华安出品之开工第一课:化工开停车典型事故案例分析研究(2001-2024)

文摘   2025-02-05 09:39   山东  

华安HSE之声:石油化工装置开停车典型事故案例分析研究(2001-2024

出品:中国石油和化学工业联合会安全生产办公室

作者: 校康明、华泽宋、范志涛、王月明、王燮理、王红兵、陈涛、李威

【编者按】春节假期结束,一些化工企业即将迎来复工复产和装置开车的关键时期。化工装置开停车过程风险高、操作复杂,稍有不慎便可能引发严重事故。据相关统计,在化工行业每年发生的事故中,装置开停车环节事故占比不容忽视。为助力化工从业者筑牢安全防线,本文基于上百起化工事故案例的数据挖掘与分析,结合国内外权威研究,系统梳理近20年开停车事故的典型模式与核心风险,并聚焦“事故统计-致因分析-防控策略”三大模块,揭示事故发生的规律、主要原因及常见类型等,依据最新规范,提供科学、实用的安全指引,帮助企业实现从“被动应急”到“主动预防”的转变。希望能帮助大家从过往的惨痛教训中汲取经验,强化安全意识,严格遵守操作规程,落实安全措施,确保化工装置安全、稳定开车,为新一年的生产工作筑牢安全防线。

安全无小事,开停车更需如履薄冰。

阅读下方全文,掌握复工安全第一课的核心要点。

     石油化工装置具有“连续性、周期性”的生产特点,开停车是石油化工生产过程中极其重要的一环,无论是试生产开车、例行停车检修和开车生产情况,还是紧急停车、断电等突发工况,在开停车过程中,如果风险防控措施不到位,极易发生严重的生产安全事故。装置开停车事故是指在石油化工生产装置的开启(开车)或停止运行(停车)过程中,由于设备不完好、工艺流程错误、操作不当、安全管理缺失等原因导致的物料泄漏等能量不受控释放,诱发火灾、爆炸、中毒窒息、高处坠落等,对人员安全健康、设备财产及环境等构成严重威胁。装置开停车事故往往具备突发性、危害性大、原因复杂等特点。

美国化学工程师协会统计了1976年至1989年美国本土发生的工艺安全事故,对于连续化的工艺流程,60%至75%的重大工艺安全事故不是发生在正常生产期间,而是发生在开停车等非正常生产期间。开停车期间的事故率远远高于正常生产时的事故率。

为此,中国石油和化学工业联合会安全生产办公室近期组织专家进行了开停车事故专题研究,梳理了近二十多年(2001年至2024年)的典型案例,进行了事故原因统计与分析,并针对性地给出了事故预防措施建议,供大家参考。
一、开停车事故典型案例
表1开停车事故典型案例汇总表




二、事故案例分析

本专题研究了收集的2001年至2024年中国化工企业在开停车期间发生的35起相关的典型事故案例,综合分析了事故发生的区域、时间和事故种类等统计特征,研究了开停车阶段事故特点及规律。

2.1事故等级分类

表2 事故等级占比一览表

事故等级

数量

占比

死亡人数

占比

重大

3

8.6%

29

24.4%

较大

19

54.3%

86

72.2%

一般

13

37.1%

4

3.4%

合计

35

100%

119

100%

从表1分析显示,这些开停车事故共造成119人死亡、263人受伤。其中,伤亡最严重的事故是2018年7月12日四川宜宾恒达科技有限公司发生的爆炸事故,导致19人死亡,12人受伤。开停车类事故等级主要集中在较大事故,占比为54.3%,死亡人数更是高达86人,占比72.2%。由于开停车期间异常工况频发,极易出现人员扎堆处理异常的情况,当发生安全事故时,易形成群死群伤的事故。

2.2年份统计分析

图1 开停车事故伤亡人数统计

从表2可以看出,2007年开停车事故伤亡人数最多,达到114人。2007年至2013年,开停车类事故伤亡人数相对较少。2014年开停车伤亡人数上升到46人后,2014年至2016年事故伤亡人数呈现下降的趋势,而2016年至2018年伤亡人数又呈现上升趋势,随后2018年至2024年,总体呈下降趋势。从2001年至2024年,开停车事故伤亡人数总体呈现上涨,下降,再上涨,再下降等的波浪趋势。这提示我们,对于开停车事故的管控不能松懈,对于这类事故要心怀敬畏,谨慎做好安全生产。

2.3地区统计分析

表3 各地区事故及伤亡人数

省份

事故数量

占比

伤亡人数

占比

山东

8

22.86%

54

13.85%

四川

1

2.86%

31

7.95%

内蒙古

4

11.43%

35

8.97%

湖北

3

8.57%

25

6.41%

新疆

3

8.57%

37

9.49%

河北

1

2.86%

99

25.38%

辽宁

1

2.86%

15

3.85%

宁夏

5

14.29%

59

15.13%

重庆

1

2.86%

10

2.56%

浙江

2

5.71%

1

0.26%

上海

1

2.86%

14

3.59%

广东

2

5.71%

0

0

河南

1

2.86%

4

1.03%

福建

1

2.86%

6

1.54%

安徽

1

2.86%

0

0

统计

35

100%

390

100%

从表3的数据分析可以看出,山东、宁夏、内蒙古开停车类事故数量以及伤亡人数比较突出,山东省发生8起安全事故,伤亡54人;宁夏,发生5起安全事故,伤亡59人;内蒙古发生4起安全事故,伤亡35人。同时,也出现了像四川、河北等区域,尽管只发生了一起安全事故,却造成重大伤亡的情况。从沿海地区到内陆地区,从经济发达地区到经济欠发达地区,均可能发生此类事故。虽然各个地区化工企业数量占比不同,涉及“两重点一重大”的化工装置的安全程度也有较大差异,再加上各地区安全管理水平参差不齐,但是从表3的数据来看,每个地区都要关注石油化工企业的开停车期间的安全生产问题。

2.4事故类别分析

表4 事故类别

事故类别

数量

占比

伤亡人数

占比

爆炸

25

71.43%

320

82.05%

火灾

5

14.29%

1

0.26%

中毒窒息

4

11.43%

56

14.36%

高处坠落

1

2.85%

13

3.33%

合计

35

100.00%

390

100%

从表4的统计分析,爆炸事故是开停车事故中的高发类型,高达71.43%,伤亡更是占到82.05%。由于化工企业开停车期间的不确定性因素多,稍微疏忽就会造成严重的安全事故,因此,开停车过程中需要着重关注爆炸、火灾事故的防范工作。

针对开停车事故中火灾、爆炸、中毒窒息、高处坠落等不同类型事故,需要做好相应的风险分析,了解现场的各个危害及风险点,制定好对应的人员管控、设备防护、仪表控制、应急处置等防护措施,确保开停车过程的安全平稳运行。

2.5事故原因分类

本文按照表5所罗列的事故原因进行统计分析,具体分析如下表:
表5 开停车事故原因

事故原因

数量

占比

开停车安全条件未确认

7

20%

“三违”管理缺失

12

34.29%

设计不合理

1

2.86%

风险辨识不到位

3

8.57%

设备不完好

7

20%

异常工况处置不当

3

8.57%

安全生产信息管理不到位

1

2.86%

作业安全管理不到位

1

2.86%

合计

35

100%

从事故发生的原因来看,“三违”管理缺失、开停车条件未确认、设备不完好为事故发生的最主要的因素,分别占比为34.29%、20%、20%;开停车过程中存在风险辨识不到位的情况,再加上异常工况处理过程中不规范或者错误处置,造成一系列的安全事故。同时,由于停车检维修时的作业安全管理不到位、安全生产信息管理混乱也可能导致开停车期间发生安全事故。

三、事故原因分析

开停车过程是石油化工企业生产过程中的高风险环节,根据事故案例的分析,主要原因如下:

(一)开停车前风险辨识不到位,防控措施缺失。生产装置在开停车前,没有严格进行风险辨识和评估,没有完全发现开停车作业时潜在的风险,所以没有对风险进行针对性管控措施的制定,安全管理保护层被击穿出现事故。其鲁西化工集团股份有限公司双氧水生产装置、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120万吨/年延迟焦化装置、新疆宜化化工有限公司能源事业部南造气车间发生的开停车事故,均属于开停车前风险辨识不到位,防控措施缺失导致发生的事故。本次统计的鲁西化工集团股份有限公司双氧水生产装置火灾事故、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120万吨/年延迟焦化装置火灾事故、新疆宜化化工有限公司能源事业部南造气车间燃爆事故、宁夏金润盛生物科技有限公司火灾事故、湖北仙隆化工股份有限公司爆炸事故均为开停车前风险辨识到位,防控措施严重缺失从而导致事故的发生。

(二)开停车安全条件确认不足,装置带“病”开车。装置开停车前,必须对安全条件进行确认,消除安全隐患。安全隐患没有消除,事故发生成为必然。其乌鲁木齐石化公司炼油厂柴油加氢精制装置中毒和窒息事故、镇海炼化炼油三部着火事故、宁夏兴尔泰化工集团有限公司中毒事故、宁波市宁波科元精化股份有限公司着火事故均属于在开停车过程中安全条件没有确认,盲目开停车导致事故发生。

(三)违反操作规程,人员出现误操作。违反操作规程、违章作业,是事故的根源,也是开停车期间高发事故原因。本次统计的重庆市长风化工厂二苯甲酮工段爆炸事故、福建省漳州市古雷腾龙芳烃(漳州)有限公司二甲苯装置爆炸事故、山东省万华化学集团股份有限公司烟台工业园二苯基甲烷二异氰酸酯生产装置爆炸事故、辽宁省先达农业科学有限公司烯草酮工段爆炸事故均属于在开停车过程中作业人员违反操作规程导致事故发生。

(四)异常工况处置不当,导致事件扩大。异常工况处置不当,加大了能量意外释放的概率,大大地增加了事故风险。本次统计的山东省国金化工厂双氧水生产装置爆炸事故为生产装置出现异常工况作业人员处置不当从而导致事故发生。

(五)设备不完好,为事故发生埋下隐患。没有严格对检修后的设备进行验收,设备存在隐患,开车时故障爆发导致事故发生。

(六)安全生产信息管理不到位,错误投料。由于对安全生产信息管理不到位,导致人员无法进行风险识别和管控,员工不能及时、准确获取安全生产信息,就会出现错误投料等问题发生。本次统计的四川省宜宾市宜宾恒达科技有限公司爆炸事故均属于安全生产信息管理不到位,从而导致事故发生。

四、事故防范措施

通过对开停车事故案例的原因分析,为进一步汲取事故教训,建议措施如下:

(一)建立完善开停车安全管理制度

企业应制定开停车前安全审查管理制度,明确责任、对象、内容、时机、实施、培训等纳人其职责范围。

(二)重视开车的组织机构,保证开停车严肃规范

成立开停车组织机构,各专业人员保驾护航做好应急处置,现场开人员要充足,不得缺岗必要时抽调部分经验人员参与开停车。开停车时应明确责任人,保证指令唯一,避免多头指挥。

(三)充分开展开停车风险辨识和评估,编制开停车方案

在开停车前,企业应组织各专业人员对计划、临时、紧急停车后恢复开车的潜在风险认真进行分析,分析时应吸收有经验现场操作人员参加。在风险分析和评估基础上,编制开停车方案。开停车方案应明确责任人、风险评估结果和管控措施、开停车步骤、关键步骤确认内容、应急处置要求等。

风险辨识尤其是对停车物料的残留(例如硫化亚铁自燃)、物料杂质(例如双氧水装置)等重点进行辨识和评估。

(四)规范开车前安全条件确认工作,保证风险受控

企业在生产装置开车前建议做好PSSR工作,开车前安全审查(PSSR)是确保装置安全启动的最后一道关口,企业应根据开车方案针对性编制开车前安全审查清单表,安全审查清单表内容包括人身安全、人机工程、过程安全信息、过程危害分析、操作规程/标准/方案、工艺/设备变更、质量保证、机械完整性、设施安全、电气安全、仪表/连锁系统、消防、事故调查、培训、承包商、应急准备等,具体内容可参照《石油和化工企业开车前安全审查导则》(T/CPCIF0239-2023)中附录内容。

(五)停车后安全条件确认,消除现场隐患

生产装置停车,需要物料排空时要有序排放,设备、管线倒空置换干净后进行能量隔离。

企业应组织各专业人员按照安全条件确认表逐项进行确认,尤其是对变更或检修的设备、管道、仪表以及其他腐蚀设施进行重点检查,确保具备安全使用条件。对装置的工艺流程进行确认,各阀门开关状态挂牌标识,尤其导淋等部位。关键部位,应双人确认。

(六)建立开停车重要环节确认制度,关注较大风险的管控

对高风险的开停车操作要进行三级确认,中风险的进行二级确认,一般风险由班组确认即可。引进物料时,应指定有经验的人员进行流程确认,实时监测物料流量、温度、压力、液位等参数变化。加强对法兰口、导淋的泄漏情况进行检查,及时发现漏点。严格进料顺序和速度、以及温升控制,需要时要对法兰螺栓进行冷紧、热紧,避免螺栓松动泄漏。

(七)开停车方案的培训和考核

对开停车方案进行培训,确保人员掌握。采取有效手段进行培训效果验证,宜采取手指口述的方式,避免纸质版考试高分低能的现象发生。

(八)规范开停车过程中工艺操作

严格开停车过程中工艺指标、分析指标的控制,保证在可控范围。按照公司制度要求,严格报警、联锁管理。工艺操作宜少量多次、避免大开大合,保证各项指标平稳,应及时查看开停车过程的工艺指标趋势,及时掌握装置运行状况。

开停车时,应双人巡检,宜一人操作一人监护。涉及有毒、可燃气体岗位的,应携带有毒、可燃气体检测仪和应急逃生防护用品。

开停车作业跨越不同班组的,要做好交接班,保证开车工作的连续性。

加强开停车过程的检查、监督,及时纠正操作不当行为。开停车后,应组织开停车总结工作,总结固化经验、查找不足弥补漏洞,不断提升开停车管理水平。

(九)高度关注开停车前后的特殊作业

严格落实开停车前特殊作业的管理程序。盲板抽堵作业,要严格泄压确认、防护器材使用措施,避免气体外溢人员中毒、窒息的发生。开停车期间的受限空间、动火作业风险极大,需要提前制定作业方案,落实管控措施。

(十)保证设备的完好性,不带病开车

要保证设备、电气、仪表的完好性,检修的设备必须经过试车、气密、试验等验收工作,压力容器等特种设备必须在检验期内且工况良好。不得装置有卡具、管线有漏点、设备有异音等带病情况下,进行开车工作。

依据各批次《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录》,核查生产装置是否有淘汰工艺或设备,确保设备本质安全。

(十一)开停车过程中的异常工况处置

开车前应对参与开停车人员进行异常工况的培训或宣贯,掌握工艺指标偏差后果和处置措施,熟悉设备倒换、漏点处理、动设备启停等应急处置要求,保证应急处置时忙而不乱,有序开展。尤其是出现漏点处理、大机组倒换、物料排空转移等操作,要清楚风险后果、处置措施、工作要求等。

开停车过程中异常工况要明确处置要点,做好授权明确职责避免贻误处置时机,开停车期间严格控制现场人数,无关人员清理出装置区。异常情况下,应终止开车退回到安全状态,找到原因采取措施后方可再次开车。

(十二)做好安全生产信息管理

日常梳理开停车所需的安全生产信息,对员工进行培训和宣贯。对开停车使用的物料,进行信息核对和标识,避免物料的错误使用;对现场管线、设备、关键阀门做好标识,避免操作失误或贻误操作时机;对同类装置的事故案例进行学习,提高员工专业技能和安全能力。

(十三)做好开停车工作应急响应的准备工作

现场准备充足的应急物资、装备、人员,做好安全监护和应急处置。计划性开停车前,应组织相关人员对应急预案和应急处置措施进行培训、演练,确保人员应急处置能力的满足要求。日常做好应急处置物资、工器具的管理,确保应急处置时随时备用。

五、结论

本文通过统计分析2001年至2024年间发生的典型开停车事故案例,结果表明在开停车过程中爆炸、火灾是主要事故类型,其中爆炸事故占比高达71%,伤亡人数占比高达82%。事故原因多样,包括“三违”管理缺失、设备不完好、开停车安全条件未确认等。

从开停车典型事故案例的分析可以看出,开停车期间的风险因素具有相当的复杂性和不确定性,装置开停工技术要求高、程序复杂,需要多专业、多岗位紧密配合。为有效防范开停车事故,文中提出了十多项针对性的对策措施,特别是企业要重点关注开停车安全、成立开停车管理组织、制定开停车相关管理制度及操作规程、落实开停车安全环节确认、确保设备安全完好、做好专项应急响应等。这些措施旨在提升企业对开停车过程的安全管理水平,确保装置开停车过程的安全平稳运行。

水平有限,以上研究供参考。

欢迎大家引用本文章,警示教育、科普宣传。尊重他人劳动果实,使用时请注明出处“中国石油和化学工业联合会安全生产办公室”出品。


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