丁二烯殘液裝車管線燃爆事故分析

李兆廣 宋榮全

1.北方華錦化學工業(yè)集團有限公司 2.遼寧省安全科學研究院

2013年12月15日5時50分許，儲運車間北罐區(qū)傳來爆炸聲，當班班長立即到室外查看，發(fā)現(xiàn)丁二烯球罐西側管廊處起火，經(jīng)確認是丁二烯殘液裝車管線在火炬地東墻附近龍門架北側處斷開著火。5時54分，班長立即關閉丁二烯殘液罐V-0802B罐底部收料閥（1#）、罐底部出口閥（2#）、罐底部回流閥（3#），關閉殘液裝車泵P-0803A/B出口回流閥（4#），同時關閉裝車管線伴熱線總閥并撥打火警電話。5時55分，分公司調度室當班調度員接到報告后，迅速按照公司事故應急預案程序通知公司和相關處室領導，并報告公司總調。6時00分，消防車到達現(xiàn)場對著火點進行撲救。6時05分以后，公司各級領導相繼到達事故現(xiàn)場，大約6時20分火被撲滅。

1 事故原因

1.1 直接原因

由于錯誤的采用中壓蒸汽伴熱，管線中丁二烯殘液持續(xù)受熱，在泄壓回流管阻塞的情況下，管線內乙烯基乙炔發(fā)生爆炸，物料外泄引發(fā)二次大范圍爆燃。

經(jīng)調查2013年12月14日丁二烯殘液罐V-0802B付料管線由于沒有伴熱發(fā)生凍堵，車間用中壓蒸汽吹化后進行了裝車作業(yè)，沒有發(fā)現(xiàn)回流管線也發(fā)生了結冰凍堵。事后調查回流管線單向閥處有95%聚合物和5%的冰，導致回流管線堵塞，出入口關閉的情況下，因伴熱溫度過高，造成管線中物料溫度持續(xù)升高，壓力上升，乙烯基乙炔開始放熱發(fā)生分解反應，進而發(fā)生爆炸。

實驗表明，液態(tài)乙烯基乙炔很輕易聚合，在高溫且被加熱的狀態(tài)下，聚合反應將放出足夠的熱量而引起爆炸。同時實驗也表明含40%(vol)乙烯基乙炔的混合物在壓力小于0.4MPa時處于安全范圍，不會引起爆炸；而30%(vol)時，壓力小于0.7MPa處于安全范圍?；旌衔镏幸蚁┗胰驳臐舛仍礁撸ǚ磻枰臏囟纫簿驮降?。乙烯基乙炔占混合物18%時，爆炸溫度為275℃；乙烯基乙炔占80%時，爆炸溫度為165℃。物料中乙烯基乙炔26.5%濃度時，起爆溫度應低于275℃，采用中壓蒸汽伴熱使管線能溫升有可能達到起爆溫度從而引起爆炸。

1.2 間接原因

（1）操作人員錯誤操作。事后檢查發(fā)現(xiàn)丁二烯殘液裝車泵回流線入罐單向閥被聚合物和冰屑全部堵塞，裝完車要打開回流管線上的閥門泄壓。經(jīng)對崗位操作人員調查，該回流閥常開，事發(fā)前一天的裝車前和裝車后，均沒有對回流管線的狀態(tài)進行檢查。

（2）操作規(guī)程存在錯誤。在公司儲運車間的殘液裝車步驟中，其中有兩條都要求打開回流閥門，但未明確什么時候關閉回流管線的閥門，錯誤地引導操作人員將回流管線閥門常開，是造成事故的次要原因之一。

（3）對裝卸人員安全技術培訓不足。公司對丁二烯殘液理化性質認知不足，對?；费b卸人員未按照規(guī)定每年進行專門培訓；現(xiàn)場調查也顯示操作人員對操作規(guī)程不熟，多數(shù)認為該回流閥常開是正常的，導致回流閥阻塞沒有人注意，沒有人產(chǎn)生疑問，認知的不足導致對異常情況敏感性不強，未將事故消滅在萌芽狀態(tài)。

（4）對丁二烯殘液的危險性告知不足。公司清楚設計院對丁二烯殘液管線不加伴熱原因，但由于丁二烯殘液中水份較多，在冬季經(jīng)常凍堵，對丁二烯殘液輸送管線加了蒸汽伴熱，沒有提醒車間采取中壓蒸汽伴熱的危險性。

2 事故性質及責任認定

經(jīng)調查，認定公司儲運車間丁二烯殘液裝車線爆燃事故是一起由于對物料認知不足導致的生產(chǎn)責任事故。公司儲運車間在丁二烯殘液冬季裝車發(fā)生凍堵的情況下，沒有認真研究在原設計中沒有對液化烴管線加伴熱的原因，就向設計院提出加伴熱要求。設計院沒有認真查清丁二烯殘液中主要危險物質如乙烯基乙炔的理化性質，就盲目提出就近引伴熱并提供材料清單，而管線附近只有中壓蒸汽可以采用，這樣溫度為265℃的中壓蒸汽被錯誤用于伴熱。車間應負主要責任，設計院應負次要責任。

操作規(guī)程存在的錯誤，導致操作人員使回流管線閥門常開，不能及時發(fā)現(xiàn)回流管線堵塞，車間技術人員應負主要責任。車間操作人員在裝車結束以后，沒有檢查裝車管線是否存在憋壓的情況，對回流管線凍堵情況沒能及時發(fā)現(xiàn)，導致事故的發(fā)生，應負次要責任。

3 結論與建議

通過以上分析，發(fā)現(xiàn)管線伴熱的工藝存在較大安全隱患。由于對于物料危險性認知不足，從而導致管堵塞，造成燃爆事故發(fā)生。針對丁二烯殘液的特殊性，為此類事故發(fā)生提出以下建議：

（1）吸取事故教訓，加強對崗位人員所涉及的危險品的理化性質的培訓，提高員工對異常情況的敏感性。

（2）對殘液裝車輸送管線伴熱系統(tǒng)改蒸汽伴熱為電伴熱，溫度應控制在25℃以下；增加回流線，裝車完畢后將裝車線內壓力與罐內壓力平衡，增設壓力表監(jiān)視管線壓力，嚴格控制在0.7MPa以下。回流線閥門非裝車期間要常開；在操作上將乙烯基乙炔濃度做為監(jiān)控指標加以控制。

（3）加強變更管理。儲運車間原設計丁二烯殘液裝車管線沒有伴熱，為解決冬季管線凍堵的問題加了伴熱，本身就是技術變更，應進行風險分析，并履行審批手續(xù)，防范事故的發(fā)生。

（4）公司修訂完善操作規(guī)程；生產(chǎn)運行部牽頭組織修訂完善相關物料質量控制標準；安環(huán)部組織對丁二烯、混合C4、抽余C4裝置、設施安全風險排查。