墨西哥城液化石油气站发生特大火灾爆炸事故
来源: 中国化学品安全协会 浏览: 5425 发布于2013年09月16日
国外危险化学品典型事故案例分析之七----
墨西哥城液化石油气站发生特大火灾爆炸事故
一、事故经过和危害
1984年11月19日凌晨5时45分, 墨西哥城液化石油气(LPG)站发生大爆炸, 造成542人死亡, 7000多人受伤, 35万人无家可归, 受灾面积达27万立方米。该液化石油气站位于墨西哥城西北约15km处的圣胡安依克斯华德派克地区。该地区设有墨西哥石油公司的集气设备、精制设备和储藏设备,以及7家民间公司的储存、充气设施。
圣胡安区依克斯华德派克石油气站共有6台大型球罐,其中4台容量各为10000桶,2台容量为15000桶,还有48台小型卧式储罐,其中44台容量为710桶,其余4台的容量为1300桶。爆炸时该气站共储存80000桶液化石油气。首先是一家民间公司-乌尼瓦斯公司在向一液化石油气槽车充气过程中发生爆炸,接着乌尼瓦斯公司和墨西哥石油公司的储存设施相继发生爆炸。爆炸引起的火柱高达200多米,一直持续了7个多小时才被扑灭。结果有4台球罐和10台卧式储罐爆炸起火,共烧掉液化石油气11356m3。
二、事故原因分析
经推断,发生这次事故的原因可能有以下几点:
1.相邻的民营公司厂内管线泄露着火,燃烧扩大,波及Pemex储运站的LPG储罐。
2.输送LPG的罐车爆炸,炸毁供气中的LPG储罐。
3.储运站内部LPG设备或管线泄露LPG,由某一电火源(或罐车火花)引起爆炸。
4.事故前,Pemex储运站的周界划分不明确,厂区内还有难民居住,不排除难民盗取LPG或别的人为破坏行为的可能。
1984年12月22日墨西哥联邦检察署公布对此事故进行调查,其报告结果为:Pemex储运站内部一条连接球形及卧式储罐的管线发生龟裂,泄露LPG并形成蒸气云滞留,由该厂内部的企业燃烧器引火,导致蒸气云爆炸并引起大火。
三、事故教训
整个事故中,过压对于物体的破坏是有限度的。在火球燃烧区域,热辐射及屋内气体爆炸所造成的破坏则是此次伤亡及财产的主要原因。此次事故的主要教训是:
1.厂区太接近住宅区。从整个事件可以看出,工厂附近住宅入口过多,以至于爆炸发生后造成重大人员伤亡。根据蒸气云直径,民房与工厂至少应相距500m,而相距1000m则更加安全。由此可见,工厂预先规划的重要性。
2.大型LPG储罐间距应有一定规格。在此次事故中,球形储罐间距太小,以至于当一座储罐发生BLEVE时,其他储罐也受到波及,紧接着发生一连串的连锁爆炸,造成更多的伤亡事故和经济损失。
3.Pemex厂没有检测设备且缺乏一套完善的紧急事故应急措施,以至于发生事故时现场混乱,延误抢救时机,增加抢救工作难度。
4.当时Pemex厂应经建成20多年,设备相当陈旧,LPG就是因管线泄露而造成的。因此,危险性大的工厂应保持高度的工程标准及维修检测水平。
5.对于危险性大的工厂,安全装置(包括泄漏警报装置、联锁系统,以及各种必要、有效的消防系统)是不可缺少的。
四、同类事故防范措施
储罐是炼油及石油化工用来储存暂时性原料、中间原料、半成品或成品的容器。高压储罐火灾不但难以控制,而且经常波及其他设备及人员安全,更会损坏储罐本身。为了增长储罐使用寿命,减少来自相邻操作所造成火灾及爆炸风险,储罐必须有防火措施及事故控制策略,以将灾害损失减至最低。一般压力储罐防火设备包括固定式喷水系统、防火绝热设备及移动式喷水设备。喷水位置应设计于储罐半腰上下处。冷却水量依据火场中容器所受到热量通、消防沸腾所带走的热量来计算。防火绝热材料需有2h的耐热能力。一般电缆耐热程度较差,故接近储罐区的管线应有防火隔离设计。所有进出储罐的管线均需装设遥控式切断阀。在储罐区的其他阀件都应有在火场中仍可安全操作的设计。针对该起事故,提出以下几点注意事项:
1.LPG储罐不可置于建筑物内或是可燃性液体储罐及冷冻储罐溢出的范围内。每个罐区与相邻罐区的安全间距为15.24m,且卧式储罐是需要规定方向的,长轴端不能指向邻近的储罐、设备、控制室、灌装或卸载及其可燃、易燃液体储存设备。在可燃性高压气体储罐区,为了避免可燃气体泄露后着火爆炸引起连锁反应,导致灾害事故的扩大,储罐间必须有适当的安全间距。安全间距可降低邻近储罐、设备所暴露的危险。
2.储罐泄漏处置
LPG管线或泄漏,大量液体骤燃减压挥发,形成蒸气,最远可喷至1.5km以外。在LPG尚未点燃前,必须想办法阻止泄漏。为了避免蒸气云与点火源接触发生爆炸,消防人员应利用消防水管喷出大量水雾。因水滴与石油气接触后会增加石油气的温度,造成膨胀现象,有利于蒸气云向上散布。水与LPG会形成固态水合物,由于数量不多,且易于挥发,只要避免与火源接触,既不会发生危害。
3.日常检验及维护
储罐设备虽不复杂,但对于安全要求却相当严格。往往由于一个小小疏忽使设备发生故障,小则影响日常运行,大则影响安全,造成人员伤亡、设备损坏。因此,设备维护保养工作不可掉以轻心。由于储罐属于高压危险气体设备,故其日常维护保养工作与一般设备不同。设备维护工作主要内容为:
(1)定期性巡查。
(2)判断设备安全性。
(3)性能测试。
(4)编订适当周期的保养检修计划。
(5)常用配件的预换准备。
(6)修换配件。
4.紧急应变计划
紧急应变措施以在事故发生初期做出适当应变为首要任务。紧急状态的规划、装备与人员,以期建立针对火灾或其他紧急事件的应变。计划需包括下列项目:
(1)火灾发生时的处置顺序。
(2)个人的任务和训练及执行消防责任。
(3)消防设施的保养与维护。
(4)消防演练。
(5)关闭或隔绝设备,以减少液体外泄。
(6)当防火设备无法使用时,其他安全防护设施能顺利进行救灾。
为了要求作业人员对于LPG的泄露及火灾的紧急应变能够迅速、妥善处理,除了建立
完整程序,平时还应加强定期、不定期的演练及教育与训练,并对于日常过失加以检讨、改进,以期紧急应变计划能发挥最大功效。
5.事故后果分析
从Pemex厂LPG储罐群爆炸事故可以看出,除了发生BLEVE爆炸外,还带来热辐射、过压及碎片等危害。通过对这些危害后果分析可对事故发生前潜在的危险提供预测,可依据灾害后果对其事故进行模拟,作为制定应变程序的参考。同时,也可通过量化后果分析,协助灾害鉴定,找出事故发生原因,作为前车之鉴,加强相关人员的安全认识、危险意识,以防止类似事故再度发生。
6.石油气火灾处理
当发生LPG火灾时,除了立即停止作业,严格管制无关人员进入灾害现场外,消防人员必须迅速穿上适当的防护衣,以避免灼伤,并由上风向救火或进行救护,迅速疏散蒸气云所笼罩范围内的人员,消除蒸气散布区域火源。当罐体受热后,安全阀相对也会动作而喷出LPG,此时更多的热量会冲击罐体,加速BLEVE的发生。由于LPG的发热量特别大,燃烧热对容器、管线等设备破坏力也特别大,此刻火焰不能立即扑灭,否则将可能产生蒸气云。因此,应迅速喷射大量水雾以冷却容器、管线设备表面,并且保留燃烧部分,使其继续燃烧。唯一安全抢救方法为断绝喷漏气体,使其火焰自然熄灭。若LPG容器或其周围着火蔓延,发现容器已经燃烧至液面上方的顶板,又无冷却水可供冷却,在10min内即会发生BLEVE,即使安全间距足够,但由热辐射因素仍会发生BLEVE,此时则需考虑紧急撤退。根据以往LPG储罐爆炸的经验,建议此时人员10min内需迅速撤离至120m以外,1h内撤离至210m外。若为卧式储罐,其两头端板方向及轴线中心15°角范围内的人员,需撤离至少300m以外,这是必要的安全措施。消防人员可观察安全阀的动作情况以判断火情是否已接受控制。若安全阀动作后没有再度关闭,且排放声音越来越尖锐,表示无法有效控制火势,并显示储罐设备有爆裂的可能性。一旦LPG储罐设备爆炸,消防人员很难靠近抢救,只能利用现有设备保护自身安全,并逐渐靠近安装冷却水设备,然后撤退到安全地带。