BP煉油廠重大事故調查報告

1、重大事故調查報告異構化裝置爆炸最終報告美國 得克薩斯州 得克薩斯城事故發(fā)生日期： 2005年 3月 23日報告日期： 2005年 12月 9 日由事故調查組組長 J. Mogford 批準簽發(fā)執(zhí)行概要2005年3月23日，英國石油公司BP位于北美地區(qū)的美國得州得克薩斯城煉油廠異構化ISOM 裝置發(fā)生火災和爆炸，此次事故共造成 15人死亡、 170多人受傷。為了讓大家能很快汲取此次事故教訓，并加速整改措施的實施，我們于5月 17日發(fā)布了一份中期報告。該報告確定了此次事故的關鍵因素。為早日公布上述報告，中期報告中并未分析導致此次事故的 以下根本原因。最終報告旨在深入了解此次事故的原因，并提出補充的

2、整改措施，以防止類似事故的再次發(fā)生， 并提高現(xiàn)場的平安績效。事故調查組認為，如中期報告所述，此次事故有四個關鍵因素，假設沒有這四個關鍵因素，這次 事故也就不會發(fā)生、或者說事故所造成的影響也就不會象現(xiàn)在那樣嚴重。失去控制殘液分餾塔開車程序和知識與技巧的應用 工作管理和臨時移動辦公室的建筑選址 排放煙囪的設計和施工造成事故的原因是由于比空氣重的烴類蒸汽與著火源可能是運轉的車輛引擎接觸后發(fā)生燃燒而 引起的。由于塔內物料裝填過滿以及過度加熱而造成殘液分餾塔過壓保護系統(tǒng)啟動后，由液相生成的烴類開始從 F 2 0排放煙囪中溢流出來。由于未能建立塔內液體外流、且未能及時采取有效的緊急行動，最后導致爆炸前的失

3、控。這些事實 都說明操作未能遵循許多既定方針和程序。另外，裝置指定的班長當時不在現(xiàn)場，未能監(jiān)督按既定程序 進行操作，而這已經是日常運行中的一項慣例。另外，許多人聚集在臨時移動辦公室內和其周圍又加劇了事故的嚴重性，上述臨時建筑的位置又 離換班地點太近。那些受傷人員本應受到警告并離開上述危險區(qū)，但是意識到上述事件的人員并未向他們發(fā)出警告?，F(xiàn)在還不清楚為何那些意識到工藝波動的人員未能發(fā)出警告信號。要是切斷了用于輕烴類 煙囪的排放并安裝了本安型儀表如果有 ，本可以降低此次事故的可能性。調查組沒有發(fā)現(xiàn)任何跡象說明有人有意或成心采取行動或作出決定而將他人置于危險境地。 盡管現(xiàn)場管理組織實施了各種整改方案，

4、例如 1000 天方案等，并在整個現(xiàn)場范圍內完成了重大事 故風險評估 MAR 工作，除此之外，還在以前的事故發(fā)生后開始在培訓、審查以及企業(yè)文化方面引入 了許多改良措施，但是事故調查組仍然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有許多方面還未按照各項程序、方針和預期行為實施各 項工作。調查過程中，調查組發(fā)現(xiàn)許多方面的慣例亟待改良雖然不是此次事故的關鍵因素，并就此提出了一些建議。調查中我們采用了 BP的根本原因法，CCPS化工工藝平安中心指南對該法做了補充。期間我們 做了文件記錄作為證明，從面談中我們收集了相關證據(jù)，獨立證據(jù)都是至少從兩個當事人處獲得的。如 未經確認，我們就會在報告中加以注明。主要原因確定如下多年以來， 由于對變

5、革的抵觸、缺乏誠信和動力、沒有開展目標， 工作環(huán)境已日趨惡化。再 者，對監(jiān)控和管理行為模糊不清的期望意味著不能不折不扣的按照規(guī)定行事， 缺乏嚴厲、 個別 人在提供建議或提出整改措施時感覺沒有發(fā)言權。未能建立工藝平安、 操作績效和減少系統(tǒng)風險為上的原那么， 并且在管理上未能始終如一強制貫 徹執(zhí)行。由于復雜的組織機構發(fā)生諸多變化而導致了缺乏明確的職責和有效溝通， 二者共同導致了工人 們對自己崗位和職責模糊不清。由于對危險意識不強以及對現(xiàn)場工藝平安理解不透徹， 結果導致了人們竟然理所當然地接受了 那些比同等裝置風險程度高許多的風險。 上述后果的一種表現(xiàn)就是臨時移動辦公室竟然布置在 離排放煙囪 150

6、 英尺遠的范圍內， 而該煙囪的作用是把比空氣重的烴類排放到大氣中， 而對此 已建立的行業(yè)慣例竟未表示任何疑問。在豎向溝通和績效管理程序較差的情況下， 工廠內既沒有足夠的早期問題報警機制， 也沒有獨 立的了解標準過時的方法。事故期間所表現(xiàn)出來的上述行為和行動的主要原因很復雜，所以調查組在此方面花了很長時間。很顯然，上述原因的形成由來已久，所以需要協(xié)力和盡職盡責的行動方能調查清楚。中期報告就以下各方面提出了建議措施；人員和程序工作管理和移動辦公室的建筑選址設計和工程施工并就管理層和主要體制方面提出了一些新的建本報告通過一些補充的建議對上述三方面做了增補，議。目錄執(zhí)行概要 3主體局部1. 簡 述 1

7、52事故背景 173事故表達 203.1 造成事故發(fā)生的事件順序 2.03.2 事故 2.34證 據(jù) 264.1 現(xiàn)場檢查 2.64.2 目擊證人 2.74.3 樣品 2.74.4 設備測試 2.74.5 文件檢查 2.95. 證據(jù)分析 315.1 證據(jù)分析簡介 3.15.2 失控可能的情形 3.15.2.1(a) 蒸汽壓力 / 液體夾帶 325.2.1(b) 蒸汽生成 325.2.1 (c) 氮氣 325.2.1 (d) 不適宜的進料 335.2.2 污水系統(tǒng) 335.2.3 情形結論 335.3 工藝模擬 3.35.3.1 殘液分餾塔中的液體存量 335.3.2 往殘液分餾塔中裝料 355

8、.3.3. 殘液分餾塔的進料成分 385.3.4 進入分餾塔的熱輸入 385.3.5 分餾塔進料預熱和進料蒸發(fā) 415.3.6 排放到排污罐中的烴類數(shù)量 425.3.7 排放到下水道中的烴類數(shù)量 435.3.8 排放到空氣中的烴類數(shù)量 445.3.9 動態(tài)模擬 445.3.10 技術分析的結論 455.4 排放模擬 4.55.4.1 排污罐的蒸汽擴散 455.5 爆炸模擬 4.65.6 下水道 4.95.7 樣品分析 4.95.8 操作 5.05.8.1 控制表盤指示 505.8.2 介入 545.8.3 殘液分餾塔塔釜液顯示液位和實際液位 545.8.4 液位測量的密度誤差 555.8.5

9、殘液分餾塔壓力控制 565.8.6 結論 585.8.7 排污罐的高液位報警 585.8.8 衛(wèi)星控制室 585.8.9 外操 595.8.10 超時工作 595.8.11 結論 595.9 危害分析 6.05.9.1 Hazop 和重審 605.9.2 重大事故風險 MAR 635.9.3 行動追蹤 635.9.4 結論 645.10 操作程序 6.45.10.1 開車程序 645.10.2 開車程序的使用 665.10.3 開車程序各個步驟簽字 665.10.4 正常開車 675.10.5 偏離開車程序 685.10.6 以前歷次開車中與開車程序不符的種種情況 705.10.7 開車前審查

10、 715.10.8 故障排除和介入 725.10.9 平安作業(yè)規(guī)程 725.10.10 交接班 735.10.11 操作波動 / 問題報告 735.10.12 結論 735.11 培訓 知識和技能 7.35.11.1 培訓方案 735.11.2 培訓記錄 765.11.3 ISOM 操作工 765.11.4 ISOM 班長包括代班長 775.11.5 實戰(zhàn)演習 785.11.6 缺乏模擬器 795.11.7 故障排除培訓 795.11.8 應急培訓 795.11.9 工藝平安知識和技能 805.11.10 培訓方案審核 805.11.11 MOC 培訓 805.11.12 結論 805.12

11、建筑選址 8.15.12.1 規(guī)定 815.12.2 行業(yè)指南 815.12.3 Amoco工作規(guī)程書 815.12.4 得克薩斯城的相關程序 815.12.5 移動辦公室 82檢修用的 MOC 變更管理程序 855.12.7 移動辦公室的位置 855.12.8 建筑選址法比擬 865.12.9 結論 895.13 裝置設計、工程和操作性 8.95.13.1 殘液分餾塔 905.13.2 排污罐 935.13.3 控制室 965.13.4 危險區(qū)域等級 965.13.5 結論 975.14 設備測試 9.75.14.1 現(xiàn)場測試 975.14.2 車間測試 1005.15 維修/ 機械完整性

12、1035.15.1 維修方案 1035.15.2 殘液分餾塔 1035.15.3 排污罐 F20 1065.15.4 平安關鍵設備 1075.15.5 內部檢查 1075.15.6 結論 1085.16 應急響應 1085.16.1 應急響應方案 1085.16.2 疏散警報 1095.16.3 結論 1095.17 以前歷次事故回憶 1095.17.1 殘液分餾塔和排污罐 1105.17.2 歷次開車回憶 1115.17.3 外部事故 1125.17.4 結論 1125.18 審查方案 1135.18.1 PSM 審查1135.18.2 gHSEr 審查114其它審查 1145.18.4 糾

13、正行動 1155.18.5 結論1155.19 風險 1155.19.1 風險意識 1155.19.2 風險接受 1165.19.3 結論1165.20 溝通 1165.20.1 操作1165.20.2 工藝平安 1175.20.3 結論1175.21 業(yè)務方案 1175.22 測量和監(jiān)控 1185.23 組織機構 118操作1195.23.2 ISOM 裝置1195.23.3 工程1205.23.4 平安委員會 1205.23.5 結論1245.24 領導 1245.24.1 結論1256. 因果分析 1266.1 關鍵因素 1306.2 關鍵因素的原因分析 1316.3 潛在文化問題 13

14、16.3.1 業(yè)務背景 1316.3.2 “平安第一1326.3.3 組織架構的復雜性及能力 1336.3. 4 無能力看到風險的存在 1336.3.5 缺少早期警告 1347. 糾正行動建議 1357.1 人員 1357.1.1 管理層 1357.1.2 監(jiān)督 1357.1.3 工作場所的環(huán)境 1367.1.4 個人業(yè)績 1367.1.5 資源 1367.1.6 溝通 1367.1.7 操作工 1367.1.8 培訓 1377.1.9 組織架構 1377.2 程序 1387.3 作業(yè)控制及移動辦公室的現(xiàn)場布置 1387.3.1 移動辦公室 1387.3.2 平安臨界設備 (SCE) 1387

15、.3.3 建筑選址 1387.3.4 危險區(qū)域等級 (HAC) 1397.3.5 PHAs/MOCs/Hazops 1397.4 設計方案和施工 1397.4.1 責任 1397.4.2 ISOM 的設計和施工 140報警系統(tǒng) 1407.5 潛在系統(tǒng) 1407.6 事故調查及報告 140圖 2 1:殘液分餾塔 18圖 2 2:事故后的排污罐和 ISOM 異構化裝置 19圖 51:圖殘液分餾塔的估計液位高度和時間 34圖 5 2:殘液分餾塔塔溫度隨著液位上升而增高 35圖 53:隨著分餾塔壓力升高進料流速開始下降 36圖 54:殘液分餾塔塔標高 37圖 55:泡點壓力和溫度 38圖 56:事故期

16、間再沸器燃料氣流速 39圖 5 7:進料/ 出料熱交換 41圖 58:殘液分餾塔塔進料預熱 42圖5- 9:DCS屏幕顯示殘液分餾塔液位為50%時未報警 51圖5- 10:DCS屏上顯示在液位為 75%時殘液分餾塔液位報警 52圖 5- 11:所示塔底液位隨著溫度上升而下降 56圖 5-12:LT-5100 塔液位傳感器測試 102表 3 1:AU2/ISOM/NDU 裝置全體操作人員 20表 51:進入殘液分餾塔的熱輸入 39表 5 2:通過減壓閥所排放的烴類數(shù)量 43表 53:流入污水系統(tǒng)的最大液體流量 43表 54:不同情形下從排放煙囪頂部出來的流量 45表 5 5:密集對爆炸過壓的影響

17、 48表 56:殘液進料密度和溫度 55表 57:學習和開展部培訓預算 75表 6 - 1:因果分析 126附件1 授權調查范圍2 殘液分餾塔流程圖3 殘液分餾塔排污系統(tǒng)流程圖4 異構化裝置總圖5 DP 流量的零誤差6 導致事故的事件時序7 殘液分餾塔系統(tǒng)壓力和液位8 殘液分餾塔系統(tǒng)壓力和溫度9 損壞情況10 緊急相應時間表11 工藝樣品的分析結果 BSI 檢驗報告12 文件記錄13 額外證據(jù)時間表14 情形分析與評估 BakerRisk 風險報告15 工藝模擬 PSE 報告i. 導致 2005年 3月得克薩斯 BP 煉油廠平安事故的事件模擬分析16 殘液分餾塔卸壓機構大小評估 Packer

18、工程報告17 蒸汽云擴散的計算流體動態(tài)模擬及與觀察的物理證據(jù)之間的相互關系18 爆炸模擬 BakerRisk 風險報告19 污水系統(tǒng)20 控制盤指示 UOP 報告21 殘液分餾塔塔底液位指示22 殘液分餾塔控制儀表23 報警概要24 開車歷史25 殘液分餾塔的指示液位和真實液位26 與 ISOM 事故相關的 MOCs 匯總27 操作工培訓方案28 培訓記錄29 PHA 檢查清單、容器 / 換熱器 MAWP 重新定級30 ISOM 儀表問題的維修工作通知單程序31 SAP 工作通知單32 以前發(fā)生的 PSM 審查33 組織機構圖表34 因果分析35 術語表36 參考文件37 煉油廠和化工廠區(qū)占用

19、的移動式建筑物的設計和位置實踐指南 簽署頁1. 簡 述2005年3月23日星期三，英國石油公司BP位于北美地區(qū)的美國得克薩斯州得克薩斯城的煉油 廠在異構化裝置開車期間， 由于臨時停車而發(fā)生火災和爆炸， 此次事故共造成 15人死亡、 170多人受傷。 現(xiàn)場被保護起來，第二天成立了一個死亡事故調查小組來調查事故情況、確定事故根原、提出相關建議 以防止二次發(fā)生類似事故、并指出應汲取的教訓。本次調查的詳細授權調查范圍參見附件1。得克薩斯城現(xiàn)場事故管理組IMT 發(fā)出應急響應后，立即展開了事故取證工作。之后BP 英國石油公司與承包商雅可伯斯工程公司JE Merit的母公司、GE和Fluor Daniel員

20、工成立了一個聯(lián)合事故調查組，并于 2005年 3 月 26日星期六正式從得克薩斯城現(xiàn)場事故管理組 IMT 手中接受調查 取證職責。應BP 英國石油公司北美地區(qū)公司的要求， BP集團公司派出了一名集團公司執(zhí)行長官領導該調 查組，并派遣了三名煉油業(yè)務部以外的人員參加了該小組。 此外， 該小組成員還有得克薩斯城六名雇員， 包括三名協(xié)會工作人員、三名付薪雇員，共同組成了該調查組。在 BP 得克薩斯城事故現(xiàn)場展開了為期五周的初步調查。 內容包括事故現(xiàn)場勘查、 與目擊證人面談、 收集相關文件和記錄等。此間進行了拍照以協(xié)助調查工作。從工藝控制系統(tǒng)我們拿到了硬驅動。此外， 還收集了樣品以進行化學分析、 并付定

21、金聘請了第三方專業(yè)公司以確證爆炸碎片和影響，并對爆炸性質 和爆炸程度進行模擬。在 2005年 5 月 17日發(fā)布了中期報告。該中期報告陳述了導致此次事故的事件分析、指出了該事故 的臨時性關鍵因素、并提出了一些早期建議，以防止完成根本原因分析前發(fā)生事故重演。雖然我們認識 到當時證據(jù)和分析都不全面，但是我們認為發(fā)布中期報告還是有用的，它能確保組織機構和相關行業(yè)就汲取事故教訓和防止事故重演方面早日受益。自從中期報告公布以來， BP 事故調查組一直在繼續(xù)收集、研究和分析其它補充證據(jù)。調查組已經 完成了工藝物料樣品的分析和工藝以及爆炸模擬工作。另外，還完成了工藝儀表和設備的檢測工作例 如液位指示器和減壓

22、閥 ，并對殘液分餾塔做了外部檢查。我們收集的所有證據(jù)都與美國化學平安委員 會CSB和職業(yè)平安和健康管理局 OSHA 做了共享。本最終報告陳述了導致此次事故的事件分析、 指出了造成該事故的一些體制原因或根本原因、并提 出了一些整改措施的建議，以防止將來類似事故重演。中期報告的變化中期報揭發(fā)布以來， 通過進一步的調查研究我們已經確認了調查小組在中期報告中所陳述關鍵因素 的看法。分析進一步的詳細信息時，我們發(fā)現(xiàn)其中一處錯誤。在異構化裝置附近有許多移動辦公室，以方便對臨近的超加氫裂化裝置進行檢修。在超加氫裂化裝置南側的 F 道路北面有九個移動辦公室。在催化劑倉庫北邊異構化裝置西部另外還有八間移動辦公室

23、。其中一個移動辦公室寬度是其它辦公室兩倍，屬于公司。其它七個為存儲間和木質建筑。2005年2月15日九個移動辦公室建筑選址的變更管理MOC 獲批執(zhí)行即允許使用，對此，事故調查小組誤以為是事故中所涉及的移動辦公室。在進一步檢查的根底上，BP 調查小組現(xiàn)在明白了變更管理MOC 適用于F道路北側的九個移動辦公室，而非中期報告中所述的位于異構化裝置西部的移動辦 公室。除了 公司的移動辦公室外，位于異構化裝置西部的移動辦公室就其建筑選址問題并沒有按照現(xiàn)場程序而發(fā)起變更管理MOC 。2事故背景得克薩斯城的煉油廠是 BP 公司的最大和最復雜的煉油廠，其額定能力為460000桶/每天 bpd，每天生產汽油產量

24、達 1100 萬加侖。此外，它還生產噴氣式發(fā)動機燃料、柴油燃料和化學原料。煉油廠 有 30 個工藝裝置，占地 1200 英畝，擁有 1800 名 BP 正式員工。在 1999 年被 BP 公司和 Amoco 公司兼 并前，它由 Amoco 公司經營管理，兼并前主要使用的是 Amoco 公司的平安管理體系。事故發(fā)生時另外 有大約 800 名承包商員工在現(xiàn)場，正在進行大的檢修工作。事故發(fā)生在異構化裝置，并涉及到殘液分餾塔、排污罐和排放煙囪。異構化裝置把低辛烷混合原料轉化成高辛烷成分以制備成無鉛的普通汽油。該裝置由四局部組成，Penex戊烷和己烷反響器，蒸汽回收/液體循環(huán)和殘液分餾塔， 的非芳烴物料

25、，然后將其分餾成輕組分和重組分。Ultrafiner 超加氫精制脫硫器、 該分餾塔接收來自芳烴回收裝置ARU事故中受傷或死亡人員大都集中在臨時移動辦公室中或其周圍， 裂化裝置裝置附近的檢修作業(yè)。該移動辦公室的作用是支持超加氫殘液分餾塔殘液分餾塔分餾塔是在 1976年作為重組分超重整分餾塔 HUF 而交付使用的，作為 1 號超 重整器的一局部， 主要用于回收超重整裝置所產物料中的二甲苯。 1985 年，超重整裝置改為石腦油異構 化裝置， 以便向政府倡導的鉛淘汰方案提供所需的辛烷， 而 HUF 分餾塔那么改造為目前的用途。 1987 年， 再次對異構化裝置做了改良，為提高輕重殘液的別離能力，對分餾

26、塔做了微小的改造。改造后的分餾塔是一個單一的分餾塔，164英尺高、由 70個蒸餾塔盤從上往下數(shù)，每 2 英尺為一個間隔、進料緩沖罐、加熱爐再沸器、翅扇式塔頂冷凝器、以及回流罐組成。其容積大約為 3700 桶， 可以加工來自 ARU 芳烴回收裝置的 45000桶/ 天的殘液。進入該裝置的總殘液的 40都在塔頂作為 C5/C 6 輕組分殘液而回收，并作為異構化裝置的原料。剩余的重組分殘液被用作烯烴裂解的原料，用以 制備普通的無鉛汽油。分餾塔可以與ISOM 異構化裝置結合使用，也可在異構化裝置停車時單獨運行而建立存量。圖2- 1:殘液分餾塔排污系統(tǒng)排污系統(tǒng)的作用是接收、冷卻和排放高溫烴類蒸汽以及IS

27、OM裝置工藝波動或停車時其減壓、排氣和抽空系統(tǒng)送來的少量剩余液體。排污系統(tǒng)由減壓管道總管兩條來自ISOM裝置的其它工段，加上另外一條來自分餾塔、排污罐和煙囪F-20以及抽空泵組成。蒸汽從煙囪頂部擴散出去，液體流出排 污罐穿過管道進入煉油廠的封閉式污水系統(tǒng)。F-20于二十世紀五十年代投入使用，已經歷了屢次改造。排污罐為立式罐，直徑10英尺，帶一個113英尺高的煙囪，容積大約為390bbls。圖2-2:事故后的排污罐和ISOM 異構化裝置臨時辦公室在得克薩斯城煉油廠和其它煉油廠，移動辦公室主要用作臨時辦公室，例如供參與工程作業(yè)和檢修的承包商作業(yè)人員使用。這種情況下，要求他們在ISOM 異構化裝置以

28、北馬路對面的超加氫裂化裝置裝置進行檢修作業(yè)。在得克薩斯城，按照程序，要求他們建筑選址時要符合變更管理MOC控制程序。如果移動辦公室位于工藝裝置350英尺以內的距離，對此有一條特殊的要求，即需要建筑選址分析。最近的一個移動辦公室是 J.E. Merit公司的一間雙倍寬的辦公室，位于F-20根底150英尺范圍內，那里就是爆炸發(fā)生時死亡人數(shù)最多的地方。ISOM 異構化裝置和石腦油脫硫裝ISOM裝置以及周圍區(qū)域的總圖2002年重審期間又完成一次時，關于還有幾間事故相關的移動辦公室位于兩個運行裝置之間，即 置NDU 。一個不經常使用的建筑也在該區(qū)，是用來存放催化劑的。 參見附件4。1995年7月，當煉油

29、廠完成被占用建筑物的綜合研究，而且移動辦公室的布置位置沒人提出什么擔憂。以前，移動辦公室有好幾次都安放在相同的區(qū)域。3.事故表達3.1造成事故發(fā)生的事件順序2004年9月1日，公司的一間雙倍寬移動辦公室安扎在ISOM裝置的西側。該移動辦公室布置位置的MOC獲批繼續(xù)進行即實施MOC程序以獲得最終批準，10月6日進行了危險審查。 事故 發(fā)生前該移動辦公室還未批準作業(yè)人員占用，但是從 2004年10月下旬到11月上旬就已經開始使用了。 隨后，又有幾間移動辦公室布置在ISOM裝置西側，以供超加氫裂化裝置檢修使用，這些移動辦公室包括Fluor公司、Con tec 2005年1月10日公司、Timec公司

30、2月4日和 Hah n & Clay公司2月14 日。上述移動辦公室都沒有啟動MOC 變更管理。2005年2月21日，由于方案性臨時停車ISOM裝置的另一局部和芳烴回收裝置檢修，分餾塔停止運轉。從2月26日到28日，分餾塔進行了蒸汽吹掃以去除烴類。停車期間進行了少量維修作業(yè)，除 了 F-20去污水系統(tǒng)的管線因腐蝕未作修理外，所有方案工作都于開車前完成。3月14日進行冷凝液低點放凈，做好重新開車的準備工作。用22.5psig的氮氣加壓進行氣密性試驗后，分餾塔于3月21號被降壓。在2005年2月21至2005年3月23日臨時停車期間，ISOM、NDU以及AU2裝置的值班人力平時 的雙倍。3

31、月22/23日的人員組成如下：表3 1:AU2/ISOM/NDU裝置全體操作人員班次崗位職責資質本報告中稱作夜班值班班長值班班長夜班值班班長夜班內操 -AU2/ISOM/NDU 裝置內操夜班內操夜班由于停車值班而享受漲薪水的操作工內操操作工A夜班2外操工藝技術員無夜班4外操外操無白班值班班長值班班長白班值班班長白班內操-AU2/ISOM/NDU 裝置內操白班內操白班由于停車值班而享受加薪的操作工內操操作工B白班夕卜操-ISOM外操操作工C白班夕卜操-ISOM氫氣裝置的外操操作工D白班實習生外操 -ISOM無操作工E白班實習生外操- ISOM無操作工F白班3名外操-AU2/NDU外操不適用說明：

32、操作工資質在第節(jié)中有詳細討論。操作工 A 和 B 當時正享受加薪，但是不清楚臨時停車期間分配他們承當此項臨時任務的原因以及 他們確實切職責。3月 22日，得克薩斯城煉油廠生產方案部要求值班班長啟動殘液分餾塔。當通知儀表和電氣技術員裝置馬上開車時， 他們正在檢查分餾塔上的儀表。 從面談中看出好似他們開車前還沒完成所有檢查工作。 3月22日，3 psig 磅平方英寸排氣系統(tǒng)的調節(jié)閥H-5002動了一下，雖然從目擊證人的陳述中還不清楚該閥是否能正常工作。日志中沒有任何需要修理的記錄或派工單。3 月 22/23 日夜班，夜班值班班長告訴操作工 A 開始啟動分餾塔。操作工 A 從交班的內操手中接管 加料

33、控制建立液位 并選擇從衛(wèi)星控制室給塔加料。 他把冷的進料送入分餾塔， 以建立進料罐 F-1101 和塔E-1101的液位、并給再沸器B-1101的循環(huán)回路進料。 開車前，未按照程序檢查塔的儀表。02:13分時，他開始以15000桶每天的速度向塔中參加原料。到02:38分分餾塔底部液位傳感器LT-5100 開始顯示逐漸上升的液位。02:44分，他翻開了再沸器流量調節(jié)閥FCV-5005，以此建立再沸器循環(huán)并向再沸器回路參加液體， 結果到 02:55分所示液位掉回到 3 3相當于切線上大約 2.9英尺高度的液位 。 從那以后，分餾塔底部液位又逐漸開始上升，直到 03:05 分液位到達 72時相當于切

34、線以上大約5.5英尺高度，液位指示器的高液位報警LT-5100啟動，因為塔被注滿了。操作工 A成認聽到了報警， 并在 03:08分， 讓 ARU 班長減少進料后，他開始將分餾塔進料速度降到大約 10000 桶/小時。報警 一直持續(xù)到事故發(fā)生后才得到確認，那已經是 11 小時后了。分餾塔裝料期間，設定值為78的冗余硬連線高液位報警 LAH 5102未運行。所示分餾塔塔底液位繼續(xù)上升，03:16 分到達了 100， 03:20分 ARU 進料改為去儲罐。操作工 A 關閉了分餾塔和再沸器循環(huán)的進料，把開車的其余工作留給白班去 做。與 NDU/AU2 班長交接班后非白班值班班長 ，操作工 A 在 04

35、:59 別離開了現(xiàn)場。雖然操作工 A 從衛(wèi)星控制室給分餾塔已經裝料，但是他在白班內操到來之前就離開了。夜班內操與白班內操確實做了 交接班，但是開車程序卻還在衛(wèi)星控制室。交接班時，塔的壓力為4psig,塔底液位顯示為100%相當于 164英尺高的塔切線以上 10.3英尺的高度 。關于有故障的硬連線高液位報警LAH 5102，夜班既沒有口頭向前來接班的白班人員報告，也沒有記錄在值班日志上。所以沒有發(fā)出修理該報警的派工單。3 月 23日 06:00左右，白班操作工到達后，開始正常的例行工作并檢查了裝置連接情況。07:13分白班值班班長進入現(xiàn)場。既未進行作業(yè)前的平安審查，也未詳細按照操作手冊進行程序預

36、演。09:21 分外操簡單地翻開了塔頂減壓閥附近的 8 英寸鏈式排氣閥，該閥將分餾塔塔中殘留氮氣排出去并把壓力從 4psig 降到標稱大氣壓。到 10:08分，上述壓力又逐漸返回至 0.5 psig ，這可能是由于別離器塔底低溫烴 類的蒸汽壓力造成的。回流罐F-1102上的天然氣接口壓力設定為標稱 5 psig，但是沒有用管道連接，所以不可能是壓力源。09:41分白班內操開始了再沸器循環(huán)，09:52分以20000 bpd 桶/天的流速恢復了分餾塔進料。在翻開重殘液外流調節(jié)閥LCV 5100以確認是否已經與儲罐相連后，白班內操手動關閉了該調節(jié)閥。 開車程序要求 50%設定值、自動模式，參見5.1

37、0節(jié) 。流量計顯示重殘液流量為3000到 4700桶/天。這被認為是流量計的零誤差，因為調節(jié)閥已經關閉，而且重殘液和進料之間沒有熱交換。在開車開始階 段，重殘液外流是唯一一條維持 /控制分餾塔液位的途徑，因為要把液體加熱到足夠高的溫度使其開始 產生塔頂產品需要花費時間一般大約需要三到四小時 。大約10:00點，建立重殘液外流前，點燃了再沸器火焰加熱器B-1101中的兩個主燃燒器，而該順序與開車程序相反。之后不久， ISOM 裝置的白班值班班長因個人家務事離開了現(xiàn)場，離開之前并未 確保各個步驟都符合開車程序要求。 后來他陳述他已經將指揮權交給 NDU/AU2 的值班班長， 但是無法 確認該說法。

38、11:17分點燃了加熱器中另外兩個主燃燒器，分餾塔塔釜液溫度繼續(xù)以大約每小時75?F的速度上升，而開車程序規(guī)定的是每小時50?F。最終點燃的主燃燒器數(shù)量不得而知，因為控制系統(tǒng)中沒有記錄，而且接受面談的各個操作工眾口不一，各自描述的是四、五或六個。這期間自始至終，分餾塔繼 續(xù)以大約 20000 桶/ 每天的速度進料，而重殘液外流仍未翻開。雖然分餾塔有持續(xù)進料輸入，但是卻沒 有液體輸出。在主控室，還發(fā)生過一件有可能造成分心的事件，當時有人在 11:00到11:13分以及 11:15到 11:50 分從控制盤分機上給 Galveston 打了幾次外線 。早晨晚些時候，由于擔憂回流罐F-1102持續(xù)沒

39、有液位顯示，所以外操檢查了一下回流罐液位計底部的小孔，結果發(fā)現(xiàn)只有蒸汽冒出。 直到13:20分前，回流罐液位變送器LT-5006都一直顯示為0%。 由于沒有重殘液外流并且它本應提供給進料的合成熱量也增加了，加之低溫液體持續(xù)進入分餾塔，所以生產塔頂輕殘液的時間要比正常開車長許多。代主管和 NDU/AU2 裝置的值班班長離開現(xiàn)場去打飯并于12:03分返回。 代主管陳述 3月 23日他把75%的工作時間都花在了協(xié)助 ARU檢修上。11:47分操作工B和實習生操作工 E離開現(xiàn)場去給現(xiàn)場同事 打飯，于 12:05分返回。到12:20分，分餾塔塔底已經到達了開車程序所規(guī)定的目標溫度275?F，而分餾塔進料

40、溫度仍然只有120?F。正常的進料溫度是 205?F 。此時進料/塔釜液換熱器C-1104A/B 中的重殘液外流和進料之間 還未出現(xiàn)換熱，由此可以確認缺乏去儲罐的重殘液外流。11:00前進料溫度從不到 100?F即在量程以下緩慢上升到120?F，這是由于再沸器火焰加熱器B - 1101的對流局部在加熱而且進料 /塔釜液交換器 沒有熱量造成的。缺乏進料預熱也延遲了分餾塔生產出輕殘液塔頂產品。進料速度仍然保持20， 000 桶/ 每天。到12:40分，分餾塔壓力在塔頂冷凝器入口已經穩(wěn)定上升到33 psig 正常操作壓力大約是 20psig,約在塔頂以下150英尺處。實習生操作工E在衛(wèi)星大樓控制盤屏

41、幕顯示器上注意到了高壓，并提請其它操作工注意。此時，為降低已經上升的壓力，操作工C和E第二次翻開了 8英寸鏈式排氣閥。操作工 E報告說看到了“像是蒸汽一樣的蒸發(fā)氣體從煙囪頂部冒了出來，但是操作工C告訴他不用擔憂，那沒什么不尋常的。大約 10到 15分鐘后，鏈式閥關閉，到12:55分壓力降到 22.6psig。到此時12:40分，分餾塔塔底溫度已經到達了302?F 正常操作溫度大約是 275?F。該溫度下，雖然上面有低溫液柱壓力，但是模擬還是預測到了分餾塔塔底有蒸發(fā)現(xiàn)象。在沒有外流的情況下，分餾 塔的進料繼續(xù)以 20000 bpd 桶/每天的速度進行，塔中計算液位超過了 130英尺。從大約 12

42、:45到 13:00，在 ISOM/NDU/AU2 裝置的控制室圍著 ISOM 裝置的控制盤召開了一次平安 會議，參加人員有現(xiàn)場主管、各值班班長和其它 20 名操作和維修人員。與會人員沒有一個警覺到或意 識到分餾塔開車控制會有什么困難。在衛(wèi)星控制盤上審查完裝置狀況后， 操作工 B 打 給白班內操， 告訴他塔中需放出重殘液。 12:41 分，白班內操翻開了重殘液外流調節(jié)閥LCV 5100。但是一直到大約 13:00,重殘液流量才顯示出流量，這點又通過高溫的塔釜液和相對冷的塔進料之間所發(fā)生的熱交換延遲得到進一步確認?，F(xiàn)在不清楚為何當時該流量延遲了, 但是有可能是因為重殘液外流管線上的一條斷流閥當時

43、是關閉的。到 13:03分,重殘液流量首次與 20000桶/每天的進料速度相匹配,到13:09分,穩(wěn)定在 31000桶/每天該流量時,任何零誤差都可以忽略,參見附件5。分餾塔進料繼續(xù)以 20000桶/每天的流量進行,塔的計算液位最高到達了 137英尺采用簡化計算, 忽略了塔底液體蒸發(fā)的影響, 所以分餾塔的實際液位要比該液位高 。如前解釋,重殘液外流物料與進入塔內的進料在進料/ 塔釜液換熱器 C-1104A/B 中換熱。 13:01分，進料預熱溫度為126?F，到13:10分升到260?F。這一溫度異常迅速上升導致進料在塔的入口迅速開始蒸發(fā)，造成了分餾塔中的成分迅速上升到進料塔盤以上。 13:0

44、0點，塔中 33塔盤處的溫度在進料 31塔盤幾英尺下方開始迅速上升，說明熱的進料正開始影響分餾塔的狀況。13:02分，廠外白班值班班長從煉油廠外打 給 ISOM 衛(wèi)星控制室，與操作工 B 通話，操作工 B 說當時正忙，一會給他打回去。 13:09分，操作工 B 打 給在家中的白班值班班長，班長一聽說壓力 趨勢， 立即建議翻開回流罐減壓閥附近的 1 .5英寸排氣閥放出氮氣。 于是該排氣閥被翻開， 到 13:13分塔 頂冷凝器入口壓力已經從 22.6 psig 降到 20.5 psig。這段時期，塔入口進料速度一直保持在20000桶/ 每小時。還有一件有可能造成分心的事件發(fā)生了， 從 12:52到

45、 12:53分， 從控制盤分機打出了一個 ， 是打 到印第安納州的 Evan sville，從13:10分到13:12分，從相同的號碼又收到一個 。殘液分餾塔液位如前所 述， 22 23 號的夜班 已經在分餾塔中參加了進料，并把塔的塔底液位設置在液位變送器量程內的100%, DCS設定為高液位報警模式。而白班的內操在9:52建議將進料設定為 20000bpd 桶/天。直到12:41才翻開重組分殘液外流調節(jié)閥LCV 5100,在大約13:00時才有重殘液外流的記錄。上述操作期間，在液體離開分餾塔前，液位變送器設計是按照液氣界面操作的已經完全浸入水中， 并且在DCS屏幕上有信號顯示出緩慢下行至80

46、%。自始至終DCS的高液位報警一直保持在報警模式，而開車程序規(guī)定塔液位控制應當設定在 50%為自動模式 ，但是當時卻是手動模式。從 9:52 開始，到 13:00時，大約有2500桶的液體已被參加到塔中。到13:09殘液外流流量為 31000bpd，超過了進料速度，但是在這么短的時間內這個流量大概只會把塔中容量降低很小一局部。13:09 以前，經過簡單計算說明外流量和進料量之間的差本應該可以把塔中液位每分鐘減少大約4英寸,但是由于進料和塔底液體汽化不斷增加的影響,所以塔中液位可能未降下去。由于在分餾塔塔液位較高 100%情況下開車高于程序中規(guī)定的液位 ,并且在控制范圍以外操 作,因此造成了另外

47、以 20000bpd 即 2500 桶的流量增加了三小時的進料量,但卻沒有任何外流。大 約12:45 時塔內液位到達了第 13個塔盤的位置有 137英尺高,而正常操作液位范圍為67英尺。在上述液位下,塔內 70 個塔盤有 57 個都淹沒在液體中,在第 31 塔盤處的進料入口已經浸入殘液中。 在上述情況下,分餾塔就不能作為常規(guī)的蒸餾塔來正常運行。另外,分餾塔塔釜液的高溫又造成塔底烴 類蒸發(fā),從而把分餾塔液位抬高到了第 13 塔盤以上,但是低于塔頂管線。塔上部溫度低的冷液體又把 這些烴類蒸汽急冷,從而阻止了其在塔頂?shù)恼麴s。塔內幾個塔盤的溫度顯示確認了高溫情況。 11:30 分時分餾塔進料和塔盤 3

48、3的溫度分布一致, 這說 明液位已經到達了第 33塔盤。在 12:00 點,溫度分布說明液位已經到達第 27塔盤。到13:10分，進料預加熱很快上升到260?F,造成已到達進料塔盤 31處的進料開始蒸發(fā)。這種情況可能已經將液位抬高到甚至高于進料塔盤以上,以至于液位很快到達了分餾塔頂部,并流入24 英寸的塔頂管線。事故的詳細時間線參見附件6,而描寫關鍵工藝參數(shù)的曲線圖那么請參見附件7和 8。3.2 事故在 J.E. Merit 的臨時移動辦公室召集了一次超加氫裂化裝置檢修會議,大約13:00點時參會人員已經陸續(xù)開始到達辦公室。到 13:00點，重殘液開始從分餾塔中外流。13:13分，去塔頂冷凝器

49、的入口壓力為20.5psig 磅/ 平方英寸，但是開始迅速上升。該壓力迅速上升可能是由于進料的預熱溫度上升而造成的，而預熱溫度那么 是由于與重殘液外流液進行熱交換而產生的， 該溫度將塔入口處的進料蒸發(fā)，并與塔底蒸發(fā)一起將已經 過高的液位抬高至塔頂并進入塔頂管線。 液體進入了位于塔頂以下 150 英尺處的壓力變送器和減壓閥上 方 24 英寸塔頂管線。隨著液柱壓力在塔頂管線積聚，塔頂冷凝器的顯示壓力開始迅速上升。此時， 操作工 B 打 給白班的內操，請他降低再沸器加熱器的溫度， 因為分餾塔底部溫度已經達 到了 304?F的高溫。13:14分內操將燃料氣調節(jié)閥FCV 5008,與T5025串聯(lián)從18

50、%調到了 15%，以 降低再沸器加熱器出口溫度。還有一件有可能造成分心的事件發(fā)生了, 13:10分到 13:16分期間, ISOM/NDU/AU2 控制室的值班 班長 分機接到了一個外線打入的 ,是一個當?shù)氐臒o線號碼打來的。此外,在13:15分從控制盤的分機給 PXI 控制盤分機打出了一個 ,通話持續(xù)了 12秒。到13:15分，去塔頂冷凝器入口壓力到達了63psig 磅/平方英寸的峰值，操作工C和E確認已經翻開塔頂?shù)臏p壓閥設定值為40、41和42psig并通過一個14英寸的總管直接排入排污罐和煙囪F-20。13:15分時塔盤 27和 33處位于進料塔盤 31 的兩側溫度開始迅速上升。塔盤 13

51、處的溫度以及塔頂溫 度相當?shù)停€不到115?F，但隨著進料塔盤處的液體蒸發(fā)、高溫液體流往塔頂，它們的溫度開始迅速上升。此時，去加熱器的燃料氣燃燒已經停止，操作工C和E切斷了主燃燒器，并在 13:19分在主控盤和衛(wèi)星控制盤上都切斷了燃料氣控制閥。13:16分時回流罐的低低液位報警LALL 5010去除，第一次顯示出了容器中的液位，然后外操D和F在13:17分啟動了回流泵J 1102A o所顯示出的流量超過了 35700bpd,超出了刻度范圍。在13:19分時回流泵的低液位報警LAL 5004去除，說明容器液位已滿回流罐通常在溢流狀態(tài)下工作。DCS系統(tǒng)顯示第二個回流泵J 1102也于13:19分啟

52、動，雖然在事故發(fā)生后面談過程中沒有一個外操能回憶起曾經啟動了該泵。大約就在此時,至少有兩個目擊者在對講機中說他們看到煙囪頂部約20 英尺處有液體“象噴泉一樣涌出,流到地上并在排污罐和煙囪 F 20根底附近形成了池塘。從地上的液體池塘看到有蒸汽 蒸發(fā)出來。在13:20分，F(xiàn)-20的高液位報警LAH 5020首次發(fā)出報警。收到對講機信息警報并聽到至少一名目擊者大喊后,ISOM 異構化裝置區(qū)的一些人員立即在蒸汽燃燒前撤離了附近現(xiàn)場。當時未聽到撤離警報。 至少一名目擊者看到一輛輕型載重汽車正好停在排污 罐和煙囪北面,引擎還在轉著而且冒著白煙。但是現(xiàn)在還不知道這當時是否是著火點。雖然后來的模擬 試驗顯示

53、只有一次爆炸,但有幾個目擊者說在大約 13:20分聽到了兩次或兩次以上的爆炸,第一次輕微 爆炸后緊接著是一聲巨響,比第一次更劇烈。爆炸嚴重損壞了J.E. Merit 公司、 Fluor 公司和其它幾家位于ISOM 異構化裝置區(qū)西側的移動辦公室，導致了 15人死亡11個在J.E. Merit公司的移動辦公室、 3個在 Fluor 公司的移動辦公室、另外一個在附近 ,另有 170人受傷。確切受傷人數(shù)難以查明,因為有 些承包商和現(xiàn)場民眾直接尋求醫(yī)療救治，而未參與現(xiàn)場急救。爆炸造成ISOM 異構化裝置損壞、引發(fā)了一些二次烴類排放和火災。附件9有損壞情況的鳥瞰圖?，F(xiàn)場應急響應組立即發(fā)出響應,展開了搜尋和

54、援救行動。到13:45分開始請求并發(fā)動互助力量和救生飛機展開救助。殘液分餾塔的進料還未切斷,在 14:45分電源被炸壞時停止了進料。兩小時后火勢得 到了控制,傷員已得到救治或送往當?shù)蒯t(yī)院,在 16:44分時讓救護車和救生飛機離開現(xiàn)場。大約 23:00 時找到了埋在殘骸下的最后一具尸體。4證 據(jù)應急響應后，現(xiàn)場事故管理組立即展開了證據(jù)收集工作。事故發(fā)生幾分鐘后進行了拍照取證工作，并貫穿于整個應急響應過程。應急響應后，立即把含有工 藝控制資料的硬驅動斷電并于 3月24 日拿到硬驅動。 3月24日夜調查組拿到了內操的日志本和值班班長 的日志。直到 4月2日方得到 ISOM 異構化裝置還在使用的開車程序