近年來，在石油化工企業(yè)的儲罐檢維修作業(yè)過程中，儲罐火災事故時有發(fā)生。由于檢維修人員大多是外來承包商，對儲罐檢維修過程中的風險認識不足和采取的風險控制措施不當，導致發(fā)生火災事故。通過典型案例，從儲罐浮箱排液方法、檢修照明工具的選用、內(nèi)浮頂浮盤的合理選用、動火作業(yè)的管控、防腐除銹作業(yè)和拆除作業(yè)的管控等6個方面，分析了在儲罐檢維修作業(yè)過程中易被忽視的風險點。
石油化工企業(yè)由于儲罐儲存的物料具有易燃、易爆、易揮發(fā)、易產(chǎn)生靜電、易受熱膨脹和有毒等特性，且儲罐容量大，風險高，發(fā)生事故后難救援的特點，我國石油化工儲罐火災事故年年發(fā)生，90%事故發(fā)生在檢維修作業(yè)過程中，其主要原因是對儲罐的風險認識不足。
01“512”事故經(jīng)過與分析
2018年5月12日 ,某石化公司1萬m3苯罐呼吸閥處的揮發(fā)性有機物（ 以下簡稱VOCs）濃度超標， 企業(yè)誤判為浮盤密封泄漏、經(jīng)過倒空、 蒸罐、置換和打開人孔通風后，入罐檢查發(fā)現(xiàn)不是浮盤密封泄漏， 而是超半數(shù)鋁合金箱式浮箱泄漏積液，造成VOCs濃度超標。公司準備更換浮盤， 安排施工人員進入苯罐， 用非防爆鋰電池電鉆（ 注：國內(nèi)目前沒有防爆鋰電池電鉆）對浮箱打孔后排液，從浮箱內(nèi)排出苯液約3.08t。再用鋰電池電鉆和鐵制撬棍拆除浮箱，在拆除浮箱過程的第3天的下午15時25分，儲罐發(fā)生爆燃， 造成6名作業(yè)人員死亡，罐頂撕裂（ 以下簡稱“5 ? 12事故” ） 。該事故是在受限空間內(nèi)拆除作業(yè)過程中發(fā)生的爆燃事故， 具有儲罐事故的共性特點， 以下進行深度分析。
1.1 VOCs濃度超標原因分析
該儲罐采用箱式浮盤，浮盤依靠箱體的浮力漂浮在液面上。VOCs濃度超標原因可能是浮盤已下沉到底部。當浮箱泄漏時會出現(xiàn)2種現(xiàn)象：
①當部分箱體泄漏，會造成浮盤整體受力不均勻，產(chǎn)生傾斜，導致浮盤下沉；
②因箱體泄漏，當浮盤內(nèi)液體浸滿時， 根據(jù)阿基米德定理浮盤會下沉。因此，無論是部分箱體還是全部箱體泄漏都會導致浮盤下沉。浮盤檢查工作是在儲罐倒料后進行的，因浮盤有1.5m左右的支撐桿，故浮盤總是懸在1.5m左右的位置。如浮箱底部泄漏，倒料時箱體內(nèi)的苯液會流出箱體，泄漏點在箱體的中部，在箱體泄漏點下方會有苯的殘留液。
1.2 點火源分析
根據(jù)政府批復的《 事故調(diào)查報告》 描述，事故直接原因為“ 使用的非防爆工具及作業(yè)過程可能產(chǎn)生的點火能量， 遇混合氣體發(fā)生爆燃” 。該作業(yè)過程可能產(chǎn)生的點火源有：
①鋰電池電鉆；
②鐵制撬棍；
③罐內(nèi)施工照明采用有線安全電壓的照明燈具（ 行燈） 。（ 說明：該照明方式符合《 化學品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范MGB30871 ） 6.7照明及用電安全要求如下：a）受限空間照明電壓應小于等于36V,在潮濕容器、 狹小容器內(nèi)作業(yè)電壓應小于等于12V的規(guī)定） 。 因儲罐內(nèi)光線暗淡，入罐作業(yè)必須使用照明，本次作業(yè)采用普通照明燈具（ 行燈），箱式浮盤下方是一個平面， 沒有可固定照明燈具（ 行燈） 結構支撐，只能懸掛在密封與浮盤連接部位或安置在罐底板上， 在拆除浮盤的作業(yè)過程中，行燈容易被觸碰墜落而破碎，產(chǎn)生電火花。另外， 現(xiàn)場使用的電源線在作業(yè)過程中因晃動與罐體摩擦、使電源線絕緣破損短路產(chǎn)生火花。
2006年10月28日， 某分公司在建的10萬m3原油儲罐內(nèi)浮頂隔艙在刷漆防腐作業(yè)時， 因使用有線安全電壓的照明燈具（ 行燈） ， 行燈在作業(yè)中晃動倒地發(fā)生爆炸， 造成13人死亡， 6人受傷。此類事故在2010年6月29日某煉油廠在對C1-7原油罐進行清洗作業(yè)時， 由于使用非防爆燈具， 遇罐內(nèi)的油氣發(fā)生閃爆， 事故造成5人死亡和5人輕傷。
綜上分析， 照明燈具（ 行燈） 為點火源的可能性最大。而使用鋰電池電鉆為點火源可能性小于照明燈具，若鋰電池電鉆為點火源，應在5月4日打孔排液的第1天或拆除的第1天就會發(fā)生爆燃。
1.3 浮箱內(nèi)排液方法分析
苯在常溫下為無色、 可燃、 有致癌毒性的液體， 易揮發(fā)但不易擴散， 熔點：5.5°C ,沸點：80.TC， 閃點：最小點火能：0.20mJ,爆炸極限：1.2%? &0% （ K/K）,相對蒸氣密度（ 空氣=1） : 2.77,比空氣重， 相對密度：0.88,電導率：7.6xlO-2nS/cm,易產(chǎn)生靜電。
在浮箱內(nèi)有苯液的情況下，使用電鉆和鐵制撬棍通過人工破拆是風險最大的作業(yè)方式，整個過程完全處于不可控的狀態(tài)。
石油化工行業(yè)對設備設施更新、報廢、改造和檢修時，都需要對原有設備設施進行拆除， 而原有設備設施內(nèi)往往含有易燃易爆介質(zhì)的殘留液， 作業(yè)人員因對拆除設備設施中的殘留液風險往往疏忽而發(fā)生事故。
02儲罐檢維修作業(yè)中的風險管控
2.1 浮箱排液方法管控
2.1.1 浮箱內(nèi)排液方法
依據(jù)上述分析， VOCs濃度超標的原因是浮盤已坍塌沉底（ 浮盤沉底是內(nèi)浮頂儲罐常見的故障） ， 其浮箱內(nèi)排液的方法可以通過墊水至儲罐中人孔處（ 也稱高位人孔） 見圖1,浮箱下沉使箱體已部分損壞， 浮箱上方用有空隙的蒙皮覆蓋， 苯液從蒙皮的空隙溢出漂浮在水面上， 用隔膜泵（ 氣動泵） 從中人孔將苯液慢慢抽出， 反復幾次， 苯液即可基本抽完。沒有中人孔的儲罐可以在清掃孔或下人孔上加臨時抽液管道等方式進行排液。
2.1.2 罐內(nèi)消散可燃氣體措施
消散罐內(nèi)可燃氣體的前提條件是用上述方法將液體基本清理完成后， 再通過人孔采用強排風措施， 將罐內(nèi)可燃氣體進行消散。苯的相對蒸氣密度為2.77,大于空氣， 不易擴散， 通風消散時間較長?？上韧L一段時間， 再墊水觀察水面上是否還存在苯液， 并且采用具有記錄檢測最大值的可燃氣體檢測儀檢測可燃氣體的濃度， 檢測位置必須深入到罐體內(nèi)的各方位。
2.2 儲罐檢修照明工具的選用
進入儲罐檢查和檢修需要照明?，F(xiàn)有的國家規(guī)范和行業(yè)標準規(guī)定進入受限空間可以采用安全電壓， 安全電壓僅僅起到不電傷人的作用。在儲存易燃易爆介質(zhì)的儲罐內(nèi)進行清罐、 拆除和檢修等作業(yè)時使用有線安全電壓照明， 照明燈具很容易倒地破碎產(chǎn)生火花， 電源線也易摩擦破損絕緣而短路產(chǎn)生火花。 進入儲存易燃易爆介質(zhì)的儲罐和容器等受限空間內(nèi)作業(yè)應使用防爆直流移動冷光源的照明工具， 可以避免因電源線絕緣破損和照明燈具破碎而產(chǎn)生電火花。石化企業(yè)可在操作規(guī)程中明確規(guī)定凡進入儲存易燃易爆介質(zhì)的儲罐作業(yè)時， 必須使用防爆直流移動冷光源的照明工具（ 見圖2）。
2.3 內(nèi)浮頂浮盤的合理選用
在實踐中浮筒式浮盤、 蜂巢式浮盤和箱式浮盤均有泄漏的情況存在， 而箱式浮盤的泄漏率最高， 并且難以清理。箱式浮盤浮箱壁較薄， 一般是零點幾毫米， 焊接技術要求高， 鋁合金材質(zhì)的焊接要求更高。若浮筒式浮盤發(fā)生泄漏， 一般可以將浮筒移至儲罐外面進行清理， 其便利性相對更好。因此， 正確選用浮盤結構形式是保證儲罐檢修作業(yè)安全的關鍵。
2.4 儲罐動火作業(yè)管控
（1） 儲罐檢修需要動火作業(yè)， 動火作業(yè)前必須清罐和置換， 并且清罐要徹底， 置換要充分， 可燃氣體濃度檢測為Oppm后方可實施動火作業(yè)。2013年6月2日， 某石化分公司對未進行清罐和置換的三苯罐區(qū)939#罐的儀表平臺和罐頂護欄動火檢修時， 發(fā)生爆炸事故得造成4人死亡。
（2） 儲罐內(nèi)可燃氣體的檢測， 根據(jù)《 化學品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》 （GB30871 ） 動火分析合格標準為：被測可燃氣體或蒸氣濃度應不大于10%爆炸下限（LEL） o但在石油化工企業(yè)內(nèi)儲罐及設施與系統(tǒng)沒有隔斷的情況下， 可燃氣體或蒸氣檢測濃度應為Oppm。只要檢測數(shù)據(jù)大于Oppm,必須查找可燃氣體的來源， 如是系統(tǒng)內(nèi)， 必須重新釆取吹掃、 置換和隔離措施， 否則可燃氣體的濃度會逐步積聚，造成爆燃事故。
（3） 動火前必須對儲罐底板的腐蝕情況進行探測檢查， 如儲罐底板腐蝕穿孔， 物料滲透在罐底板下方， 在泄漏區(qū)先用機械方式切割,根據(jù)泄漏程度、 面積可以先打孔注入消防泡沫后切割。
（4） 儲罐爬梯經(jīng)常出現(xiàn)因腐蝕而脫焊情況， 應采用螺栓固定的方式， 或采取其他臨時措施， 待儲罐檢修時再作處理， 禁止在帶料的儲罐上進行動火作業(yè)。
（5） 儲罐泡沫管線與儲罐內(nèi)部連通， 禁止在運行儲罐上的泡沫管線處進行動火檢修， 必須待儲罐滿足檢修條件時進行檢修和改造。
（6） 石油化工行業(yè)的污水罐和酸性水罐要按甲類儲罐要求進行管理。未經(jīng)過倒空和置換的儲罐， 禁止在罐體上進行動火作業(yè)。
2.5 儲罐防腐除銹作業(yè)管控
儲罐因受日曬雨淋使罐體外部和附件都會受到腐蝕， 需要做防腐除銹處理。小面積的防腐除銹一般用磨光機和鏟子除銹， 小面積除銹使用的磨光機在打磨過程會產(chǎn)生大量火花。大面積的防腐除銹一般用噴砂除銹， 大面積噴砂除銹作業(yè)一是噴砂除銹作業(yè)時會產(chǎn)生火花， 雖可釆用水噴砂除銹的方法， 但市面還沒有專業(yè)的水噴砂機械設備， 均是采用土制的噴砂機與消防水混合使用；二是噴砂除銹作業(yè)周期長，一般需要1周以上。從事該臟活累活的基本都是農(nóng)民工， 其安全意識相對薄弱， 并且缺乏基本的化工常識。對儲存甲乙類物料的儲罐進行磨光和噴砂除銹作業(yè)時， 不得帶料作業(yè)， 須清罐置換后開始作業(yè)。2020年6月9日， 山東某石化廠在對儲存石腦油的儲罐頂部進行打磨除銹作業(yè)時， 發(fā)生爆燃， 造成2人死亡和4人輕傷（ 見圖3）
2.6 拆除作業(yè)管控
石油化工行業(yè)的拆除作業(yè)是一項常見的作 業(yè)， 任何一項檢修和改造項目都涉及拆除作業(yè)。動設備和靜設備的檢修都要先拆除部分結構或附件， 再進行更換部件或檢修。設備本體內(nèi)和管道中有死角和盲腸段， 會留有殘液， 稍有疏忽就可能造成中毒和火災等事故。
為避免事故的發(fā)生， 其管控措施有：
（1） 清理殘液后再進行拆除作業(yè)；
（2） 當無法清理留有可燃殘液的設備設施時， 不得盲目動火切割作業(yè)， 可采取機械切割等方法；
（3） 粘附在設備和管道壁上的可燃殘留物無法清理， 但又必須實施動火切割作業(yè)時， 可以根據(jù)現(xiàn)場情況注入微量氮氣， 置換出空氣后進行動火切割；
（4）拆除有毒殘留物的設備設施時， 施工人員需佩戴防護用具進行作業(yè)。拆除作業(yè)是一項常規(guī)性但具有高風險的作業(yè)， 拆除作業(yè)同時涉及動火、 吊裝和進入受限空間等多項特殊作業(yè)， 雖然目前國家和行業(yè)標準均未將拆除作業(yè)列入“ 特殊作業(yè)” ， 但企業(yè)必須將拆除作業(yè)作為“ 特殊作業(yè)” 來管控。
3 結語
石油化工儲罐檢維修作業(yè)是事故的高發(fā)作業(yè)， 需要根據(jù)儲罐的結構和儲存介質(zhì)的特性，分析實際存在的每一個細小風險， 根據(jù)作業(yè)中實際風險制定具有針對性的管控措施。管控措施可高于現(xiàn)有標準規(guī)范， 采取最有效的方法控制風險， 以確保檢維修作業(yè)過程的安全。
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