典型事故八:吉林省松原石油化工股份有限公司“11.06”爆炸事故
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应力腐蚀典型事件2000年及以后金属材料作为一种人类赖以生存和发展的物质基础,它的腐蚀每年都给人类社会带来了巨大的财产损失,也造成了大量的腐蚀失效事故。
腐蚀失效有多种形式,据相关统计,应力腐蚀引起的金属材料失效所占比例是最大的。
应力腐蚀开裂是一种“灾难性的腐蚀”,跟应力腐蚀有关的桥梁坍塌,飞机失事,油罐爆炸,管道泄漏等都曾给人类带来巨大的生命和财产损失。
2011年,吉林省松原石油化工股份有限公司的“11.06”爆炸事故,事故造成4人死亡,1人重伤,6人轻伤,就是由于硫化氢应力腐蚀导致设备发生爆炸所引起的。
应力腐蚀金属材料在各种环境中服役时,即使无载荷也会发生腐蚀,导致失重,当存在应力时,在特定环境中的腐蚀会引起裂纹形核扩展,导致滞后开裂,称为应力腐蚀。
应力腐蚀开裂(SCC)与单纯应力引起的开裂不同,它在很低的负载应力下也可以发生开裂;它与单纯的腐蚀也不同,即使腐蚀性很弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。
应力腐蚀开裂是一种“阴险”的腐蚀形式,它会产生显著的机械强度降低,但金属损失量很小。
损坏不明显以至于偶然检查很难发现,应力腐蚀裂纹可以触发机械快速断裂甚至组件和结构的灾难性失效。
在应力腐蚀过程中,若有微裂纹形成,其扩展速度比其他类型的局部腐蚀速度要快几个数量级。
应力腐蚀发生的条件应力腐蚀开裂的发生需要同时满足三个必要条件:a)敏感材料。
俗话说,苍蝇不叮无缝的鸡蛋,要生发生应力腐蚀开裂,首先得是具备敏感性的材料。
材料具有敏感性给我们的提示是,在一些可能发生应力腐蚀开裂的工况环境,选材要慎重。
如304等奥氏体不锈钢在含有氯的环境服役,应力腐蚀开裂是尤其应该注意的问题。
奥氏体不锈钢是面心立方金属,面心立方金属尤其容易发生应力腐蚀开裂,这是晶体结构决定的。
b)容易引起应力腐蚀开裂的环境。
即使材料敏感,没有导致应力腐蚀开裂的介质也是不会发生应力腐蚀开裂的,它好比硬币的A/B面。
环境介质也是应力腐蚀开裂的重要条件。
安全血泪教训之中石油吉林石化公双苯厂“”爆炸事故(连载14)编者按小7:长期的安逸容易让我们失去危险的嗅觉,如果您身边有工作在一线的朋友,请不要吝啬您的点击分享。
或许,他们正因为看到这篇文章,提高了自身安全意识,将大部分突如其来的事故扼杀于摇篮之中。
事故案例:中石油吉林石化公双苯厂“”爆炸事故2005年11月13日,中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸,造成8人死亡,60人受伤,直接经济损失6908万元,并引发松花江水污染事件。
国务院事故及事件调查组认定,中石油吉林石化分公司双苯厂''爆炸事故和松花江水污染事件是一起特大生产安全责任事故和特别重大水污染责任事件。
爆炸时冒起的黄烟爆炸后的地面事故经过:2005年11月13日,因苯胺二车间硝基苯精馏塔塔釜蒸发量不足、循环不畅,替休假内操顶岗操作的二班班长徐某组织停硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔进料,排放硝基苯精馏塔塔釜残液,降低塔釜液位。
10时10分,徐某组织人员进行排残液操作。
在进行该项操作前,错误地停止了硝基苯初馏塔T101进料,没有按照规程要求关闭硝基苯进料预热器E102加热蒸汽阀,导致进料温度升高,在15分钟时间内温度超过150℃量程上限。
11时35分左右,徐某回到控制室发现超温,关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀,硝基苯初馏塔进料温度开始下降至正常值。
13时21分,在组织T101进料时,再一次错误操作,没有按照“先冷后热”的原则进行操作,而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀,7分钟后,进料预热器温度再次超过150℃量程上限。
13时34分启动了硝基苯初馏塔进料泵向进料预热器输送粗硝基苯,当温度较低的26℃粗硝基苯进入超温的进料预热器后,由于温差较大,加之物料急剧气化,造成预热器及进料管线法兰松动,导致系统密封不严,空气被吸入到系统内,与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物,引发硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸。
吉林双苯事故原因分析及改进措施乐晓磊一、事故概述2005年11月13日(星期日)13:35左右,中国石油天然气公司吉林石化分公司双苯厂发生爆炸事故,造成8人死亡,1人重伤,59人轻伤,其中40多人住院治疗,有四万人紧急疏散。
事故及救灾所排放出的含苯、苯胺、硝基苯等有机物的污水,由厂区的排水口直接流入了松花江,形成江面上一条长达80公里的污染带,流经吉林、黑龙江多个县市。
经过俄罗斯,最后流入了太平洋,由安全事故灾害,演变成环保污染事件,所造成的影响和范围之大,恐怕已不仅仅是安全生产的灾害。
分析这起特大事故发生的原因和环境,对于我们提高今后的安全工作水平,防范此类事故发生,具有一定的指导意义。
中石油吉化公司,有五十年历史,位于吉林省吉林市的松花江北岸,其前身是吉林化学工业公司,是国家“一五”期间兴建的全国第一个大型化学工业基地。
1954年开工建设,1957年建成投产。
1998年,吉化公司划归中国石油天然气集团公司管理,是集石油、化学、橡胶、塑胶于一体的综合性石油化工企业。
发生这起事故的双苯厂位于吉林市龙潭区吉化中部工业区,拥有员工1300多人,年产苯胺13. 6万吨、苯酚丙酮12万吨,共有新旧两座苯胺装置,新苯胺装置于2003年投入生产。
是中国大陆当时最大的苯胺制造厂。
在这个制造流程中,原料苯、中间产物硝基苯、成品苯胺及苯酚丙酮都属于有毒化学品,尤其硝基苯还属于危险化学品。
爆炸发生时,现场约百余人正在厂区内工作,新苯胺装置T-102塔、T-101塔最先发生爆炸,造成附近管线及设备不同程度的泄漏,并很快被蔓延的火势引燃,爆炸声接二连三,大火产生的刺鼻浓烟弥漫整个厂区,共发生15次爆炸,其中较大爆炸六次,现场之火势至14日凌晨才被扑灭。
二、事故经过因为发现硝基苯精馏塔塔釜蒸发量不足、循环不畅,工人停止硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔的进料,排放硝基苯精馏塔塔釜残液。
但硝基苯精制岗位操作人员违反操作规程,在停止粗硝基苯进料后,未关闭预热器蒸汽阀门,导致预热器内物料气化,后工人发现超温,关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀,硝基苯初馏塔进料温度开始下降至正常值。
历史上十一月发生的危险化学品事故一、国内事故石油化工吉林省松原石油化工股份有限公司“11•6”爆炸火灾事故2011年11月6日,吉林省松原石油化工股份有限公司发生爆炸火灾事故,造成4人死亡,7人受伤。
事故的直接原因是:气体分馏装置脱乙烷塔顶回流罐由于硫化氢应力腐蚀造成筒体封头产生微裂纹,微裂纹不断扩展,致使罐体封头在焊缝附近热影响区发生微小破裂后进而整体断裂,发生物理爆炸,罐内介质(乙烷与丙烷的液态混合物)大量泄漏,与空气中的氧气混合达到爆炸极限后,遇明火发生闪爆,并引发火灾。
大连西太平洋石油化工有限公司“11•18”中毒事故2017年11月18日,大连西太平洋石油化工有限公司发生中毒窒息事故,造成3人死亡,6人受伤,直接经济损失368万元。
事故的直接原因是:大连西太平洋石油化工有限公司的承包商河南鄢陵京顺石化机械设备有限公司在清洗E7001C、E7001D两台换热器作业中,使用含盐酸的清洗剂,并将清洗剂直接倒在含有硫化亚铁和二硫化亚铁污垢的管束上,反应释放出硫化氢气体,导致9名作业人员中毒。
中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司“11•30”较大机械伤害事故2017年11月30日,中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司炼油厂二车间发生管束突出导致的机械伤害事故,造成5人死亡、2人重伤、14人轻伤,直接经济损失644.52万元。
事故的直接原因是:设备安装公司施工人员在进行E2208/2油浆蒸汽发生器检修时,带压拆卸油浆蒸汽发生器壳体与管箱的连接螺栓,螺栓断裂失效,管箱与管束突出,撞击现场人员导致人员伤亡。
精细化工济南华阳应用技术有限公司“11•14”有毒气体泄漏事故2004年11月14日,济南华阳应用技术有限公司发生有毒气体泄漏事故,造成3人死亡,5人中毒,直接经济损失约200万元。
事故的直接原因是:3-巯基丙酸车间工人违反工艺操作规程,导致系统内压力升高引起硫化氢大量泄漏。
操作工在撤离过程中先后晕倒在车间内,隔壁车间的值班人员发现后在没有采取任何防护措施的情况下进入现场抢救中毒人员,又造成了多人中毒。
近年省内外11月典型危险化学品事故一、吉林省松原石油化工股份有限公司“11·6”爆炸火灾事故2011 年 11 月 6 日,吉林省松原石油化工股份有限公司发生爆炸火灾事故,造成4人死亡,7人受伤。
事故的直接原因是:气体分馏装置脱乙烷塔顶回流罐由于硫化氢应力腐蚀造成筒体封头产生微裂纹,微裂纹不断扩展,致使罐体封头在焊缝附近热影响区发生微小破裂后进而整体断裂,发生物理爆炸,罐内介质(乙烷与丙烷的液态混合物)大量泄漏,与空气中的氧气混合达到爆炸极限后,遇明火发生闪爆,并引发火灾。
二、重庆市长寿县长风化工厂“11·7”二苯甲酮工段泄漏爆炸事故2001 年 11 月 7 日,重庆市长寿县重庆长风化工厂发生爆炸燃烧事故,造成3人死亡,7人受伤,直接经济损失70余万元。
事故的直接原因是:在光气化釜检修后恢复生产时,操作人员未按工艺要求操作,在温度偏低时加入过量光气,导致光气积聚过多。
当釜内温度升高后,光气与苯发生剧烈反应,釜内压力升高,导致尾气管破裂漏气,达到爆炸极限的苯蒸汽被静电引燃,发生爆炸。
三、中国石油吉化双苯厂“11·13”爆炸事故2005 年 11 月 13 日,中国石油吉化分公司双苯厂发生爆炸事故,造成8人死亡,60人受伤,其中1人重伤,并引发了松花江重大水污染事件,直接经济损失为6908万元。
事故的直接原因是苯胺二车间硝基苯精制岗位操作人员违反操作规程,在停止粗硝基苯进料后,未关闭预热器蒸汽阀门,导致预热器内物料气化。
恢复硝基苯精制单元生产时,再次违反操作规程,先打开了预热器蒸汽阀门加热,后启动粗硝基苯进料泵进料,引起进入预热器的物料突沸,产生剧烈振动,使预热器及管线的法兰失效,空气吸入系统,因摩擦静电,导致精馏塔发生爆炸,并引发其它装置、设施连续爆炸。
四、济南华阳应用技术有限公司“11·14”有毒气体泄漏事故2004 年 11 月 14 日,济南华阳应用技术有限公司发生有毒气体泄漏事故,造成3人死亡,5人中毒,直接经济损失约200万元。
2017危化事故案例汇编05-吉林松原石化“2•17”较大爆炸事故为深刻吸取事故教训,加强事故案例警示教育,把事故案例警示教育贯穿于安全生产过程中,切实做到“一厂出事故、万厂受教育,一地有隐患、全国受警示”,推动企业落实安全生产主体责任,助力安全监管、隐患排查和安全风险管控,防范和遏制化工危险化学品重特大事故的发生,应急管理部危险化学品安全监督管理司和中国化学品安全协会共同编制了《全国化工危险化学品典型事故案例汇编(2017年)》(以下简称《案例汇编》)。
本汇编共收集、整理了17起典型化工和危险化学品事故资料,对事故原因进行了较为深入的研究分析,针对事故教训吸取提出了防范措施及建议,希望全国化工和危险化学品企业举一反三,健全安全风险管控,不断提高安全保障能力和安全管理水平。
《案例汇编》现已印制,需要者请与中国化学品安全协会联系2017年2月17日8时50分,吉林省松原石油化工股份有限公司(以下简称“松原石化公司”)江南项目发生较大爆炸事故,造成3人死亡,直接经济损失约590万元。
01▷▶▶▶一、事故单位基本情况松原石化公司江南项目选址在吉林省松原石油化学工业循环经济园区,项目总投资23.23亿元,分三期建设,项目一期建设主要包括:30万吨/年碳四综合利用装置;40万吨/年汽油改质和20万吨/年柴油改质联合装置及配套工程。
一期工程于2017年1月建成投入试生产。
松原石化公司江南项目加氢车间分为汽油加氢装置和柴油加氢装置,酸性水汽提装置是汽油加氢装置和柴油加氢装置共用的酸性水处理装置,酸性水汽提装置操作岗位设在柴油加氢装置。
酸性水汽提装置原料水罐规格Φ6400×8280mm,为常压罐,罐中罐结构;介质为含油污水,操作温度为15~60℃,主体材质为Q235B。
内罐规格Φ2000×8000mm,操作温度为46.8~80℃。
02▷▶▶▶二、事故经过2017年2月12日,加氢车间汽油改质装置试车。
吉林石化“2005.11.13”爆炸事故一、事故经过2005年11月13日,吉林石化公司双苯厂苯胺二车间化工二班班长徐某替休假的硝基苯精馏岗位内操顶岗操作。
根据硝基苯精馏塔T102塔釜液组成分析结果,应进行重组分的排液操作。
10时10分,徐某进行排残液操作,在进行该项操作前,错误地停止了硝基苯初馏塔T101进料,但没有按照规程要求关闭硝基苯进料预热器E102加热蒸汽阀,导致硝基苯初馏塔进料温度升高,在15分钟时间内温度超过150℃量程上限,超温过程一直持续到11时35分。
在11时35分左右,徐某回到控制室发现超温,关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀,硝基苯初馏塔进料温度开始下降,13时25分降至130.4℃。
13时21分,徐某在T101进料时,再一次错误操作,没有按照“先冷后热”的原则进行操作,而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀,7分钟后,进料预热器温度再次超过150℃量程上限。
13时34分启动了硝基苯初馏塔进料泵向进料预热器输送粗硝基苯,当温度较低的26℃粗硝基苯进入超温的进料预热器后,由于温差较大,加之物料急剧气化,造成预热器及进料管线法兰松动,导致系统密封不严,空气被吸入到系统内,与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物,硝基苯中的硝基酚钠盐受震动首先发生爆炸,继而引发硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸,而后引发装置火灾和后续爆炸。
本次事故造成8人死亡,1人重伤,59人轻伤。
在事故发生时,在现场作业和巡检的6名员工当场死亡;与双苯厂一墙之隔的吉林市吉丰农药有限公司一名员工在本单位厂房内作业时受爆炸冲击受伤,经抢救无效死亡;吉化集团通信公司一名员工在距双苯厂1000米以外的吉林市热电厂附近的徐州路上骑摩托车时被爆炸碎片击成重伤,经抢救无效于12月1日死亡。
在受伤人员中有23名双苯厂员工,其它为企业外人员。
本次爆炸直接涉及到的设备有硝基苯初馏塔T101、硝基苯精馏塔T102、2个粗硝基苯罐、2个硝酸罐、苯胺水罐、精硝基苯罐、空气罐、氮气罐、氢气缓冲罐、2个苯胺水普及器等设备、管架和原料罐区1个精硝基苯罐、2个苯罐等,爆炸事故造成周边的企业和居民住宅的门窗一定程度的破坏。
典型事故八:吉林省松原石油化工股份有限公司“11.06”爆炸事故一、事故调查分析(一)事故概要1、事故简介2011年11月6日23时55分,吉林省松原石油化工股份有限公司气体分馏车间发生爆炸引起火灾,事故造成4人死亡,1人重伤,6人轻伤。
2、事故原因(1)直接原因硫化氢应力腐蚀导致气体分馏装置脱乙烷塔顶回流罐破裂是发生爆炸事故的直接原因。
(2)间接原因①违规设计、违规制造。
在2004年7月第二套催化裂化和第二套气体分馏装置建设中,当时虽没安全生产许可制度,但其自行设计,擅自委托制造,也存在违规行为。
②对存在的隐患处理不当。
气体分馏装置存在硫化氢腐蚀,曾出现硫化氢严重超标现象,企业没有据此缩短设备监测检查周期,排查隐患,加强维护保养。
(二)基本情况1、企业概况吉林省松原石油化工股份有限公司始建于1970年。
四十多年来几经扩能和技术改造,将原来2万吨/年简单再生产的燃料型企业建成原油加工能力50万吨/年以化工为主体,汽、柴油为辅的化工燃料型企业。
公司现有厂区面积28万平方米,拥有7套生产装置,其中:常压蒸馏装置一套,加工能力为50万吨/年;催化裂化装置两套,加工能力为40万吨/年(其中:一套催化裂化装置15万吨/年、二套催化裂化装置25万吨/年);气体分馏装置两套,加工能力为15万吨/年(其中:一套气体分馏装置为3万吨/年已停用、二套气体分馏装置为12万吨/年);气体精制装置一套,加工能力为6万吨/年(属新建设项目,至今未投入使用);乙苯装置一套,加工能力为4万吨/年(属新建设项目,至今未投入使用)。
公司生产的主要产品有:汽油、柴油、精丙烯、丙烷、苯、甲苯、二甲苯、车用液态烃、乙苯等。
2、气体分馏装置工艺流程简介自催化裂化装置来的石油液化气首先进入气体分馏装置原料缓冲罐V508,由脱丙烷塔进料泵P501抽出,经E502、E504换热后进入脱丙烷塔T501,气液相在塔盘上传质传热,塔底混合碳四经与原料换热后送出装置。
脱丙烷塔顶C2、C3组份经空冷E507、冷506冷凝冷却后进入脱丙烷塔回流罐V501,气相进入瓦斯管网。
液相一路由脱丙烷塔回流泵P502抽出打入脱丙烷丙塔顶为本塔回流,另一路为脱乙烷塔进料。
脱乙烷塔顶C2、C3组份经E508冷凝冷却后进入脱乙烷塔顶回流罐V502,气相进入瓦斯管网。
液相由P504抽出打入脱乙烷塔顶为本塔顶回流。
脱乙烷塔底C3组份自压入粗丙烯塔T503,塔底丙烷经E512冷却后送出装置。
塔顶C3组份进入精丙烯塔T504塔底,T504塔底液相由P505抽出打入粗丙烯塔T503为该塔顶回流。
精丙烯塔顶丙烯组份经空冷E509、E510冷凝冷却后进入精丙烯塔T504顶回流罐V504,气相进入瓦斯管网,液相丙烯由泵506抽出,一路做为精丙烯塔T503顶回流,另一路丙烯产品经冷却后送出装置。
(三)事故经过2011年11月6日23时55分许,吉林省松原石油化工股份有限公司位于气体分馏装置(年处理能力十二万吨)冷换框架一层平台最北侧的脱乙烷塔顶回流罐(设备编号v-502)突然发生爆炸,罐体西侧封头母材在焊缝附近不规则断裂,导致封头85%部分从安装地点沿西北方向飞出190m,落至成品油泵房砖砌围墙处,围墙被砸倒约4平方米,碰撞产生的冲击波将泵房所有玻璃击碎。
其余罐体连同鞍座支架在巨大的反作用力作用下,挣断与平台的焊接,向东从二套催化裂化装置操作室及循环水泵房房顶掠过,飞行80m,砸在循环水泵房东侧管带处,罐体带支架在飞过二套催化裂化装置操作室过程中,将操作室顶棚刮塌,操作室南侧部分墙体倒塌,将循环水泵房东侧管带处房顶砸塌5平方米左右。
当时操作室内操作工共13人,二套催化裂化装置稳定一操路某某、反应岗外操孙某当场被砸死,三班班长张某某右手臂骨折;副主任任某某头部划伤;反应外操欧某某头部划伤;主任侯某某脚部扭伤;反应一操张某手臂划伤;余热锅炉岗苗某某在循环水泵房内巡检当场被砸死。
罐体爆炸后,罐内介质(乙烷与丙烷的液态混合物)四处喷溅、气化,并在空气当中扩散、弥漫,与空气当中的氧气充分混合达到爆炸极限,间隔12秒后,遇明火发生闪爆,一车间气分班三班班长马某某、化验员曹某某、刘某某去气体分馏装置一层平台下采样点采样,途中马某某和曹某某身上被喷溅的介质烧着,掉头向一套催化裂化及气体分馏装置联合操作室跑,跑至操作室外塔灯处,操作室人员迅速用灭火器将两人身上火扑灭,刘某某听见爆炸响声后也掉头向一套催化裂化及气体分馏装置联合操作室跑,脸部轻微燎伤,三人被立即送往吉林油田总医院救治(马某某于11月7日14时转入长春医大医院,于11月8日23时左右救治无效死亡;曹某某于11月7日11时转入长春烧伤医院)。
(四)事故损失情况(1)此次爆炸事故造成4人死亡,1人重伤,6人轻伤。
(2)大火将二套催化裂化装置操作室北侧的装置区办公室(设备部、安全部)室内可燃物引燃发生火灾,将楼内所有可燃物烧尽;持续燃烧的大火将冷换框架严重烧损,一层平台以上立柱严重变形,二层平台空冷部分坍塌,护板脱落,冷换框架两侧塔1、塔2、塔3、塔4也遭到不同程度的烧损和破坏;闪爆产生的冲击波将附近气体精制泵房、常压泵房、气压机主控机房、主风机房、循环水泵房玻璃全部震碎。
经初步统计,此次爆炸事故直接经济损失869万元。
(A)(B)(C)(D)图1 事故现场破坏情况(A-D)(五)事故原因分析1、直接原因调查组在原始记录、现场勘查资料、调查问询情况的基础上,通过理论计算、分析论证,得出结论:(1)通过DCS数据,排除了此次事故操作因素导致爆炸的可能性。
(2)通过现场监控录像等,排除了因介质大量泄漏发生火灾引发爆炸的可能性。
(3)该罐未从焊缝处开裂,排除了焊接质量问题导致爆炸的可能性。
(4)通过强度核算,排除了罐体封头厚度不够原因造成爆炸的可能性;通过钢材质量报告单,排除了母材原始成份超标导致爆炸的可能性。
(5)从色谱分析台帐看出,介质中硫化氢含量时有超标,从断口上观察,裂纹扩展区断口平齐,是典型的应力开裂裂纹,另外,裂口与主应力方向垂直。
综合分析,硫化氢应力腐蚀导致该罐破裂是这起事故的直接原因。
气体分馏装置(年处理能力4万吨)在2004年11月建成投产后,没有有效的脱硫手段,一套催化裂化装置与二套催化裂化装置所产生的液态烃只配套有碱洗系统,脱硫效果一直不佳,直至2009年末20万吨/年脱硫醇装置才建成投入使用。
从化验分析报告单看出,2009年末之前硫化氢含量时有超标现象(经常超过10ppm以上,甚至达到1500ppm)。
液态烃在含有微量水的情况下,硫化氢溶解于水,形成湿环境,硫化氢会发生电离,使水呈弱酸性,硫化氢在水中离解出氢离子,在0-65℃温度范围内,发生如下电离反应。
H2S=H++HS-HS-=H++S2- 2H++2e= H2↑原子半径极小的氢原子在压力作用下渗入钢的晶格内部,并融入晶界间,融入晶格中的氢有很强的游离性,在一定条件下将导致材料的脆化(氢脆)和氢致微裂纹,在晶格等处形成很大的应力集中,超过晶界处强度后生成微裂纹,并随运行时间的延长,逐步扩展。
11月9日,吉林油田公司特种设备检测中心对事故罐封头进行了超声波测厚检测,检测发现大量分层现象;松原市质量技术监督局对该罐封头及筒体进行了超声波测厚检测,也证实了这一点,并且测出分层倾角最大为10.2°,初步判定封头测点处存在分层(重皮);同时,事故调查组从封头上取样0.04平方米送至吉林亚新工程检测有限责任公司进行微观金相试验,进一步证实存有大量分层现象,从金相分析看,不排除母材有原始分层现象,金属分层现象是硫化氢应力腐蚀的重要影响因素。
由于氢原子在应力梯度的驱使下,向微裂纹尖端的三向拉应力区集中,使晶体点阵中的位错被氢原子“钉扎”,钢的塑性降低,当内压所致的拉应力和裂纹尖端的氢浓度达到某一临界值时,微裂纹扩展,扩展后的裂纹尖端某处氢再次聚集,裂纹再扩展,这样最终导致破裂,这种现象称之为硫化氢应力腐蚀开裂。
硫化氢应力腐蚀属于延迟破坏,可在几小时、几天、几周、数月或几年后发生,但无论破坏发生迟早,压力容器表面无任何破损痕迹,往往事先均无明显预兆。
大量事实及理论依据充分证明,松原石油化工股份有限公司气体分馏装置脱乙烷塔顶回流罐正是由于硫化氢应力腐蚀造成筒体封头产生微裂纹,微裂纹不断扩展,致使罐体封头在焊缝附近热影响区发生微小破裂,导致介质小量泄漏,10分钟内罐内压力下降了0.037MPa,随着微小裂口的发展增大,使罐体封头强度急剧减弱,在23点55分罐体封头突然整体断裂,首先发生物理爆炸,罐内3吨介质全部外泄,迅速挥发,变成气体与空气混合达到爆炸极限,12秒后遇明火发生闪爆(物理爆炸)。
2、间接原因(1)该公司2004年建成投产的4万吨/年气体分馏装置,属抄袭沈阳新民蜡化厂同类装置设计文件;该装置2007年12万吨/年扩容设计过程中,属抄袭原前郭炼油厂12万吨/年气体分馏装置设计文件,部分主要设备属委托清华大学北京泽华化学工程有限公司进行核算,由于是非正规、整体设计,两次设计均未考虑到硫化氢腐蚀因素,没有设计配套的脱硫设施,致使2009年末之前所生产的液态烃长期无有效的、相应的、可控的脱硫手段,导致催化液态烃H2S含量时有超标现象。
(2)该装置2004年建设过程中,所有压力容器均属利用抄袭图样,私自委托制造,产品出厂后无合格证、质量证明书和铭牌等技术文件及资料,严重违反了《钢制压力容器》GB150—1998之规定。
制造质量问题,在焊接压力容器中,常可能隐藏有缺陷,这些缺陷在适当的条件下,如硫化氢应力腐蚀情况下,会使容器加剧破坏。
(3)该装置建设过程中,属企业自行施工安装,该企业无安装资质,V-502罐鞍座下钢结构支架与平台焊接不牢固,致使支架挣脱与平台的焊接随同罐体飞出,刮塌操作室屋顶,砸塌循环水泵房屋顶。
(4)设备管理不到位,按《压力容器监察规程》-1999第一百三十三条第三项之规定,压力容器在使用条件恶劣或介质中硫化氢及硫元素含量较高(>100ppm)时,检验周期应适当缩短(3年以下),而企业未采取相应调整措施。
从企业液态烃色谱分析台帐可以看出,H2S含量超过100ppm的现象时有发生。
二、事故应急处置爆炸发生后,该公司及时启动公司级事故应急救援预案。
市消防支队于11月6日23时56分54秒接到该公司保安报警后派出95名消防官兵、出动16辆消防车展开灭火救援,火势在11月7日3时左右得到了有效控制,于11时13分扑灭。
三、反思与建议松原石油化工股份有限公司“11.06”事故,突出暴露了企业安全生产主体责任落实不够,安全基础建设薄弱,安全生产法规、规程在企业中没有得到很好落实。
企业自1970年建厂以来,基本保持了生产安全运行,但是在2007年11月8日和2008年11月17日相继发生生产安全事故,平稳运行3年后又发生伤亡事故,说明了企业存在着“重发展,轻安全”的麻痹思想,急需提高安全管理水平,要认真从这起事故中吸取教训,排查各方面、各环节安全隐患,防止类似事故的发生。