墨西哥城液化石油氣站發生特大火災爆炸事故
國外危險化學品典型事故案例分析之七----
墨西哥城液化石油氣站發生特大火災爆炸事故
一、事故經過和危害墨西哥城液化石油氣站發生特大火災爆炸事故
1984年11月19日凌晨5時45分, 墨西哥城液化石油氣（LPG）站發生大爆炸, 造成542人死亡, 7000多人受傷, 35萬人無家可歸, 受災面積達27萬立方米。該液化石油氣站位于墨西哥城西北約15km處的圣胡安依克斯華德派克地區。該地區設有墨西哥石油公司的集氣設備、精制設備和儲藏設備，以及7家民間公司的儲存、充氣設施。
圣胡安區依克斯華德派克石油氣站共有6臺大型球罐，其中4臺容量各為10000桶，2臺容量為15000桶，還有48臺小型臥式儲罐，其中44臺容量為710桶，其余4臺的容量為1300桶。爆炸時該氣站共儲存80000桶液化石油氣。首先是一家民間公司－烏尼瓦斯公司在向一液化石油氣槽車充氣過程中發生爆炸，接著烏尼瓦斯公司和墨西哥石油公司的儲存設施相繼發生爆炸。爆炸引起的火柱高達200多米，一直持續了7個多小時才被撲滅。結果有4臺球罐和10臺臥式儲罐爆炸起火，共燒掉液化石油氣11356m3。
二、事故原因分析
經推斷，發生這次事故的原因可能有以下幾點：
1．相鄰的民營公司廠內管線泄露著火，燃燒擴大，波及Pemex儲運站的LPG儲罐。
2．輸送LPG的罐車爆炸，炸毀供氣中的LPG儲罐。
3．儲運站內部LPG設備或管線泄露LPG，由某一電火源（或罐車火花）引起爆炸。
4．事故前，Pemex儲運站的周界劃分不明確，廠區內還有難民居住，不排除難民盜取LPG或別的人為破壞行為的可能。
1984年12月22日墨西哥聯邦檢察署公布對此事故進行調查，其報告結果為：Pemex儲運站內部一條連接球形及臥式儲罐的管線發生龜裂，泄露LPG并形成蒸氣云滯留，由該廠內部的企業燃燒器引火，導致蒸氣云爆炸并引起大火。
三、事故教訓
整個事故中，過壓對于物體的破壞是有限度的。在火球燃燒區域，熱輻射及屋內氣體爆炸所造成的破壞則是此次傷亡及財產的主要原因。此次事故的主要教訓是：
1．廠區太接近住宅區。從整個事件可以看出，工廠附近住宅入口過多，以至于爆炸發生后造成重大人員傷亡。根據蒸氣云直徑，民房與工廠至少應相距500m，而相距1000m則更加安全。由此可見，工廠預先規劃的重要性。
2．大型LPG儲罐間距應有一定規格。在此次事故中，球形儲罐間距太小，以至于當一座儲罐發生BLEVE時，其他儲罐也受到波及，緊接著發生一連串的連鎖爆炸，造成更多的傷亡事故和經濟損失。
3．Pemex廠沒有檢測設備且缺乏一套完善的緊急事故應急措施，以至于發生事故時現場混亂，延誤搶救時機，增加搶救工作難度。
4．當時Pemex廠應經建成20多年，設備相當陳舊，LPG就是因管線泄露而造成的。因此，危險性大的工廠應保持高度的工程標準及維修檢測水平。
5．對于危險性大的工廠，安全裝置（包括泄漏警報裝置、聯鎖系統，以及各種必要、有效的消防系統）是不可缺少的。
四、同類事故防范措施
儲罐是煉油及石油化工用來儲存暫時性原料、中間原料、半成品或成品的容器。高壓儲罐火災不但難以控制，而且經常波及其他設備及人員安全，更會損壞儲罐本身。為了增長儲罐使用壽命，減少來自相鄰操作所造成火災及爆炸風險，儲罐必須有防火措施及事故控制策略，以將災害損失減至最低。一般壓力儲罐防火設備包括固定式噴水系統、防火絕熱設備及移動式噴水設備。噴水位置應設計于儲罐半腰上下處。冷卻水量依據火場中容器所受到熱量通、消防沸騰所帶走的熱量來計算。防火絕熱材料需有2h的耐熱能力。一般電纜耐熱程度較差，故接近儲罐區的管線應有防火隔離設計。所有進出儲罐的管線均需裝設遙控式切斷閥。在儲罐區的其他閥件都應有在火場中仍可安全操作的設計。針對該起事故，提出以下幾點注意事項：
1．LPG儲罐不可置于建筑物內或是可燃性液體儲罐及冷凍儲罐溢出的范圍內。每個罐區與相鄰罐區的安全間距為15.24m，且臥式儲罐是需要規定方向的，長軸端不能指向鄰近的儲罐、設備、控制室、灌裝或卸載及其可燃、易燃液體儲存設備。在可燃性高壓氣體儲罐區，為了避免可燃氣體泄露后著火爆炸引起連鎖反應，導致災害事故的擴大，儲罐間必須有適當的安全間距。安全間距可降低鄰近儲罐、設備所暴露的危險。
2．儲罐泄漏處置
LPG管線或泄漏，大量液體驟燃減壓揮發，形成蒸氣，最遠可噴至1.5km以外。在LPG尚未點燃前，必須想辦法阻止泄漏。為了避免蒸氣云與點火源接觸發生爆炸，消防人員應利用消防水管噴出大量水霧。因水滴與石油氣接觸后會增加石油氣的溫度，造成膨脹現象，有利于蒸氣云向上散布。水與LPG會形成固態水合物，由于數量不多，且易于揮發，只要避免與火源接觸，既不會發生危害。
3．日常檢驗及維護
儲罐設備雖不復雜，但對于安全要求卻相當嚴格。往往由于一個小小疏忽使設備發生故障，小則影響日常運行，大則影響安全，造成人員傷亡、設備損壞。因此，設備維護保養工作不可掉以輕心。由于儲罐屬于高壓危險氣體設備，故其日常維護保養工作與一般設備不同。設備維護工作主要內容為：
（1）定期性巡查。
（2）判斷設備安全性。
（3）性能測試。
（4）編訂適當周期的保養檢修計劃。
（5）常用配件的預換準備。
（6）修換配件。
4．緊急應變計劃
緊急應變措施以在事故發生初期做出適當應變為首要任務。緊急狀態的規劃、裝備與人員，以期建立針對火災或其他緊急事件的應變。計劃需包括下列項目：
（1）火災發生時的處置順序。
（2）個人的任務和訓練及執行消防責任。
（3）消防設施的保養與維護。
（4）消防演練。
（5）關閉或隔絕設備，以減少液體外泄。
（6）當防火設備無法使用時，其他安全防護設施能順利進行救災。
為了要求作業人員對于LPG的泄露及火災的緊急應變能夠迅速、妥善處理，除了建立完整程序，平時還應加強定期、不定期的演練及教育與訓練，并對于日常過失加以檢討、改進，以期緊急應變計劃能發揮最大功效。
5．事故后果分析
從Pemex廠LPG儲罐群爆炸事故可以看出，除了發生BLEVE爆炸外，還帶來熱輻射、過壓及碎片等危害。通過對這些危害后果分析可對事故發生前潛在的危險提供預測，可依據災害后果對其事故進行模擬，作為制定應變程序的參考。同時，也可通過量化后果分析，協助災害鑒定，找出事故發生原因，作為前車之鑒，加強相關人員的安全認識、危險意識，以防止類似事故再度發生。
6．石油氣火災處理
當發生LPG火災時，除了立即停止作業，嚴格管制無關人員進入災害現場外，消防人員必須迅速穿上適當的防護衣，以避免灼傷，并由上風向救火或進行救護，迅速疏散蒸氣云所籠罩范圍內的人員，消除蒸氣散布區域火源。當罐體受熱后，安全閥相對也會動作而噴出LPG，此時更多的熱量會沖擊罐體，加速BLEVE的發生。由于LPG的發熱量特別大，燃燒熱對容器、管線等設備破壞力也特別大，此刻火焰不能立即撲滅，否則將可能產生蒸氣云。因此，應迅速噴射大量水霧以冷卻容器、管線設備表面，并且保留燃燒部分，使其繼續燃燒。唯一安全搶救方法為斷絕噴漏氣體，使其火焰自然熄滅。若LPG容器或其周圍著火蔓延，發現容器已經燃燒至液面上方的頂板，又無冷卻水可供冷卻，在10min內即會發生BLEVE，即使安全間距足夠，但由熱輻射因素仍會發生BLEVE，此時則需考慮緊急撤退。根據以往LPG儲罐爆炸的經驗，建議此時人員10min內需迅速撤離至120m以外，1h內撤離至210m外。若為臥式儲罐，其兩頭端板方向及軸線中心15°角范圍內的人員，需撤離至少300m以外，這是必要的安全措施。消防人員可觀察安全閥的動作情況以判斷火情是否已接受控制。若安全閥動作后沒有再度關閉，且排放聲音越來越尖銳，表示無法有效控制火勢，并顯示儲罐設備有爆裂的可能性。一旦LPG儲罐設備爆炸，消防人員很難靠近搶救，只能利用現有設備保護自身安全，并逐漸靠近安裝冷卻水設備，然后撤退到安全地帶。
中國化學品安全協會
2013年12月02日 10:12
