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BP德克薩斯州煉油廠爆炸事故最詳細(xì)的分析報(bào)告,每一個(gè)安全人都該收藏!

2005年3月23日中午1點(diǎn)20分左右,英國(guó)石油公司(BP)在美國(guó)德克薩斯州的煉油廠碳?xì)浠衔镘囬g發(fā)生系列爆炸,造成15人死亡,180多人受傷。這起事故的發(fā)生也成為了美國(guó)過(guò)程安全管理的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

本文結(jié)合美國(guó)化學(xué)品安全與危害調(diào)查委員會(huì)(CSB- Chemical Safety Board)對(duì)該事故的分析,從過(guò)程安全管理及過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)方面深刻分析產(chǎn)生爆炸事故的原因,并提出改進(jìn)措施。




事故介紹


目前很多企業(yè)都是執(zhí)行HSE管理體系,把零傷亡作為企業(yè)安全管理的目標(biāo),所以我們管理的重點(diǎn)自然而然就變成對(duì)人身安全的管理,但是對(duì)諸如操作工違反操作規(guī)程進(jìn)行操作、報(bào)警的次數(shù)、聯(lián)鎖觸發(fā)的次數(shù)、安全閥起跳的次數(shù),以及企業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的泄漏事故關(guān)注的相對(duì)較少,但是這些看似微不足道的隱患往往最后導(dǎo)致了重大的過(guò)程安全事故的發(fā)生。所以我們需要重視過(guò)程安全管理,重視過(guò)程安全管理的績(jī)效。本文通過(guò)CSB對(duì)美國(guó)BP德克薩斯州煉油廠火災(zāi)爆炸事故的分析,提出了企業(yè)應(yīng)重視過(guò)程安全管理和過(guò)程安全管理績(jī)效,并闡述過(guò)程安全管理績(jī)效的劃分和目的。



事故經(jīng)過(guò)

2005年3月23日13時(shí)20分左右,英國(guó)石油公司(BP)位于美國(guó)德克薩斯州(Texas)的煉油廠異構(gòu)化裝置發(fā)生了嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸事故,該事故為美國(guó)作業(yè)場(chǎng)所近20年間最嚴(yán)重的災(zāi)難。事故造成15人死亡,180余人受傷,爆炸產(chǎn)生的濃煙對(duì)周圍工作和居住的人們?cè)斐刹煌潭鹊膫?,直接?jīng)濟(jì)損失超過(guò)15億美元。    


視頻還原事故經(jīng)過(guò)

德克薩斯州的煉油廠是BP公司最大和最復(fù)雜的煉油廠,每天生產(chǎn)汽油產(chǎn)量達(dá)1000萬(wàn)加侖(約占整個(gè)美國(guó)汽油銷售總量的2.5%)。此外,它還生產(chǎn)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、柴油燃料和化學(xué)原料。煉油廠有29個(gè)煉油工藝裝置和4個(gè)化工裝置,占地1200英畝,擁有1800名BP正式員工,事故發(fā)生時(shí)另外有大約800名承包商員工在現(xiàn)場(chǎng),正在進(jìn)行檢修作業(yè)。

事故發(fā)生在德克薩斯州煉油廠的異構(gòu)化裝置檢修后的開(kāi)車階段,異構(gòu)化裝置建于1980年,為了生產(chǎn)高辛烷值的無(wú)鉛汽油,該裝置由四部分組成:超細(xì)脫硫器、戊烷和己烷反應(yīng)器,蒸汽回收/液體循環(huán)裝置和殘液分餾塔,異構(gòu)化工藝就是在不移除或加入任何原子情況下改變?cè)优帕校瑢⒅辨湹奈焱楹图和檗D(zhuǎn)變成高辛烷值的異戊烷和異己烷進(jìn)行汽油調(diào)和。該精餾塔接收來(lái)自芳烴回收裝置(ARU)的非芳烴物料,然后將其分餾成輕組分和重組分。殘液分離裝置包括一個(gè)進(jìn)料緩沖罐、蒸餾塔、加熱爐(加熱爐分兩部分,一部分給精餾塔再沸器加熱,一部分給塔進(jìn)料預(yù)熱)、空冷器、回流罐、泵和換熱器??倸堃旱?0%都在塔頂作為戊烷和己烷輕組分殘液而回收,并作為異構(gòu)化裝置的原料。剩余的重組分殘液被用作烯烴裂解的原料,用以生產(chǎn)普通的無(wú)鉛汽油。 

殘液精餾塔一個(gè)立式精餾塔,內(nèi)徑3.8m,高52m,滿塔容積為586.1m3,塔內(nèi)安裝有70層塔盤。

圖1:殘液精餾流程簡(jiǎn)圖


殘液通過(guò)泵從殘液精餾塔的中間位置進(jìn)入塔內(nèi),在進(jìn)料管線上有自動(dòng)流量控制回路,進(jìn)料需要先通過(guò)換熱器與殘液精餾塔塔底出料進(jìn)行換熱然后在送至加熱爐再次加熱,精餾塔塔底重殘液通過(guò)塔底泵,一部分去塔底再沸器進(jìn)行加熱后返回塔底,一部分給進(jìn)料換熱后再經(jīng)過(guò)水冷卻器后至規(guī)定溫度后送至儲(chǔ)罐,采出量根據(jù)塔底液位自動(dòng)調(diào)節(jié),以保證塔內(nèi)液位的穩(wěn)定。精餾塔裝有一個(gè)液位遠(yuǎn)傳,在DCS上顯示,液位遠(yuǎn)傳能指示塔內(nèi)1.5m-2.7m的液位,精餾塔也裝有兩個(gè)獨(dú)立的液位報(bào)警,一個(gè)報(bào)警值設(shè)置為72%(約2.3m高液位),另一個(gè)是液位報(bào)警是開(kāi)關(guān)形式,報(bào)警值為78%(約2.4m高液位),精餾塔也設(shè)有低液位報(bào)警。     

塔頂?shù)臍庀噙M(jìn)入距塔底約8m高的空冷器進(jìn)行冷凝,冷凝的液體進(jìn)入回流罐,回流罐在正常生產(chǎn)期間進(jìn)行滿罐操作,回流罐的液體通過(guò)回流泵一部分從塔頂?shù)牡谝粔K塔盤回流回塔,一部分采出經(jīng)過(guò)冷卻后去儲(chǔ)罐,回流罐也設(shè)有液位高低報(bào)警和一個(gè)設(shè)定值為483Kpa的安全閥,安全閥設(shè)有旁通管線,旁通管線連接至裝置的放空系統(tǒng),在開(kāi)車期間,不凝氣、氮?dú)獾韧ㄟ^(guò)安全閥的旁通管線放空。      

為了保護(hù)精餾塔不超壓,在塔頂氣相管線上安裝有3個(gè)并列的安全閥,安全閥出口連接至放空罐,放空罐設(shè)有一個(gè)高點(diǎn)放空煙囪。安全閥的設(shè)定壓力分別為276Kpa、283 Kpa、290 Kpa,安全閥設(shè)有旁通閥,用于放空不凝氣和系統(tǒng)放空。放空系統(tǒng)收集異構(gòu)化裝置的所有放空氣,放空氣先在放空罐中進(jìn)行分液,然后高空排放。精餾塔的放空管線外徑356mm、約270m長(zhǎng)。

圖2:放空總管


放空氣中攜帶的液滴或冷凝下來(lái)的液體在放空罐底部集聚,放空罐內(nèi)徑3m、高8m,放空罐上有一個(gè)直徑860mm,離地面高36m的煙囪直接對(duì)大氣排放,放空罐中設(shè)有7塊擋板,以便分離放空氣中攜帶的液滴。放空罐底部管線上設(shè)有一個(gè)液封(見(jiàn)圖3所示),以保證放空罐中有一定的液位,液封出口管線上設(shè)有一個(gè)手閥排放至地溝,這個(gè)手閥平常處于鐵鏈鎖開(kāi)狀態(tài)。見(jiàn)圖4所示。在放空罐底部還有一根排靜管線,管線上的手閥處于常關(guān)。放空罐上設(shè)有液位計(jì)以便監(jiān)控液位,同時(shí)當(dāng)放空罐中的液位到液封的高度時(shí)會(huì)有高液位報(bào)警。

圖3:放空罐及液封

圖4:液封及鎖開(kāi)的手閥


與異構(gòu)化裝置毗鄰的芳烴回收裝置還處于維修階段,有大量的承包商參與維修作業(yè),在異構(gòu)化裝置的西邊有很多的活動(dòng)板房,離放空罐距離約37m,維修作業(yè)的承包商在活動(dòng)板房中辦公、洗衣、更衣和淋浴。

圖5:異構(gòu)化裝置周邊布置圖


事故發(fā)生過(guò)程
01

開(kāi)車前的準(zhǔn)備

在異構(gòu)化裝置開(kāi)車前,剛剛完成了檢修作業(yè),在檢修的過(guò)程中操作工分成兩組進(jìn)行倒班,每班工作12小時(shí),計(jì)劃在開(kāi)車正常后恢復(fù)正常的倒班時(shí)間。     

BP有嚴(yán)格的開(kāi)車前管理程序,其中要求在維修作業(yè)后開(kāi)展開(kāi)車前檢查(PSSR),在事故發(fā)生兩年前已經(jīng)在維修作業(yè)后開(kāi)展PSSR,但是由于工藝安全協(xié)調(diào)員對(duì)異構(gòu)化裝置不熟悉,所以在開(kāi)車時(shí)沒(méi)有開(kāi)展PSSR。     

在開(kāi)車前的設(shè)備檢查過(guò)程中,殘液精餾塔的關(guān)鍵儀表和設(shè)備被查出存在故障,在檢修的過(guò)程中操作工指出塔底的液位遠(yuǎn)傳及現(xiàn)場(chǎng)的視鏡存在問(wèn)題你,但是由于檢修時(shí)間緊迫,只是對(duì)液位計(jì)的隔離閥進(jìn)行了更換,計(jì)劃等開(kāi)車后再各閥門后再進(jìn)行維修。

操作人員也發(fā)現(xiàn)回流罐上的壓力控制閥存在故障,DCS對(duì)閥門進(jìn)行操作,但是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)閥門根本沒(méi)有動(dòng)作,報(bào)告給直管經(jīng)理時(shí),并沒(méi)有下工作單進(jìn)行維修,并且在開(kāi)車前直管經(jīng)理還簽字確認(rèn)了所有的儀表都經(jīng)過(guò)了測(cè)試。

02

事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

3月22日夜班班組得到了殘液分離塔開(kāi)車的指令,夜班班長(zhǎng)在異構(gòu)化裝置的現(xiàn)場(chǎng)操作室進(jìn)行開(kāi)車前的灌塔操作,夜班內(nèi)操做中控室進(jìn)行另外兩套裝置的操作,夜班班長(zhǎng)沒(méi)有使用開(kāi)車操作程序有沒(méi)有對(duì)操作進(jìn)行記錄,這樣導(dǎo)致下一班接班時(shí)沒(méi)有任何記錄文件。    

約23日凌晨2:15,開(kāi)始給殘液精餾塔進(jìn)料;    

2:27   塔底液位在開(kāi)始上升;   

2:44   內(nèi)操打開(kāi)了再沸器流量調(diào)節(jié)閥,以此建立再沸器循環(huán)并向再沸器回路灌入殘液;   

2:55   所示液位掉回到3%,然后,分餾塔底部液位又逐漸開(kāi)始上升;   

3:09   液位指示器的開(kāi)始高液位報(bào)警,報(bào)警一直持續(xù)到事故發(fā)生,但是高液位報(bào)名開(kāi)關(guān)一直沒(méi)有報(bào)警,由于沒(méi)有人意識(shí)到這個(gè)高液位開(kāi)關(guān)沒(méi)有報(bào)警存在故障,所以在操作日志上沒(méi)有任何體現(xiàn),在塔內(nèi)液位計(jì)再沸器等設(shè)備灌液完成后,夜班當(dāng)班人員停止了進(jìn)料和塔底的循環(huán)泵,塔底的液位控制閥處于設(shè)置在關(guān)狀態(tài);    

5:00   夜班班長(zhǎng)告訴主管和內(nèi)操他要離開(kāi)公司,簡(jiǎn)短的介紹了他在現(xiàn)場(chǎng)操作室都做了什么工作,在中控室的操作日志上寫到“異構(gòu)化裝置已經(jīng)完成了部分進(jìn)料,請(qǐng)繼續(xù)進(jìn)料”;   

6:00   白班內(nèi)操來(lái)接班,與夜班內(nèi)操進(jìn)行了交接,但是夜班內(nèi)操并沒(méi)有直接進(jìn)行夜間進(jìn)料的操作,所以對(duì)殘液精餾塔的操作情況提供的信息很少,白班內(nèi)操通過(guò)閱讀操作日志,以為夜班只是給塔進(jìn)行了進(jìn)料,并沒(méi)有意識(shí)到再沸器、管道已經(jīng)完成了灌液操作;    

7:15   白班主管A到達(dá)異構(gòu)化裝置辦公室,由于來(lái)的較晚,所以沒(méi)有與夜班人員進(jìn)行交接和溝通;   

9:27   塔內(nèi)的壓力降低到0Kpa,操作規(guī)程要求在塔進(jìn)料時(shí)保證塔內(nèi)的壓力比較低,以防止在進(jìn)料時(shí)到最后塔內(nèi)壓力上升。外操打開(kāi)了塔頂安全閥旁通的8“手閥放空泄壓。   

9:40   白班內(nèi)操打開(kāi)塔底的液位控制閥,并保持70%開(kāi)度3分鐘,約有12000bpd殘液排出精餾塔,當(dāng)內(nèi)操關(guān)閉液位控制閥時(shí),流量顯示并沒(méi)有變?yōu)?,但是流量計(jì)故障指示不對(duì),實(shí)際上并沒(méi)有殘液排出精餾塔。   

9:51   內(nèi)操開(kāi)始啟動(dòng)塔底循環(huán)泵進(jìn)行塔底循環(huán),并給殘液精餾塔繼續(xù)進(jìn)料,雖然此時(shí)精餾塔已經(jīng)是高液位狀態(tài);   

9:55   操作工點(diǎn)燃了加熱爐的火嘴,對(duì)進(jìn)料進(jìn)行加熱,對(duì)塔底物料進(jìn)行加熱;  

10:10   20000bpd殘液加入精餾塔,塔底流量計(jì)錯(cuò)誤的顯示4100bpd殘液從塔底液位控制閥排出,但是操作工意識(shí)到液位控制閥是關(guān)閉狀態(tài),CSB根據(jù)相關(guān)證據(jù)確認(rèn),塔底是沒(méi)有流量的,精餾塔只是進(jìn)料沒(méi)有出料;   

10:47   有豐富的異構(gòu)化裝置操作經(jīng)驗(yàn)的白班主管由于家里臨時(shí)有事離開(kāi)了公司,副主管重要精力在ARU裝置的開(kāi)車,且他也沒(méi)有異構(gòu)化裝置的經(jīng)驗(yàn);   

11:16   操作工點(diǎn)燃了加熱爐的另外兩個(gè)火嘴,此時(shí)精餾塔的液位指示為93%(約2.64m),但是CSB根據(jù)調(diào)查,塔內(nèi)的實(shí)際液位約(20m);   

11:50   操作工增加了加熱爐的燃料氣流量,塔底液位計(jì)指示為88%(2.6m),并且液位還在下降,實(shí)際上此時(shí)塔內(nèi)的液位為30m;   

12:41   由于塔內(nèi)液位的上升以及進(jìn)料塔內(nèi)的氮?dú)獗粔嚎s的導(dǎo)致塔內(nèi)壓力上升到228Kpa,操作工認(rèn)為塔內(nèi)壓力上升是由于塔底加熱溫度過(guò)高造成的,外操打開(kāi)塔頂安全的旁通手閥進(jìn)行泄壓;   

12:42   內(nèi)操和白班班長(zhǎng)認(rèn)為應(yīng)該降低加熱爐的加熱負(fù)荷,降低了加熱爐的燃料氣流量,此時(shí)液位顯示為80%(約2.4m),但是實(shí)際液位約43m,內(nèi)操給塔底液位控制閥開(kāi)度為15%,并且在接下來(lái)的15分鐘內(nèi)5次開(kāi)這個(gè)閥門,直到1:02分,這個(gè)閥門的開(kāi)度為70%,實(shí)際上塔底殘液采出直到12:59分才開(kāi)始有流量;  

13:02   塔底采出的殘液流量為20500bpd,與進(jìn)料量相等;   

13:04   塔底采出的殘液流量為27500 bpd,此時(shí)操作工不知道52m高的塔內(nèi)的液位已經(jīng)達(dá)到48m,但是液位計(jì)讀數(shù)繼續(xù)下降,此時(shí)降為78%(約2.4m);

圖6:13:04分塔內(nèi)的實(shí)際液位為48m,但是DCS顯示為78%約2.4m


13:14   由于塔內(nèi)充裝過(guò)多的殘液且升溫太快,精餾塔開(kāi)始溢流,塔內(nèi)液體進(jìn)入塔頂?shù)臍庀喙芫€外流;精餾塔開(kāi)始加熱后,塔內(nèi)頂部溫度低,底部溫度高,見(jiàn)圖7中B所示,氣泡和氣化的氣從塔底上升與冷的物料進(jìn)行換熱,氣體凝結(jié),殘液被加熱,在12:59分塔底開(kāi)始采出殘液時(shí)又通過(guò)進(jìn)料預(yù)熱換熱器進(jìn)一步給進(jìn)料加熱,導(dǎo)致在事故發(fā)生時(shí)塔內(nèi)的絕大多數(shù)殘液都被加熱了,只是在塔頂還有少量的未被加熱的殘液,見(jiàn)圖7中C所示。

圖7:殘液精餾塔的進(jìn)料加熱


由于殘液從塔溢流進(jìn)入塔頂氣相管線,在管線內(nèi)產(chǎn)生了液柱的靜壓加上塔內(nèi)的壓力超過(guò)了塔頂安全閥設(shè)定值,安全閥起跳后殘液進(jìn)入了放空系統(tǒng),見(jiàn)圖8所示,基于安全閥的設(shè)定值、事故發(fā)生后安全閥的測(cè)試和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù),第一個(gè)安全閥起跳的時(shí)間在13:13:56,第二個(gè)安全閥起跳的時(shí)間在13:14:10起跳,第三個(gè)安全閥起跳的時(shí)間在13:14:14,在中控室和現(xiàn)場(chǎng)控制室的操作工都看到了精餾塔的壓力上升到343Kpa;   

13:15   內(nèi)操降低了加熱爐的燃料氣用量,內(nèi)操認(rèn)為塔內(nèi)壓力升高是不凝氣太多或者缺少回流造成的;   

13:16   內(nèi)操完全打開(kāi)了塔底液位控制閥把塔底殘液送至儲(chǔ)罐;  

13:17   外操啟動(dòng)了回流泵;    

13:19   操作工通過(guò)步話機(jī)知道了放空罐煙囪溢流了,根據(jù)目擊者描述,殘液從煙囪噴出高達(dá)6m,在聽(tīng)到步話機(jī)報(bào)告放空罐溢流15秒鐘后,內(nèi)操和白班班長(zhǎng)開(kāi)始停止燃料氣進(jìn)料,事故后調(diào)查發(fā)現(xiàn)燃料氣進(jìn)料閥是在爆炸前5秒鐘關(guān)閉的;   

13:20:04   數(shù)百個(gè)報(bào)警響起,導(dǎo)致操作工沒(méi)有足夠時(shí)間在爆炸前去啟動(dòng)緊急警報(bào)就發(fā)生了爆炸。     

從煙囪噴出的高溫殘液在煙囪周邊擴(kuò)散,當(dāng)時(shí)時(shí)速為8km/h的西北風(fēng)加劇了可燃?xì)怏w的擴(kuò)散,如圖8所示,過(guò)火面積約18581m2

圖8:異構(gòu)化裝置周邊的顏色深遭受了嚴(yán)重的火災(zāi)損壞,紅色箭頭指向的是放空罐煙囪頂部


雖然識(shí)別了很多潛在的點(diǎn)火源,但是最可能的點(diǎn)火源是停在距放空罐約7.6m并且沒(méi)有熄火的柴油皮卡車,見(jiàn)圖8所示,有許多目擊者到了皮卡車的引擎蜂鳴聲,其中有一名目擊者稱看到了皮卡車尾部的火花,并點(diǎn)燃了可燃蒸汽云,雖然多名證人證實(shí)皮卡車是點(diǎn)火源,但是不排除存在其他點(diǎn)火源的可能。

圖9:異構(gòu)化裝置北面距放空罐7.6m的沒(méi)有熄火的柴油皮卡車


可燃?xì)獗稽c(diǎn)燃后,火焰迅速傳播到整個(gè)蒸汽云團(tuán),并導(dǎo)致了爆炸,基于爆炸區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)損壞及分析,爆炸沖擊波的影響見(jiàn)圖9所示。

圖10:爆炸沖擊波影響范圍


著火爆炸最終導(dǎo)致在活動(dòng)板房?jī)?nèi)或者附近工作的15人死亡,整個(gè)爆炸域內(nèi)180人受傷,其中66人重傷,爆炸沖擊波迅速波及了整個(gè)異構(gòu)化裝置,40個(gè)活動(dòng)板房、70輛汽車20個(gè)儲(chǔ)罐被炸壞,異構(gòu)化裝置北面1.2km范圍內(nèi)的房屋或商業(yè)玻璃杯震碎。

圖11:放空罐西面的爆炸損壞的活動(dòng)板房



事故原因分析

CSB的事故調(diào)查人員在3月24日早上到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng),研究了物證和現(xiàn)場(chǎng),并采訪證人,分析了以下引起爆炸的原因:  

技術(shù)方面




01

異構(gòu)化裝置的開(kāi)車程序要求在開(kāi)車時(shí)應(yīng)處于開(kāi)的位置以便殘液從塔底部去儲(chǔ)罐,然而閥門被一名操作工關(guān)閉,導(dǎo)致塔被持續(xù)進(jìn)料3個(gè)小時(shí),導(dǎo)致塔液位過(guò)高和壓力過(guò)高,并最終導(dǎo)致安全閥起跳,殘液進(jìn)入放空系統(tǒng),其它導(dǎo)致塔灌滿的因素有:

①塔底液位計(jì)故障,塔底液位開(kāi)關(guān)故障,且塔底沒(méi)有安裝其他液位指示或者自動(dòng)安全設(shè)施;     

②DCS沒(méi)有提供足夠的物料進(jìn)出平衡的信息來(lái)提醒操作工液位高的風(fēng)險(xiǎn);  

③對(duì)在開(kāi)車這樣的危險(xiǎn)的階段的培訓(xùn)部不夠;     

④在交接班的過(guò)程中主管和操作工交流的信心很少,BP沒(méi)有交接班過(guò)程交接內(nèi)容的要求;     

⑤連續(xù)29天的12小時(shí)倒班制導(dǎo)致操作工很疲憊;     

⑥培訓(xùn)計(jì)劃不合理,培訓(xùn)部門的員工數(shù)量由28名降低到8名,并且操作模擬器不能讓操作工進(jìn)行異常情況的模擬訓(xùn)練,例如開(kāi)車這樣的高風(fēng)險(xiǎn)階段的模擬;      

⑦過(guò)時(shí)的或者無(wú)效的操作規(guī)程。

02

在之前報(bào)告塔底液位計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)視鏡和調(diào)節(jié)閥故障的情況下仍然開(kāi)車。

03

放空罐的容積不足夠大來(lái)容納由安全閥釋放的物料,沒(méi)有對(duì)安全閥的及放空系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)估。

04

把不安全的放空罐及煙囪直接對(duì)空排放是不安全的,BP沒(méi)有從一些類似事故中吸取教訓(xùn),對(duì)放空罐進(jìn)行整改如把放空罐介入火炬等。

05

活動(dòng)板房離處理危險(xiǎn)物料的裝置的太近。

06

事故發(fā)生之前幾年里,工廠發(fā)生了8起嚴(yán)重的從放空罐煙囪泄漏可燃?xì)怏w的事故,且異構(gòu)化裝置的開(kāi)車經(jīng)驗(yàn)是在開(kāi)車時(shí)殘液精餾塔內(nèi)保持高液位,BP沒(méi)有對(duì)這樣的事故進(jìn)行調(diào)查。

07

BP德克薩斯州公司的管理層沒(méi)有有效執(zhí)行開(kāi)車前的安全檢查制度,以確保在開(kāi)車這樣的危險(xiǎn)階段,無(wú)關(guān)人員遠(yuǎn)離裝置。


管理方面




0
1

BP集團(tuán)經(jīng)營(yíng)經(jīng)理執(zhí)行的降低成本、投資失敗、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等壓力嚴(yán)重影響了德克薩斯州煉油廠的過(guò)程安全績(jī)效。

0
2

BP董事會(huì)沒(méi)有有效的監(jiān)管BP的安全文化和重大事故調(diào)查程序,董事會(huì)沒(méi)有成員負(fù)責(zé)評(píng)估和驗(yàn)證BP的重大事故危害預(yù)防程序的執(zhí)行情況。

0
3

錯(cuò)誤地依賴于低人員受傷率作為安全績(jī)效指標(biāo),而沒(méi)有做好過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)和健康的文化。

0
4

BP機(jī)械完整性管理的缺陷導(dǎo)致德克薩斯州煉油廠的工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)失效。

0
5

BP德克薩斯州煉油廠流行著檢查簽字作風(fēng)(check the box),人員在完成安全及程序要求時(shí)即使沒(méi)有滿足仍然會(huì)簽字。

0
6

BP德克薩斯州公司缺乏報(bào)告和學(xué)習(xí)文化,員工沒(méi)有被鼓勵(lì)去報(bào)告安全為和一些不安全行為;關(guān)于事故、隱患的學(xué)習(xí)資料通常沒(méi)有安排學(xué)習(xí)。

0
7

安全競(jìng)賽、目標(biāo)和獎(jiǎng)勵(lì)都集中在改進(jìn)人身安全和行為安全,而不是過(guò)程安全和安全管理系統(tǒng),很多安全理念和程序都是有缺陷的,德克薩斯州煉油廠的管理者在安全方面沒(méi)有樹(shù)立以身作則帶頭作用。

0
8

在德克薩斯州煉油廠檢查、研究和審核找出了許多根深蒂固的安全問(wèn)題,但是BP德克薩斯州煉油廠不同層次的領(lǐng)導(dǎo)都認(rèn)為是太晚了無(wú)法解決。

0
9

BP 德克薩斯州煉油廠有效的評(píng)估涉及人員、安全理念或者組織機(jī)構(gòu)的變化對(duì)過(guò)程安全的影響。

BP德克薩斯州煉油廠的火災(zāi)爆炸事故是由多方面的原因造成的,其中CSB明確指出BP錯(cuò)誤地依賴于低人員受傷率作為安全績(jī)效指標(biāo),而沒(méi)有做好過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)。本文著重分析過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的問(wèn)題。



事故啟示


過(guò)程安全績(jī)效的管理情況

在事故發(fā)生時(shí),德克薩斯州煉油廠的HSSE部門下面有一個(gè)過(guò)程安全部,這個(gè)部門負(fù)責(zé)過(guò)程安全執(zhí)行情況的監(jiān)督,小組由1名經(jīng)理和4過(guò)程安全工程師組成,過(guò)程安全小組負(fù)責(zé)開(kāi)展所有裝置的過(guò)程安全分析、設(shè)施選址研究、監(jiān)督變更管理,也負(fù)責(zé)重要裝置檢修后的開(kāi)車前安全檢查,協(xié)調(diào)過(guò)程安全審核,并確定什么樣的事故按照過(guò)程安全事故進(jìn)行調(diào)查。     

過(guò)程安全小組計(jì)劃跟蹤超越安全操作極限的次數(shù)、但是在事故發(fā)生之前還沒(méi)有來(lái)得及執(zhí)行。      

在2004年9月BP集團(tuán)煉油板塊經(jīng)理會(huì)的過(guò)程安全總結(jié)里把德克薩斯州煉油廠劃分為高風(fēng)險(xiǎn),總結(jié)中提出,BP煉油廠對(duì)過(guò)程安全事故的調(diào)查不夠深入和徹底,德克薩斯州煉油廠很嚴(yán)重的問(wèn)題是沒(méi)有關(guān)閉PSM事故調(diào)查項(xiàng),要求的關(guān)閉率為90%,但是2004年關(guān)閉率從2002年的95%降低到79%,工藝安全經(jīng)理指出關(guān)閉率是從2003年把關(guān)閉率這一指標(biāo)從計(jì)算獎(jiǎng)金的公式中拿出后開(kāi)始下降的,在2004年年底,德克薩斯州煉油廠只是關(guān)閉了33%的過(guò)程安全調(diào)查項(xiàng),異構(gòu)化裝置為31%,2004年的PSM相關(guān)的計(jì)劃只完成了40%。     

另外,從2004年的PSM審核結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)PSM績(jī)效在劃分為尤其需要重點(diǎn)考慮的機(jī)械完整性、培訓(xùn)、過(guò)程安全信息、變更管理方面的得分很低,從2003年到2004年,不是由BP跟蹤的過(guò)程安全績(jī)效中的泄漏數(shù)據(jù)顯示泄漏事故由之前的每年399起增加到607起。     

2000年BP的格蘭杰莫斯煉油廠發(fā)生了3起事故,其中1起重大的工藝裝置火災(zāi)事故和2起嚴(yán)重的人員受傷事故,英國(guó)健康和安全執(zhí)行委員會(huì)(The U.K. Health and Safety Executive) 調(diào)查了事故并發(fā)布了重大事故報(bào)告,在報(bào)告中指出BP尤其需要重視過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo),因?yàn)槿松戆踩笜?biāo)不能 衡量重大事故的的風(fēng)險(xiǎn)。但是BP在安全管理中沒(méi)有吸取這個(gè)教訓(xùn),反而花費(fèi)更多的精力去衡量和獎(jiǎng)勵(lì)人身安全績(jī)效而不是過(guò)程安全,人身安全績(jī)效對(duì)跟蹤后果不嚴(yán)重,可能性高的事故很重要,但不是一個(gè)很好的過(guò)程安全績(jī)效,就如過(guò)程安全專家特雷弗克萊茲(Trevor Kletz)說(shuō)的 “損失工時(shí)率不是過(guò)程安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)”。     

根據(jù)上面的分析,BP需要重視過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo),對(duì)我們國(guó)內(nèi)企業(yè)也是一樣的,我們國(guó)內(nèi)企業(yè)很多沒(méi)有過(guò)程安全管理或者有過(guò)程安全管理同樣也是以傷害率作為安全管理績(jī)效的標(biāo)準(zhǔn),這也是國(guó)內(nèi)一些重大過(guò)程安全事故頻發(fā)的原因。


過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)

雖然BP的德克薩斯州煉油廠事故及BP的格蘭杰莫斯煉油廠發(fā)生后,包括英國(guó)健康和安全執(zhí)行委員會(huì)、CSB等機(jī)構(gòu)認(rèn)為BP需要更多的關(guān)注過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo),但是當(dāng)時(shí)在行業(yè)里并沒(méi)有合適的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)協(xié)助企業(yè)進(jìn)行過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的管理。      

直到2010年4月,美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API- American Petroleum Institute)發(fā)布了關(guān)于煉油與石化工業(yè)過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的推薦標(biāo)準(zhǔn)(RP-Recommended Practice),編號(hào)為:754,簡(jiǎn)稱為RP 754。此標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI-American National Standards Institute)多方利益相關(guān)者磋商編制,并以來(lái)自于API和美國(guó)化工過(guò)程安全中心(CCPS-Center for Chemical Process Safety)關(guān)于指標(biāo)的初步指南為基礎(chǔ)。RP 754標(biāo)準(zhǔn)十分重要,在全球范圍內(nèi)得到了下游及綜合性石油企業(yè)的支持和采用。     

由于RP 754主要針對(duì)下游生產(chǎn),國(guó)際油氣生產(chǎn)商協(xié)會(huì)(OGP- International Association of Oil &Gas Producers)認(rèn)識(shí)到有必要提供進(jìn)一步的指南,以支持RP 754對(duì)上游生產(chǎn)的適用性,于2011年11月發(fā)布了適合上游石油勘探和生產(chǎn)企業(yè)的過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的推薦標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)號(hào)456,簡(jiǎn)稱OGP456,幫助全球的上游生產(chǎn)企業(yè)做好企業(yè)的過(guò)程安全管理績(jī)效。


過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的劃分

重大事故很少由單一原因引起,而通常是由多重保護(hù)層失效同時(shí)發(fā)生并共同導(dǎo)致有嚴(yán)重后果的意外事件。這些保護(hù)層在這里由單個(gè)“瑞士奶酪切片”進(jìn)行表示,包括管理體系、物理工程防護(hù)或其它為預(yù)防事件發(fā)生而設(shè)計(jì)的保護(hù)層。      

下圖中孔洞的排列成線代表了多個(gè)“防護(hù)層”的失效并導(dǎo)致第一次層容納失效(LOPC-loss of primary containment)事件。在我們的行業(yè)中,有復(fù)雜的控制裝置可對(duì)LOPC事件進(jìn)行檢測(cè)并減輕其后果,但對(duì)這些“增加的防護(hù)層”的孔洞仍可排列成線,并發(fā)生火災(zāi)、爆炸或其它破壞性事件而導(dǎo)致嚴(yán)重傷害。

圖12:奶酪模型


本模型可用于區(qū)分兩種重要類型的關(guān)鍵安全績(jī)效指標(biāo)(KPI-Key Performance Indicators)。記錄LOPC事件的數(shù)量或記錄當(dāng)一個(gè)或多個(gè)防護(hù)層同時(shí)失效時(shí)實(shí)際后果的指標(biāo)定義為“滯后”指標(biāo)。滯后指標(biāo)也可用于估量防護(hù)層中孔洞的數(shù)量和大小來(lái)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)、缺陷或失效的程度。反之通過(guò)衡量企業(yè)保持優(yōu)秀的風(fēng)險(xiǎn)控制績(jī)效來(lái)檢查防護(hù)層的強(qiáng)度就是“超前”指標(biāo)。     

滯后指標(biāo)通常可追溯并以結(jié)果為導(dǎo)向,而超前指標(biāo)通常具有前瞻性?;旧希蟛糠諰OPC事件仍屬于失效但是不產(chǎn)生實(shí)際后果,滯后于后果,在預(yù)測(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的重大事故的可能性時(shí)輕微后果LOPC事件可以提供超前信息,因此,超前和滯后通常非常有用,但企業(yè)需要認(rèn)識(shí)到某些指標(biāo)可同時(shí)提供追溯性和前瞻性??勺鳛槌爸笜?biāo)也可作為滯后指標(biāo)的一個(gè)很好的例子就是‘未遂事件’。      

為了便于對(duì)過(guò)程安全事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì),API754和OGP456把過(guò)程安全事故(PSE)分為4級(jí),如圖13所示。

圖13:過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)金字塔


第1級(jí)工藝安全事故(PSE)是最滯后的業(yè)績(jī)指標(biāo),表明危險(xiǎn)實(shí)際上穿越了保護(hù)層中的孔,導(dǎo)致重大后果。在與低級(jí)別指標(biāo)結(jié)合使用時(shí),它能為一個(gè)公司提供一個(gè)其工藝安全業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。第1級(jí)PSE是后果較大的第一層容納失效(LOPC),是非計(jì)劃或失控的來(lái)自工藝的物料釋放。API754中第1級(jí)工藝安全事故進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定和實(shí)例。第1級(jí)工藝安全事故等同于職業(yè)安全金字塔的死亡和重傷,但不再完全以事故造成的損失來(lái)衡量,而是只要危險(xiǎn)物料發(fā)生泄漏,且泄漏量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值量或者事故后果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的后果。     

第2級(jí)PSE代表后果低于第1級(jí)的LOPC事故。第2級(jí)PSE表明保護(hù)系統(tǒng)弱點(diǎn),而且可以是未來(lái)更重大的事件的潛在預(yù)兆。從這種意義上講,第2級(jí)事件能為公司提供學(xué)習(xí)和改進(jìn)其工藝安全業(yè)績(jī)的機(jī)會(huì)。第2級(jí)PSE代表一般性泄漏事故等同于職業(yè)安全金字塔的輕傷。衡量指標(biāo)為只要危險(xiǎn)物料發(fā)生泄漏,且泄漏量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值量或者事故后果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的后果。第二級(jí)規(guī)定的閾值量或者事故后果比第一級(jí)規(guī)定的小一些。      

第3級(jí)PSE通常代表對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的一種挑戰(zhàn)。第三級(jí)事故等同于職業(yè)安全金字塔的未遂事件,衡量指標(biāo)包括運(yùn)行參數(shù)達(dá)到裝置的操作極限,SIS動(dòng)作,安全釋放裝置啟動(dòng),機(jī)械停車裝置啟動(dòng),微量泄漏。這級(jí)指標(biāo)提供一個(gè)附加的機(jī)會(huì),以識(shí)別和糾正保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的弱點(diǎn)。     

第4級(jí)指標(biāo)表示單個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制防護(hù)層或其組件在設(shè)施管理體系以及操作紀(jì)律中的績(jī)效。因?yàn)?級(jí)KPI反應(yīng)的是與企業(yè)維護(hù)和改進(jìn)其風(fēng)險(xiǎn)控制防護(hù)層有直接關(guān)系的措施,所以這些KPI通常更加超前和主動(dòng)。第4級(jí)的運(yùn)行紀(jì)律和管理體系績(jī)效指標(biāo)等同于職業(yè)安全金字塔底部的不安全行為與不安全狀態(tài)。職業(yè)安全金字塔的不安全行為和不安全狀態(tài)主要是指一線員工的不安全操作行為以及容易造成個(gè)人傷害的不安全的狀態(tài)。第4級(jí)指標(biāo)如:安全關(guān)鍵設(shè)備按時(shí)檢查完成率;變更管理(MOC)和開(kāi)車前安全審查(PSSR)對(duì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的滿足率;緊急響應(yīng)演習(xí)按時(shí)完成率等。


過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的目的

過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)目的在于識(shí)別最終能導(dǎo)致重大后果的事件或條件。監(jiān)測(cè)和分析過(guò)程安全績(jī)效能使公司采取必要的糾正行動(dòng)。過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的目的有:      

過(guò)程安全事故可對(duì)企業(yè)的人員、環(huán)境、財(cái)產(chǎn)、名譽(yù)以及財(cái)務(wù)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重危害。對(duì)重大事故進(jìn)行記錄,并對(duì)其根本原因進(jìn)行仔細(xì)分析,將為我們提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以便預(yù)防其再次發(fā)生。由于此分析是追溯的并且是以相對(duì)不頻發(fā)的事件為基礎(chǔ),企業(yè)能依靠這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來(lái)預(yù)防重大事故。因此有必要拓寬分析范圍,從后果不太嚴(yán)重的事件和管理系統(tǒng)的績(jī)效中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并主動(dòng)對(duì)預(yù)防重大事故的防護(hù)層進(jìn)行加強(qiáng)。通過(guò)對(duì)與管理體系和其它行動(dòng)有關(guān)的績(jī)效進(jìn)行內(nèi)部監(jiān)控和審核,來(lái)強(qiáng)化過(guò)程安全防護(hù)層并減少事故的發(fā)生。過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)是持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ);      

杜絕驕傲自滿,重大事故發(fā)生的概率相對(duì)比較低,所以在人們的思維中很容易就認(rèn)為其它輕微后果的風(fēng)險(xiǎn)“一切都正?!埃^(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)可通過(guò)數(shù)據(jù)體現(xiàn)出過(guò)程安全管理體系所需的關(guān)注以及來(lái)自未遂事件和不嚴(yán)重事件的警告進(jìn)行隨時(shí)提醒;     

通過(guò)將過(guò)程安全績(jī)效數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)與行業(yè)平均水平進(jìn)行比較和通過(guò)與其他企業(yè)分享經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)所獲得的信息,對(duì)所計(jì)算的過(guò)程安全績(jī)效是否符合或超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估;

就過(guò)程安全的重要性與職工進(jìn)行溝通通常有一定的難度,但是過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)提供了管理重點(diǎn)、透明度和進(jìn)步的可靠性證據(jù),從而可支持過(guò)程安全文化和行為;      

通過(guò)過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)預(yù)防重大事故的措施和管理和使企業(yè)運(yùn)營(yíng)更加可靠是相互影響的,企業(yè)運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量和生產(chǎn)能力能反映出其未來(lái)的盈利能力,將直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)業(yè)績(jī)。

開(kāi)放、透明地將績(jī)效向利益相關(guān)者進(jìn)行公示,例如員工、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、投資者、政府和非政府機(jī)構(gòu)以及廣大民眾,企業(yè)能有許多機(jī)會(huì)可同其利益相關(guān)者進(jìn)行溝通, 并建立企業(yè)自身的信譽(yù)。


過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)對(duì)我們的要求

目前國(guó)內(nèi)企業(yè)大多執(zhí)行的是HSE體系,只是可能會(huì)在HSE體系中有各別程安全管理要素內(nèi)容的體現(xiàn),所以幾乎沒(méi)有過(guò)程安全管理,那么類似于BP德克薩斯州的事故,在沒(méi)有過(guò)程安全管理的情況下關(guān)注人身安全,把”零傷亡“作為我們的管理目標(biāo),這樣就會(huì)有重大過(guò)程安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。  

所以國(guó)內(nèi)企業(yè)需要借鑒API RP754以及OGP456的規(guī)定在自己企業(yè)內(nèi)部做出適合自己企業(yè)的過(guò)程安全事故統(tǒng)計(jì)方法和對(duì)應(yīng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在做HSE隱患排查、可記錄傷害事件、死亡等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的同時(shí)加入過(guò)程安全管理四級(jí)過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)的統(tǒng)計(jì),并根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析,對(duì)目前的制度進(jìn)行完善或提出新的給過(guò)程安全相關(guān)的制度融入在HSE體系中。并積極在企業(yè)內(nèi)推進(jìn)過(guò)程安全管理。

  

通過(guò)BP德克薩斯州的事故分析級(jí)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),我們因該在企業(yè)內(nèi)更多的重視過(guò)程安全管理及過(guò)程安全管理績(jī)效指標(biāo),并對(duì)四級(jí)過(guò)程安全事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,找出管理或者保護(hù)的薄弱點(diǎn),然后對(duì)管理制度、保護(hù)層等進(jìn)行完善,對(duì)我們的安全管系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)而預(yù)防重大過(guò)程安全事故的發(fā)生。


來(lái)源:化工707


中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)

編輯:筑安