一、事故簡介

4.1 初始事件

根據(jù)事故后對現(xiàn)場情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與計劃中的閥門設置情況不同的是，閥11和閥13實際上處于關閉狀態(tài)。在這兩個閥門關閉的情況下，吹掃氣不能按計劃排放到大氣中，如圖5所示。三級分離器沒有入口閥，導致設備出現(xiàn)超壓。事故發(fā)生前，節(jié)流閥下游壓力約5.5MPa。

圖5：閥門設置情況對比分析

三級分離器設計上只能用于常壓操作，吹掃氣形成的高壓突然導致容器發(fā)生災難性的失效，三級分離器破裂時有4名作業(yè)人員位于其12m范圍內(nèi)。

目前不能確定設備發(fā)生失效時的真實壓力，制造商針對分離器只在0.14MPa壓力下進行過測試。CSB調(diào)查組委托OakRidge國家實驗室對該分離器進行了理論研究，通過基于有限元方法的應力分析，發(fā)現(xiàn)當內(nèi)部壓力達到0.94MPa及以上時，分離器將發(fā)生失效。OakRidge國家實驗室進行另一次工程設計分析預測失效壓力約為1.4MPa，而事故后Sonat公司評估失效壓力為2.6MPa~2.8MPa。但是，所有這些評估數(shù)值都是基于設備的設計圖紙進行的，沒有考慮到實際情況下下材料、尺寸和焊接質(zhì)量等因素的影響。

同樣，閥11和閥13的關閉時間也不能完全確定。這兩個閥門在事故當天上午還處于打開狀態(tài)，但是在下午早些時候（量產(chǎn)裝置分離器吹掃前）被關閉。在事故當天，這兩個閥門沒有被持續(xù)監(jiān)控。很可能在最終吹掃過程前這兩個閥門沒有按計劃被重新打開，并保持關閉狀態(tài)，直到設備最終超壓失效?；蛘撸@兩個閥門可能在最終閥門設置時被打開了，只是后來又被手動關閉了。

4.2設備設計、安裝和操作

三級分離器設計和安裝方面存在的缺陷是導致此次事故的一個重要原因?？赡鼙┞对诔瑝何ｋU（因為人為失誤或機械失效）情況下的設備應：a）設計上能承受超壓條件；或者b）安裝合適的泄壓系統(tǒng)。一套合適尺寸的泄壓系統(tǒng)本能夠阻止此次事故的發(fā)生。

API推薦標準規(guī)范涵蓋了不同類型油氣生產(chǎn)和煉化方面的應用。三級分離器符合ANSI/API12J-1992“油氣分離器規(guī)范”，該規(guī)范包括了關于油田類型的油氣分離器和油氣水分離器的設計、建造和出廠檢驗的最低要求，規(guī)范中要求所有的分離器（不考慮尺寸和壓力）都應安裝壓力保護設備，并根據(jù)ASME標準要求設置，分離器投入使用前應提供超壓保護措施。

API 521“壓力釋放和減壓系統(tǒng)指南”提供了更廣泛的指導要求，API521列出了設備需要考慮的一系列超壓場景，16個超壓場景的第1個就是“容器上的封閉出口”。

Sonat公司制定了自己的泄壓閥標準，建立了泄壓閥及附屬管線的規(guī)格、安裝、維護及測試的統(tǒng)一要求。標準要求：應根據(jù)良好的工程規(guī)范，考慮失效的可能性和失效后果，使用泄壓閥，API520可以作為泄壓閥和附屬管線安裝的指導規(guī)范。

Sonat公司把失效的設備稱作“蒸汽回收塔”，因此不屬于API關于分離器標準的范圍。Sonat公司把蒸汽回收塔歸類為儲罐。CSB調(diào)查組審查了這個問題，最終認為這個設備實際是一個分離器，因為：

在量產(chǎn)裝置投產(chǎn)前，三級分離器本應根據(jù)API標準要求安裝一套泄壓系統(tǒng)。

另一個設計缺陷是三級分離器上游缺少入口切斷閥。這樣一個切斷閥本能夠把分離器與造成設備失效的高壓吹掃氣隔離開。三級分離器油相出口管線上的切斷閥（閥15）可以實現(xiàn)分離器和儲罐的隔離，而儲罐頂部的孔口是一個排空泄壓的可能途徑，但是事故發(fā)生時，閥15是關閉的。三級分離器還有一個去氣壓機的出口管線，進入氣壓機的多余物料會排入火炬放空。但是，氣相出口管線上也安裝了一個切斷閥（閥14），事故發(fā)生時，氣壓機處于停用狀態(tài)，而且閥14處于關閉狀態(tài)。

4.3工程設計審查

Sonat公司在裝置的設計和建設過程中使用的是自己的工程師和咨詢師，Sonat公司聲稱其工程師都去了22-1井現(xiàn)場，不幸的是，這些人沒有發(fā)現(xiàn)蒸汽回收塔上的閥門錯誤問題。

Sonat公司在裝置開車前進行的一系列活動沒有形成有效的工程設計審查過程，一個有效的審查過程應包括至少一次在裝置設計過程中進行的書面危害分析。危害識別應提出需要進行設計變更，或者有書面的回復，說明識別出的危害未被處理的原因。這個過程需要不同專業(yè)人員（包括設計工程師、工藝工程師和裝置操作）的參與。設計審查過程本應提前發(fā)現(xiàn)并修正設計上的缺陷，包括缺少泄壓閥、閥位不正確和不符合分離器設計與安裝規(guī)范。在這起事故中，由于缺少正確的工程設計圖紙，設計審查過程沒有正確執(zhí)行。

4.4操作規(guī)程

Sonat公司的書面安全操作規(guī)程涵蓋了常規(guī)主題，例如進入受限空間、設備掛牌上鎖等。但是，對于油氣生產(chǎn)裝置，Sonat公司沒有制定書面的操作規(guī)程。Sonat公司表示更喜歡通過口頭指令培訓和指揮裝置操作。因此，操作人員沒有得到任何關于特定生產(chǎn)活動的書面操作規(guī)程，例如測井、裝置開車、設備吹掃和分離器操作等。設備操作的程序由有經(jīng)驗的操作人員口頭告知新員工。

書面的操作規(guī)程可以促進安全、高效的作業(yè)，還可以降低人員失誤的可能性，避免造成事故。這套油氣生產(chǎn)裝置設置了很多手動操作的閥門，為了裝置的安全開車，必須正確設置閥門的狀態(tài)。對于非常規(guī)操作，例如裝置開車或吹掃，制定書面的操作規(guī)程是非常重要的。書面操作規(guī)程（包括檢查表、圖表、多個操作人員之間的信息反饋等）可以降低人員失誤的可能性，預防造成災難性的后果。

4.5員工培訓

Sonat公司的人員培訓項目包括三部分：特定作業(yè)培訓、月度內(nèi)部安全會議和外部培訓。特定作業(yè)培訓是員工學習生產(chǎn)裝置操作技術的最基本途徑，Sonat公司高級員工為新員工提供培訓。Sonat公司員工還參加每月的安全會議，包括安全培訓。每次參會的人員會被記錄。會上會分享學習近期發(fā)生的事故和關于風險溝通、泄壓閥和設備掛牌鎖定等主題的課程。另外，一些員工還會參加外部培訓課程，例如壓力容器操作、危險廢物操作和應急響應、急救等。

Sonat公司沒有建立特定作業(yè)培訓的評估程序，可能導致員工接受錯誤的、不安全和不完整的操作規(guī)程培訓，以及不理解傳遞給他們的信息。

4.6管理問題

如果Sonat公司油氣生產(chǎn)設施更好、更有效地遵循了過程安全管理原則或者好的工程實踐，這起事故是可以避免發(fā)生的。油氣生產(chǎn)設施需要處理大量的可燃和有毒物料。處理類似危險物料的設施（例如煉油廠）要符合OSHA過程安全管理標準（29CFR 1910.119）的要求，標準中的2個關鍵要素（工藝危害和書面操作規(guī)程）是Sonat公司事故暴露的兩個關鍵問題。

除了過程安全管理標準，還有許多其他關于良好過程安全實踐的信息，包括美國化工過程安全中心的出版書籍和美國石油學會的推薦標準規(guī)范。例如，API750涵蓋了過程安全的很多重要方面，包括工藝危害分析、工藝安全信息（包括工藝流程圖和PID）、書面操作規(guī)程、操作人員培訓和符合性審核等。

在這起事故中，三級分離器被暴露在遠超其最高允許操作壓力的壓力下，導致設備發(fā)生災難性失效。在設施設計過程中，本應該進行正式的工程設計審查過程。Sonat公司在沒有工藝設備設計圖紙的情況下建造了生產(chǎn)設施。在沒有正確的工程設計圖紙的條件下，不能有效地進行設計審查，也不能進行有效的危害分析。

正式的設計審查和危害分析過程能提供更好的機會，分析可預見的與正常操作程序發(fā)生偏離時的后果，這一過程很可能識別出三級分離器發(fā)生災難性超壓的危險，發(fā)現(xiàn)設置泄壓系統(tǒng)的必要性。

(2) Sonat公司的工程規(guī)范沒有確?？赡鼙┞对诔瑝何：l件下的設備得到泄壓裝置的充足保護。

發(fā)生失效的設備符合的兩相油氣分離器的定義，設計上應滿足相關的行業(yè)標準中關于壓力泄放的要求。例如，ANSI/API12J-1992“油氣分離器規(guī)范”要求分離器應安裝壓力泄放裝置。

5.2間接原因

(1) Sonat公司管理層沒有向操作人員提供關于裝置開車和設備操作的書面操作規(guī)程。

裝置運行的每個階段都應制定相應的書面操作規(guī)程，針對吹掃作業(yè)，應采用書面檢查表和圖表驗證各個閥門閥位設置的正確。