从英国邦斯菲尔德油库爆炸事故的案例中我们可以学到什么?
Tags:案例学习,产品新闻 从英国邦斯菲尔德油库爆炸事故的案例中我们可以学到什么? 2020-07-17 从英国邦斯菲尔德油库爆炸事故的案例中我们可以学到什么? 461

“一部化工发展史,就是一部工业事故史。”

英国邦斯菲尔德油库爆炸事故是化工发展史上的一部具有代表性的,后果严重且反省深刻的案例。正是从这一事故开始,极大地推动了PSM(Process Safety Management:过程安全管理)的落地与完善,也使得安全仪表系统得到了迅速发展。


今天,就由小编为大家来回顾与解读本次事故的来龙去脉,在揭露事故发生原因的同时,让我们能够从中接受教训并获得启示,以便更为警醒地看待自己当前对于风险的防范意识是否到位,应对措施是否规范。


   
 


惨烈的油库爆炸火灾事故

 

 

2005年,英国赫默尔亨普斯特德镇上的邦斯菲尔德油库发生爆炸火灾事故,其距离伦敦不到50公里,是欧洲迄今为止最大的爆炸火灾事故之一,共烧毁大型储油罐20余座,受伤43人,无人员死亡,大火烧了3天3夜,直接经济损失达到了2.5亿英镑。


从英国邦斯菲尔德油库爆炸事故的案例中我们可以学到什么?

图片来源于网络 邦斯菲尔德油库油库与爆炸照片

从英国邦斯菲尔德油库爆炸事故的案例中我们可以学到什么?

图片来源于网络 爆炸闪火造成的损失与爆照后的全景


爆炸事故的经过

 


以下的事故经过由《邦斯菲尔德油库事故调查报告》进行引用:


● 2005年12月10日19时,英国邦斯菲尔德油库A罐区的 912号储罐开始接收来自T/K管线的无铅汽油,油料的输送流量为:550m³/h (该流量在允许范围以内)。


● 12月11日凌晨(零时),912号储罐停止收油,工作人员对该储罐进行了检查,检查过程大约在11日凌晨1时30分结束,此时尚未发现异常现象。


● 从12月11日凌晨3时开始,912号储罐的液位计停止变化,此时该储罐继续接收流量为:550m³/h的无铅汽油。912号储罐在12月11日5时20分已经完全装满。由于该储罐的保护系统在储罐液位达到所设置的最高液位时,未能启动切断进油阀门,因此T/K管线继续向储罐输送油料,导致油料从灌顶不断溢出。


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图片来源于网络 油库912号储罐模拟图



● 溢出的油料受罐体的加强圈、灌顶边缘板的阻挡,在储罐周围形成巨大的油料瀑布。由于汽油的挥发性很强,储罐周围迅速形成工程大量的油气混合物,同时,溢出的油料在防火堤内大量聚集。防火堤内装满油料后,油料又从防火堤溢出向低洼处流动。很快,整个罐区弥漫着高浓度的油气混合物,形成可燃蒸汽云。在爆炸前,这个储罐大约有超过300吨油料溢出油管,油气混合物的扩散面积达8万平方米。


● 6时01分,溢出的可燃蒸汽云遇明火发生了第一次爆炸,紧接着发生更多爆炸,并引起大火,超过20个储油罐陷入火海。大火持续燃烧3天,油库50%以上设施被破坏。直到12月13日晚上,大火才被扑灭。


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图片来源于网络 可燃蒸汽云的形成




爆炸事故的原因 


 

调查报告中,事故的原因总结为了以下的5点:

1. 912罐液位计故障卡住,导致汽油继续流入储罐;

2. 液位计故障导致高液位报警失效,无法发出报警;

3. 高液位开关联锁失效, 导致溢流;

4. 罐区没有安装可燃气报警器, 导致溢流后, 没有报警;

5. 罐区没有安装录像设备,导致溢流后, 操作工没法及时发现。


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图片来源于网络 储罐结构图(红色圆圈代表故障失效部分)




爆炸事故的教训与启示 


 

作为本次事故的教训与启示,可以总结为以下5点:

1. 涉及到防止罐溢流的保护措施,应采用高SIL等级的安全仪表系统; 

2. 建立定期测试程序,并按照测试要求,定期对关键性仪表进行测试,维护;

3. 罐区内安装泄漏后的可燃气探头;

4. 罐区内安装摄像系统;

5. 考虑把罐顶溢流的液体接到安全的地方。


特别地,本事件是一起典型的由仪表系统的故障而导致的基础控制系统(以下简称:BPCS)发生失效,并最终导致事故的案例。它提醒了我们基础控制系统在某些情况下的不可靠性,针对这样的场合,需要在进行风险评估和保护层分析后,根据风险矩阵来适宜地追加安全仪表系统,从而把风险降低到可接受程度。



基于邦斯菲尔德油库事故的改编示例


以下为基于事故的改变示例,以此来说明该对如何进行安全仪表系统的追加:


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图 正乙烷缓冲罐的BPCS示意图



如同事故一样,当高位液位开关发生故障导致系统失效时,将发生溢出导致事故。在这样的场景下,按IEC61511功能安全生命管理周期,来对风险进行分析后,根据评估结果来追加独立保护层,以便把风险降低至可接受范围。



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图 IEC 61511:过程工业的功能安全标准的安全生命周期

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图 追加了独立保护层后的系统



其中,黄色部分为安全仪表系统(称作:SIS系统)称作:SIS系统。该系统需要进行安全完整性等级(称为:SIL等级)的评估和验证,并在后期的运行中进行定期维护,从而保障该系统能够维持所设定的SIL等级,持续稳定地安全运行。


对于更为详细的功能安全生命周期,以及其中所涉及到的相关概念,术语,计算公式等,辰竹把它们汇总成了如下的海报。


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通过邦斯菲尔德油库这个案例,让我们进一步地开始审视安全与环保。辰竹作为专注于自动化安全领域的专业厂商,将持续努力,为广大用户提供优质的安全仪表产品。


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