美国两起碱腐蚀事故简介

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1、雪弗龙公司Richmond炼油厂 常减压装置火灾事故 Motiva公司Port Arthur炼油厂 常减压装置碱腐蚀事故 简介 刘小辉 2012 09 03 二 安全工程研究院的防腐技术 一 雪弗龙公司Richmond炼油厂常减压装置火灾事故 二 Motiva公司Port Arthur炼油厂常减压装置碱腐蚀事故 内容提要 1 事故简介 据美联社消息 2012年8月6日Chevron公司位于 加利福尼亚州的Richmond炼油厂4号原油常减压蒸 馏装置发生火灾事故 油气闪爆起火 事故中三 名工人受伤被送往医院急救 大火直接威胁到旁 边十几名操作工人的生命安全 火焰夹带着大量 有毒黑色浓烟 周围很

2、多居民出现眼部酸痒 呼 吸困难 喉咙肿痛 头痛等症状 4000民众寻求 医疗救护 另据报道 此次事故可能是美国炼厂 近年来最严重火灾事故之一 有分析员预测 此 次事故由于装置损坏造成的油品供应短缺 很可 能会引起美国西部汽柴油价格的上涨 雪弗龙公司Richmond炼油厂常减压装置火灾事故 雪弗龙公司Richmond炼油厂常减压装置火灾事故 雪弗龙公司Richmond炼油厂常减压装置火灾事故 2 基本情况 Richmond炼厂位于旧金山东北方向10公里处 承担着加利福尼亚州日均16 的汽油供应 归 雪佛龙公司所有并运营 炼厂内有近1200名员 工 该炼油厂日加工能力达到240000桶 38000

3、 立方米 即32000吨 以此生产各类石油及下 游化工产品 炼油厂的主要产品有汽油 燃料 油 柴油和润滑油等 3 事故经过 2012年8月6日下午6 15雪弗龙公司的 Richmond炼油厂4号常减压蒸馏装置发生大火 大 火一直持续到晚上10 40才得以控制 就在大火发 生之前 巡检工人发现4号常减压装置有一根管线 以每分钟20滴的速度发生快速的柴油泄漏 具体位 置位于4号常减压装置常压塔C 100侧线抽出泵 P 1149附近 这根直径8英寸 DN200 的管线已使用 长达几十年 在去年11月份检修中本应更新替换 在泄漏管道旁边的一根12英寸 DN300 的管道也是 从上世纪70年代4号常减压

4、装置建设之初就投用的 但在去年的检修中发现腐蚀并作了替换更新 而 出事的管道去年却被认为可以再使用5年 两小时后决定移除管道保温 此时装置仍 在运行 泄漏加速 油气蒸气迅速弥漫装置周 围 并且在不断扩大 就在巡检小组发现泄漏 要紧急撤离装置的时候 泄漏的柴油起火燃烧 并引发闪爆大火 从事故发生到8月8号期间 周围居民生活受到严 重影响 由于很多居民出现眼部酸痒 呼吸不 畅 头痛等症状 数千民众在附近的医疗机构 寻求医疗救护 美国化学品安全委员会的调查 人员对火灾引发的浓烟采样分析后发现并无危 险有害物质 周围居民对此极为不满 附近绿 色组织发起抗议 8月16日 据美联社最新报道 美国化学品 安

5、全委员会官员称火灾发生之前 大量柴油泄 漏 大量油蒸气充满装置周围 产生150 200 英尺高的蒸气云 遇点火源 很可能是加热 炉的明火或者途经此地的工厂内卡车的电火花 将油气点燃 点燃 造成大火 调查人员透露 目前事故现场管道仍有两 处泄漏点 充斥有害油气 加上现场周围烧焦 熔融的钢铁 即便带有防毒面罩也难以开展调 查 预计至少在事故发生3 4个星期后才有望对 泄漏管道进行详细深入调查 炼厂的其他装置 均恢复正常运行 雪弗龙方面对发生事故的4号 常减压装置何时恢复生产保留意见 只表示会 极力配合调查 联邦调查人员非常关注为何 Richmond继续使用本应被替换的旧管道 最终 酿成该事故 4

6、事故原因分析 事故很可能是由于装置中一根服役几十年 上世纪70年代建成 的旧管线发生腐蚀泄漏 所引起 柴油泄漏并形成蒸气云 经现场不明 火源点燃造成大火 该管线是连接常减压装置 与冷换系统及后续加工的一根转油线 在去年 11月份的检修中 跟它直接连接的一根管线做 过替换更新 这根旧管线也本应该被拆除并用 新管线替换 却一直保留直到管道腐蚀泄露酿 成火灾事故 美国化学品安全与危险调查局 CSB 称弄清这段8英寸管道去年检修时的情况 及其为何再用一个周期是调查的一个关键内容 没有更换说明雪佛兰的员工认为它可以继续 使用5年到下一周期的检修 5 事故启示 Richmond炼油厂的原油常减压蒸馏装置此

7、次发生 的火灾事故与今年前不久 2012年6月9日 发 生在Motiva公司Port Arthur炼厂常减压蒸馏装置 的事故相似 前者可能是由于腐蚀引起的旧管 段失效 后者则是碱快速腐蚀酿成火灾 而且 早在2007年1月Richmond炼油厂就因常减压装 置中的一个泵密封盖失效造成过事故 这对中国石化炼油装置具有重要的警示作 用 从事故发生的过程来看 事故可能是由于 年久设备失效造成的 检修中本应更换的老化 管线未作及时的更新替换 结合前次发生的事 故 不难发现炼厂在管理上出了很大的纰漏 中石化所属炼化公司 必须以此为戒 为了避 免此类事故重演 总结建议如下 1 杜绝麻痹思想 对于大修装置设备

8、管道应进 行全面的腐蚀检查 务必要落实到人 不放过 任何部位 对隐患要及时发现 及时排查 及 时处理 应修必修 修必修好 安全生产高于 一切 2 设备安全事关装置本质安全 任何微小疏忽 都可能导致整个系统严重后果 在炼化一体化 大背景下 各装置关联性加强 单一装置失效 直接影响到一系列装置运行 甚至能影响到区 域性的能源产品供应市场格局 产品公司 对单一装置可靠性要求应比以前更高 3 确保装置长周期运行是一个复杂课题 尤其 是对早期建成投产的装置 因为年代的原因 设备不同程度的出现了老化 设备检修维护工 作更是要谨慎细密 4 加强装置的运行监管 强化管理 建议逐步 采用IOW 完整性操作窗口

9、及RAM 可靠性 可用性 可维护性 完整性管理系统 客观 辨识风险存在 并作及时处理 为安全生产保 驾护航 5 加强对设备腐蚀失效的研究与管理 充分引 起重视 依靠技术做好防腐工作 6 中国石化不单有大量加工劣质原油的炼厂 还有加工高硫高酸原油的炼厂 需要充分认识 到酸腐蚀和硫腐蚀给设备及装置带来的严重危 害 7 开展装置腐蚀适应性评估和设防值评估 引 入设备风险管理理念 开展设备完整性管理技 术研究 8 从事故发生后的相关报道来看 雪佛龙对此 次事故的响应比较得当 不然有可能造成更大 灾难 据报道泄漏发生后蒸气云已经笼罩了许 多员工 都在燃爆发生前及时撤离而无人死亡 火灾扩展过程中 炼厂启动

10、了一些火炬系统 卸压 民众对火灾发生后的空气污染情况十分 重视 美国的相关部门及时对空气质量和污染 扩散情况监测 媒体及时发布相关情况 其中 好的做法值得我们学习借鉴 9 事故调查比较透明 美国化学品安全与危险 调查局 CSB 网站上有事故调查进展及部分 相关图片 调查的初步结果也会在网站上发布 Motiva公司Port Arthur炼油厂常减压装置碱腐蚀事故 1 事故简介 据路透社消息 2012年6月9日Motiva 公司在美国 得 克萨斯州的Port Arthur炼油厂一套新建大型常减压 蒸馏装置 因试运行过程发生严重设备腐蚀 引 发 火灾而停产 从路透社了解的情况看 该装置将 停 工一年

11、 造成的直接经济损失达到数亿美元 2 基本情况 Motiva是集炼油与销售于一体的合资公司 由壳 牌 和沙特阿美各出资50 组建 总部位于美国德克萨 斯 州 Motiva扩建了其在德克萨斯的Port Arthur炼 油 厂 其加工能力提高了325 000桶 天 约1600万 吨 年 总加工能力达到600 000桶 天 约3000万 吨 年 成为美国最大的炼厂 此扩建项目耗资100 亿 美元 为期5年 扩建规模包括增加725台泵 19 台 压缩机 514台换热器和若干新储罐 扩建后的 Port Arthur炼厂能够加工包括最劣质的原油在内的各 种 等级的原油 3 事故经过 2012年4月Port

12、 Arthur炼厂新建蒸馏装置 325 000桶 天 开始试运行 5月31日 Motiva 公司为Port Arthur炼厂举 行 了正式投用仪式 仅仅两天后的6月2日 因蒸汽泄漏 Motiva 公司决定暂停生产 查找泄漏的阀门 起初认为只 是 小问题 只需把紧几颗螺栓就可以制止泄漏 而实际上不 得 不采用堵漏工具 花了近一周时间才止住泄漏 抢修期间 为缩短恢复生产的时间 装置虽已停运 但并未退料 降 温 系统维持 热循环 堵漏结束后 Motiva公司开始对该 装 置升温 准备恢复生产 但在6月9日 管道出现若干细小 裂 缝 油品泄漏 引发火灾 事后发现 装置 热循环 过程 用于工艺防腐的碱液

13、仍持续流入装置 在修复小泄漏时 碱液持续流入装置的原因尚不清楚 但这是调查事故起因的关键点 据称是因为有一个阀 门未能够完全关死 但为什么没有关紧的原因不明 截至6月25日 事故后检查发现 蒸馏装置损坏主要集 中在常压部分 由于未完全降温 常压部分未检查完 设备出现大面积腐蚀 腐蚀的不锈钢管道有上千 英尺长 受损坏的部位存在高浓度的碱液 整套装置 中 有多达50台换热器将需要清理 塔内的所有塔板 都必须更换 不锈钢管 有些直径达30英寸 750mm 这些管道需要定制 并且很难更换 一些仪表也受 损 常压塔底抽出线未受损伤 减压塔尚未受损 很 多未受损的二次加工装置依然可以运行 完成修复所 需要

14、的经费 可能与更换全套装置差不多 该装置在 2005年4月开始项目建设时估计的费用是大约3亿美元 预计该装置的投产时间可能延期1年 每天损失超 过154万美元 据路透社分析 这可能是BP公司得克萨斯市炼油 厂2005年造成15名工人死亡180人受伤的爆炸事 故发生以来 美国炼油行业遭到最严重打击的 一次重大事故 4 事故原因分析 Motiva公司尚未就设备和管道损坏原因得出最终结论 部 分专家认为 这是一起 加速化学腐蚀 的罕见案例 初 步分析认为 抢修堵漏期间 由于碱液阀门未完全关闭 原因不详 造成原本用于中和这套新建常减压装置准备加工的酸性 重质原油中的酸的 碱液 持续不断进入装置 进入的

15、量 为每天若干加仑 由于装置停工期间未退料 降温 处于 热循环 状态 而在接下来的一周 Motiva公司没 有意识到碱液腐蚀的问题 开始升温恢复生产 当温度 升至300 400 149 204 时碱液蒸发 并在装置内 循环 高浓度碱液对设备管道造成腐蚀 随着温度的继 续升高 碱的浓缩 腐蚀性越来越强 当温度升至700 400 碱蒸气具有极强的腐蚀性 潜在问题集中爆 发 可以断定 装置发生了碱腐蚀开裂 5 事故启示 Port Arthur炼油厂的常减压蒸馏装置 325 000桶 天 此次发生的碱腐蚀事故对中国石化炼化装 置具有警示作用 从事故发生的过程来看 事 故可能是由于设备故障造成的 但管理

16、上也应 负有一定的责任 为了避免此类事故重演 总 结建议如下 1 本次事故是在处理微小蒸汽泄漏时 操作不 当 未能防止碱液流入装置 且在较长时间未 发现这一问题 从而导致严重的次生事故 2 设备安全事关装置本质安全 任何微小疏忽 都可能导致整个系统严重后果 在炼化一体化 大背景下 各装置关联性加强 单一装置失效 直接影响到一系列装置运行 产品公司 对 单一装置可靠性要求比以前更高 3 装置大型化给腐蚀带来一些新的变化 虽然 快速化学腐蚀在工业装置中比较罕见 但一旦 发生 后果不堪设想 因此需要加强装置大型 化对腐蚀影响的研究 4 加强新投产装置的运行监管 加强试运行期间各项 危险因素的辨识 对阀门 动设备等功能要进行确认 避免出现内漏 5 加强对工艺防腐的管理 对各类化学助剂的腐蚀危 害要提前识别 6 中国石化尚有一些加工高酸原油的炼厂在脱盐后注 少量碱中和环烷酸和HCl 为了避免碱液腐蚀 要十分 重视注碱工艺管理 加强注碱负面效果监控 避免过量 注碱 7 开展装置腐蚀风险的评估 特别是紧急状况下的腐 蚀风险 8 加强对异常生产工况管理 对各物料流量进行严格 监控