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一起儲罐承壓變形事故分析
2007-09-17 19:34:29 收藏

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    對某液體化學品碼頭進行粗MDI卸船進罐作業過程中發生的立式金屬儲罐變形事故進行分析,找出儲罐變形事故是由于壓力表故障、氮氣壓力過大、工藝流程設計缺陷等多種因素共同作用的結果,介紹了補救措施,總結出經驗教訓。

    2004年9月10日,某液體化工品碼頭在進行粗4,4二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)卸船進罐的作業過程中,發生一起立式金屬儲罐由于氮氣壓力過高而造成的承壓變形事故。幸好現場作業人員發現及時并采取有效措施,避免了儲罐泄漏、倒塌和環境污染等嚴重后果。

    1事故經過

    2003年9月10日,該碼頭計劃進行2000t粗MDI的卸船作業。流程為:船→船岸連接軟管→地下管線→罐區1#儲罐(3000m3)。作業人員按要求連接了碼頭前沿船岸金屬軟管和輸送氮氣上船的臨時管線,準備就緒后,15時50分作業開始。船上壓力表顯示回船補償的氮氣壓力太小。在查找原因過程中,碼頭人員巡檢發現氮氣管線的法蘭連接部位有兩三處漏氣,于是重新均勻地上緊螺栓。但外籍船方人員告知氮氣壓力仍然不足(事后證明船上的壓力表有問題),建議增加氮氣壓力。現場調度通知罐區作業人員加大氮氣輸送壓力并要求船方適當增加卸船流量。到16時10分,作業開始20min后,罐區值班人員時某發現與1#儲罐相連的消防管線被上拉移位,儲罐的罐底邊緣上翹。時某立即將異常情況上報班長及現場調度。調度員侯某接到情況匯報后,果斷通知船方停泵、安排人員關閉氮氣供氣閥及物料管線主閥門。此時,儲罐底板四周已發生較大變形,邊緣處剝離罐基礎而上浮約20cm。

    2事故原因分析

    從儲罐發生變形的性狀分析,技術人員判定罐內氮氣壓力過大、超過了儲罐的承受能力是造成事故的根本原因。那么,儲罐是如何在短短20min內產生如此大的壓力呢?還得從作業系統中補充氮氣的流程說起。

    1#儲罐一座立式金屬常壓罐。由租罐方負責進行了一系列技術改造后,開始用作粗MDI的存儲罐。由于粗MDI具有一定的毒性,儲存過程需要氮封,考慮到卸船過程也需要氮氣回船補償,為減少氮氣的消耗量,設計的氮氣流程為:從液氮汽化裝置輸出氮氣→通過管線從罐頂部進入罐→氮氣輸出管線→進船補償。不難看出,儲罐是在承壓的狀態下使用的。加之氮氣輸出管線管徑小、距離長、阻力大等工藝缺陷,在按照船方的要求加大了氮氣的輸出壓力后,對于儲罐而言,進氣量明顯增加,進氣與出氣處于不平衡狀態并不斷加劇,在沒有安全泄漏裝置的情況下,罐內壓力越來越大而找不到突破口,繼而導致罐的薄弱部位鼓脹變形。

    3現場補救措施

    分析原因后,人員馬上打開罐頂的放空閥進行泄壓,并加強了現場監管,維修人員戴好防毒面具做好了搶險準備;同時上報安全、設備主管部門和租罐方,商計對策。10多分鐘后,隨著兩聲悶響,罐體上浮部分明顯下沉——泄壓初見成效。接著,維修人員借助手搖葫蘆等工具施加外力幫助罐體復位,30min后,罐底基本復原。根據“會診”意見,維修人員拆開第一層圈板的保溫層,對壁板外觀及罐壁罐底連接處進行探傷和焊縫抽查,未發現滲漏開焊等現象。然后現場改通了氮氣未經儲罐而直接輸送到船的工藝流程。19時20分,卸船作業中斷約3h后重新開始,直到第二天16時30分結束。其間,作業人員加強巡檢,未有異常發生。

    4經驗教訓

    本次作業是該碼頭第二次接卸粗MDI,之前沒有找到其它港口進行同類危險品作業的經驗進行學習借鑒。雖然第一船作業非常順利,但畢竟經驗不足,操作規程的制定還不完善,還在摸索階段。越是這樣,遇到特殊情況(如船上壓力表顯示錯誤,船方要求加壓)更應冷靜思考、區別對待、考慮周全、正確決策。

    另外,該系統是由租罐方負責設計改造的,對工藝流程的設計缺陷負有不可推卸的責任。但作為設備、設施的操作者和管理者,危險化學品碼頭的管理人員更應以高度的責任感和安全意識,從系統驗收到投產作用,對每件設備設施、工藝流程的每個環節做全面的了解和評價,從而加強對事故的預控能力,避免類似事故發生。

    信息來源:化工安全與環境

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