對性強、防范措施可行、確實解決問題的規(guī)章制度。
2.對油品儲、運建設工程項目進行決策時,應當對包括社會環(huán)境、安全消防在內(nèi)的各種因素進行全面論證和評價,要堅決實行安全、衛(wèi)生設施與主體工程同時設計、同時施工,同時投產(chǎn)的制度。切不可只顧生產(chǎn),不要安全。
3.充實和完善《石油庫設計規(guī)范》和《石油與天然氣鉆井、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定》,嚴格保證工程質(zhì)量,把隱患消滅在投產(chǎn)之前。
4.逐步淘汰非金屬油罐。今后不再建造此類油罐。對尚在使用的非金屬油罐,研究和采取較可靠的防范措施。提高對感應雷電的屏蔽能力,減少油氣泄漏。同時,組織力量對其進行技術鑒定,明確規(guī)定大修周期和報廢年限,劃分危險等級,分期分批停用報廢。
5.研究改進現(xiàn)有油庫區(qū)防雷、防火、防地震、防污染系統(tǒng);采用新技術、高技術,建立自動檢測報警聯(lián)防網(wǎng)絡,提高油庫自防自救能力。
6.強化職工安全意識,克服麻痹思想。對隨時可能發(fā)生的重大爆炸欠災事故,增強應變能力,制訂必要的消防、搶救、疏散、撤離的安全預案,提高事故應急能力。