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一起储罐承压变形事故分析
2007-09-17 19:34:29 收藏

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    对某液体化学品码头进行粗MDI卸船进罐作业过程中发生的立式金属储罐变形事故进行分析,找出储罐变形事故是由于压力表故障、氮气压力过大、工艺流程设计缺陷等多种因素共同作用的结果,介绍了补救措施,总结出经验教训。

    2004年9月10日,某液体化工品码头在进行粗4,4二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)卸船进罐的作业过程中,发生一起立式金属储罐由于氮气压力过高而造成的承压变形事故。幸好现场作业人员发现及时并采取有效措施,避免了储罐泄漏、倒塌和环境污染等严重后果。

    1事故经过

    2003年9月10日,该码头计划进行2000t粗MDI的卸船作业。流程为:船→船岸连接软管→地下管线→罐区1#储罐(3000m3)。作业人员按要求连接了码头前沿船岸金属软管和输送氮气上船的临时管线,准备就绪后,15时50分作业开始。船上压力表显示回船补偿的氮气压力太小。在查找原因过程中,码头人员巡检发现氮气管线的法兰连接部位有两三处漏气,于是重新均匀地上紧螺栓。但外籍船方人员告知氮气压力仍然不足(事后证明船上的压力表有问题),建议增加氮气压力。现场调度通知罐区作业人员加大氮气输送压力并要求船方适当增加卸船流量。到16时10分,作业开始20min后,罐区值班人员时某发现与1#储罐相连的消防管线被上拉移位,储罐的罐底边缘上翘。时某立即将异常情况上报班长及现场调度。调度员侯某接到情况汇报后,果断通知船方停泵、安排人员关闭氮气供气阀及物料管线主阀门。此时,储罐底板四周已发生较大变形,边缘处剥离罐基础而上浮约20cm。

    2事故原因分析

    从储罐发生变形的性状分析,技术人员判定罐内氮气压力过大、超过了储罐的承受能力是造成事故的根本原因。那么,储罐是如何在短短20min内产生如此大的压力呢?还得从作业系统中补充氮气的流程说起。

    1#储罐一座立式金属常压罐。由租罐方负责进行了一系列技术改造后,开始用作粗MDI的存储罐。由于粗MDI具有一定的毒性,储存过程需要氮封,考虑到卸船过程也需要氮气回船补偿,为减少氮气的消耗量,设计的氮气流程为:从液氮汽化装置输出氮气→通过管线从罐顶部进入罐→氮气输出管线→进船补偿。不难看出,储罐是在承压的状态下使用的。加之氮气输出管线管径小、距离长、阻力大等工艺缺陷,在按照船方的要求加大了氮气的输出压力后,对于储罐而言,进气量明显增加,进气与出气处于不平衡状态并不断加剧,在没有安全泄漏装置的情况下,罐内压力越来越大而找不到突破口,继而导致罐的薄弱部位鼓胀变形。

    3现场补救措施

    分析原因后,人员马上打开罐顶的放空阀进行泄压,并加强了现场监管,维修人员戴好防毒面具做好了抢险准备;同时上报安全、设备主管部门和租罐方,商计对策。10多分钟后,随着两声闷响,罐体上浮部分明显下沉——泄压初见成效。接着,维修人员借助手摇葫芦等工具施加外力帮助罐体复位,30min后,罐底基本复原。根据“会诊”意见,维修人员拆开第一层圈板的保温层,对壁板外观及罐壁罐底连接处进行探伤和焊缝抽查,未发现渗漏开焊等现象。然后现场改通了氮气未经储罐而直接输送到船的工艺流程。19时20分,卸船作业中断约3h后重新开始,直到第二天16时30分结束。其间,作业人员加强巡检,未有异常发生。

    4经验教训

    本次作业是该码头第二次接卸粗MDI,之前没有找到其它港口进行同类危险品作业的经验进行学习借鉴。虽然第一船作业非常顺利,但毕竟经验不足,操作规程的制定还不完善,还在摸索阶段。越是这样,遇到特殊情况(如船上压力表显示错误,船方要求加压)更应冷静思考、区别对待、考虑周全、正确决策。

    另外,该系统是由租罐方负责设计改造的,对工艺流程的设计缺陷负有不可推卸的责任。但作为设备、设施的操作者和管理者,危险化学品码头的管理人员更应以高度的责任感和安全意识,从系统验收到投产作用,对每件设备设施、工艺流程的每个环节做全面的了解和评价,从而加强对事故的预控能力,避免类似事故发生。

    信息来源:化工安全与环境