血的教训绝不能再用鲜血去验证!——又一起与仪表设备有关的重大事故

01  前言

一年以前,一则消息震惊了我,这是由一起与自动化仪表有关的工业生产重大事故:2023年9月7日16时,内蒙古鄂尔多斯市杭锦经济开发区独贵塔拉产业园北项目区鄂尔多斯亿鼎生态农业开发有限公司气化车间发生高压气体喷出事故,导致在高处作业的工作人员被喷射坠落,经现场核查、身份辨认,共造成10人死亡、3人受伤,造成直接经济损失3394.14万元。

事故发生整整一年之后,内蒙古自治区应急管理厅网站于9月20日公布了鄂尔多斯杭锦旗亿鼎生态农业开发有限公司“9·7”重大高压气体泄漏事故调查报告。

本文根据网络上查阅的资料和个人的分析,文中的观点不一定正确,只是供大家参考,希望诸位重视安全生产问题,有些事本身虽小,疏忽了就将酿成惨痛的灾祸。

02   事故基本情况

2.1 事故单位

鄂尔多斯市亿鼎生态农业开发有限公司,该公司由亿利洁能股份有限公司与山东能源集团西北矿业有限公司共同出资组建,主要产品规模30万吨/年合成氨和52 万吨/年尿素。

2.2上级公司

亿利洁能股份有限公司,它是亿利资源集团有限公司控股的下属子公司。

2.3 检修维护单位

内蒙古库布其新能源装备制造工程有限公司。

2.4 特种设备检测单位

中国特种设备检测研究院。

2.5 事故发生经过

前期情况

2023年8月17日,亿鼎生态农业开发有限公司编制了整体停车方案和设备检修的单项方案并向杭锦旗应急管理局报告,计划大检修时间是8月20日至9月16日(检修时间计划为27天),对空分、热电、气化、净化、合成尿素等进行全面检修。8月24日按计划系统停车进行年度大修,停车前,事故管道压力表和压力变送器未见异常。9月5日,因为市场(化肥价格)反弹急于重新点火启动,边开车边(大修)收尾,亿鼎公司开始投料试车。

事故发生当天的几个时间点

1)9月7日0时36分

气化B炉点火启动,凌晨4时23分,气化B炉投煤,气化炉开始升温升压。9时22分左右,气化炉洗涤塔出口压力显示3.06MPa、温度显示154.72℃,化肥分厂副厂长杨亮安排人员组织气化向变换送气。

2)11时许

工段长齐仁塘发现远传压力变送器(1210PI0001)显示0MPa,没有正常升起压力。杨亮安排其对放空阀进行开关操作,用以确认粗合成气输送的畅通情况。

3)12时左右

齐仁塘指挥人员关闭放空阀,远传压力变送器压力显示为3.11MPa,打开放空阀压力就会迅速下降,如此反复开关三次,12时12分02秒第三次开阀,压力显示为0.03MPa,12时37分55秒,压力显示0MPa,直到事故发生时刻,放空阀一直保持在开启状态,压力显示0MPa。在此期间,现场人员李龙多次用手触摸放空管确认温度为常温。杨亮安排多人对调节阀(17PV2004)、事故阀(17MV2017)反复进行开关操作、状态确认,寻找故障点

杨亮错误判断事故阀故障,产生截流,不能正常将粗合成气送入变换工序,在向化肥分厂厂长刘刚、事业部副总经理周煜报告情况后,周煜决定安排停车检修。12时33分24秒,杨亮回到中控室按下停车按钮,气化系统停车。13时31分,气化炉洗涤塔出口压力(17PT2013)降至0.25MPa,用氮气吹扫3遍,14时10分,压力值显示0MPa。

4)14时30分

装备制造公司总经理李鹏组织维修工任伟等人对事故阀进行检修,任伟随后组织工人乌能其、门贵军开始对事故阀盖进行拆卸,螺栓拆卸一半时,王康辉、景红文、刘晓岗、刘王杰、高亚峰等5名外聘临时工到达现场安装龙门架、挂倒链,继续拆卸剩余螺栓。违反《设备管线打开作业指南》有关要求,将螺栓全部拆卸后,事故阀盖依然无法取下,在此过程中刘刚到达现场,此时平台共10人

5)14时45分

杨亮到达现场,仅靠气化洗涤塔出口压力(17PT2013)DCS指示、就地压力表(17PG2002)读数和远传压力变送器(1210PI0001)DCS指示0MPa,便判断系统内无气体压力。观察现场情况后,让任伟去取撬棍来撬事故阀盖。任伟取回撬棍,杨亮开始撬阀盖。在此过程中,合成工艺工程师冯培运自行到达现场,此时平台共12人。

6)15时10分至33分

安全员柴福、调度长王加奇、工程师张飞、机动部副经理魏剑、副总经理周煜、法定代表人康杰先后到达现场,此时平台共18人。

7)15时34分

在其他区域工作的气化车间四班班长胡伟伟和现场巡查员白永飞在对讲机中听到杨亮需要便携式气体检测仪,随后到达现场将检测仪递给杨亮,此时平台共20人。 

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8)15时35分

杨亮手扶事故阀盖,指挥现场人员操作液压扩张器4-5次后,高压气体喷出,现场正对阀门作业人员受到气体冲击,与北侧护栏撞击后坠亡,冲击波同时造成事故阀门侧面人员受伤。

事故造成事故阀的阀盖、阀杆、阀板(共计重556kg)向北高速抛出,第一落点水平距离89.4m,第二落点水平距离112.4m,围栏的立杆折断,毁损围栏的长度7.6m,高度1.1m。事故阀电动执行机构、手轮传动机构、龙门架散落于平台正北方向地面。阀门北侧管道的下弯头处保温层被气流冲击剥落,露出弯头管道表面。事故阀背侧(南侧)未受事故破坏。 

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图2 事故发生后现场图 

2.6  直接原因

事故管道远传压力变送器位置违规变更,主管道与放空火炬管线连通处以及就地压力表和远传压力变送器引压短节管严重堵塞,就地压力表和远传压力变送器显示失真,作业人员误判,在主管道内介质压力较高的情况下进行拆卸阀盖操作,导致管道内高压粗合成气瞬间泄漏喷出,现场作业人员大量聚集,导致伤亡后果扩大,造成重大人员伤亡。

03  事故的有关说明和分析

3.1 事故直接原因

调查报告指出的事故直接原因有四条:

  1. 事故管道远传压力变送器位置违规变更;

  2. 主管道与放空火炬管线连通处以及就地压力表和远传压力变送器引压短节管严重堵塞;

  3. 就地压力表和远传压力变送器显示失真;

  4. 作业人员误判。

但报告未指出事故原因的第一条远传压力变送器位置是怎样的违规变更。

事故原因的第二条“就地压力表和远传压力变送器引压短节管严重堵塞”的结论与调查报告中的叙述似乎有点矛盾。

我将调查报告叙述的压力变送器、压力表按时间顺序的表现列在表1中:

图片我分析调查报告提到的远传压力变送器、气化洗涤塔出口压力变送器、就地压力表都安装在同一根粗合成气管道上,只不过按气流方向看应该是气化洗涤塔出口压力变送器靠前,远传压力变送器、就地压力表靠后。

由表1可见,远传压力变送器在11:00时显示值“0”应该是正常的(对应工艺管道压力这时是否应该为“0”,请读者帮我分析),因为在12:00这一时间段它显示3.11MPa,但稍后变为0.03MPa,最后变为“0”。

我分析这一时间段可能是发生远传压力变送器引压短节管堵塞的渐变过程。

气化洗涤塔出口压力变送器在9:00时间段显示正常;13:31显示0.25MP;氮气吹扫三次后,14:10显示为“0”。我分析这一时间段可能是发生气化洗涤塔出口压力变送器引压短节管堵塞的渐变过程,而且氮气吹扫是否加剧了这一过程?

就地压力表的9:00~14:45之间的工作状态未介绍,只说了14:45时显示为“0”。

气化洗涤塔出口管道平时输送的气体是否含尘量很高?这次大检修是否清扫过管道?如果含尘量高这次大检修又未清扫,高压气一送过来又憋在管道内,那堵塞引压短节管就是大概率的事了。

我还有一点怀疑的是,在有压工作条件下引压短节管堵塞造成的后果是压力显示值为“0”,还是维持某个压力值而不再改变?

事故原因的第三条“就地压力表和远传压力变送器显示失真”,未述及是全过程失真还仅仅只是最后时刻(12:00~15:35)失真?因为远传压力变送器、气化洗涤塔出口压力变送器在12:00之前都有过3MPa的显示值,这时的显示应该没有失真。

事故原因的第四条“作业人员误判”的确是事故的直接原因。

3.2  事故的教训

不执行《化工企业设备及管线打开作业实施指南》团体标准

就在事故发生的八个月前,中国化学品安全协会发布《化工企业设备及管线打开作业实施指南》(T/CCSAS 024-2023,2023-01-31实施)团体标准,涵盖了化工过程安全管理中的作业许可和安全操作两大要素,为化工企业事故高发环节的工程施工和检维修作业风险的辨识,以及如何对风险实施有效管控提供了系统性方法。

其中规定了管线打开作业前要办理作业许可和安全,但当化肥厂副厂长杨亮判断事故阀故障,并向向领导报告情况后决定安排停车检修,随即在14:30安排并动手对事故阀盖进行拆卸。这当中未提到办理作业许可,而且间隔时间仅一两个小时,也不可能在这么短的时间内办下来。如果未办,明显违反《化工企业设备及管线打开作业实施指南》规定。

《化工企业设备及管线打开作业实施指南》规定中的4.6条规定应在“打开作业受影响的区域设置围栏或警戒线及安全警示标志”、4.7条规定在“作业过程中应设作业监护人”,则在调查报告中未提到,分析现场也没有按这些规定执行。

《化工企业设备及管线打开作业实施指南》中的5.1条规定应在打开作业前进行作业安全分析、5.2条规定应制定“安全工作方案”,看来也来不及做。

有关人员站位及螺栓拆卸等具体的技术要求在《化工企业设备及管线打开作业实施指南》中的6.3条也有规定,如“作业人员身体应避免处于有能量意外释放、可造成人员受到伤害的位置”、“管线打开前要始终假定管线内存在介质或余压”。而实际情况是现场总共聚集了20人,仅检修施工单位就派了8人,还有多个“身居一线”的领导和5名在现场安装龙门架的外聘临时工。而且其中14人聚集在不到30平米的区域内,高压气体喷出后正对气体喷出方向的10人死亡,包括企业“一把手”、分管负责人、分厂负责人、安全员、检修单位负责人在内,另有侧对气体喷出方向的3人受伤。一要坚持事故处理现场人员最小化原则,不必要的“指挥”、“观看”人员不允许到现场。

对管道介质及压力的判断也始终是根据“气化洗涤塔出口压力(17PT2013)DCS指示、就地压力表(17PG2002)读数和远传压力变送器(1210PI0001)DCS指示0MPa”,便判断系统内无气体压力,然后按此假定操作。

合成氨是重点监管的高危工艺,涉及高温高压工况、气化炉、压缩机等大型设备,事故阀(在一位专业人士王路的PPT中称外送阀,是同一阀门吗?)作为气化与变换的界区阀门,是合成氨装置的重点设施,在这次亿鼎全厂性大检修中没有检修,而且是自2014年投产后一直没有检修过[3]。

刚一开工,就发现是其阀芯脱落(?),这是典型的抢工期、赶进度、走形式、走过场的做法。而且事发管段处于界区阀和止逆阀中间,存在憋压风险是常识,这个管段检修前必须泄压,也是常识,设计里和操作规程里都有,可以说这是合成氨装置“应知应会”的常识,但现场管理人员却没有这个意识。

04  结束语

安全生产涉及方方面面、大事小事,任何一件事都不可小视,哪怕疏忽的是一件小事,终将酿成大祸。我希望熟悉合成氨工艺、仪表的朋友也多看看事故的资料,大家一起好好总结这一次血的教训!正如应急部副部长孙广宇所说:“血的教训绝不能再用鲜血去验证!”

参考资料:略

 

方原柏

2024年10月

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