墨西哥城液化石油氣站發(fā)生特大火災(zāi)爆炸事故
國外危險化學(xué)品典型事故案例分析之七----
墨西哥城液化石油氣站發(fā)生特大火災(zāi)爆炸事故
一、事故經(jīng)過和危害墨西哥城液化石油氣站發(fā)生特大火災(zāi)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(fā)生大爆炸, 造成542人死亡, 7000多人受傷, 35萬人無家可歸, 受災(zāi)面積達(dá)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(qū)。該地區(qū)設(shè)有墨西哥石油公司的集氣設(shè)備、精制設(shè)備和儲藏設(shè)備，以及7家民間公司的儲存、充氣設(shè)施。
圣胡安區(qū)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(fā)生爆炸，接著烏尼瓦斯公司和墨西哥石油公司的儲存設(shè)施相繼發(fā)生爆炸。爆炸引起的火柱高達(dá)200多米，一直持續(xù)了7個多小時才被撲滅。結(jié)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(jīng)推斷，發(fā)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(nèi)管線泄露著火，燃燒擴(kuò)大，波及Pemex儲運(yùn)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(yùn)站內(nèi)部LPG設(shè)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(yùn)站的周界劃分不明確，廠區(qū)內(nèi)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(lián)邦檢察署公布對此事故進(jìn)行調(diào)查，其報告結(jié)果為：Pemex儲運(yùn)站內(nèi)部一條連接球形及臥式儲罐的管線發(fā)生龜裂，泄露LPG并形成蒸氣云滯留，由該廠內(nèi)部的企業(yè)燃燒器引火，導(dǎo)致蒸氣云爆炸并引起大火。
三、事故教訓(xùn)
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(qū)域，熱輻射及屋內(nèi)氣體爆炸所造成的破壞則是此次傷亡及財產(chǎn)的主要原因。此次事故的主要教訓(xùn)是：
1．廠區(qū)太接近住宅區(qū)。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(fā)生后造成重大人員傷亡。根據(jù)蒸氣云直徑，民房與工廠至少應(yīng)相距500m，而相距1000m則更加安全。由此可見，工廠預(yù)先規(guī)劃的重要性。
2．大型LPG儲罐間距應(yīng)有一定規(guī)格。在此次事故中，球形儲罐間距太小，以至于當(dāng)一座儲罐發(fā)生BLEVE時，其他儲罐也受到波及，緊接著發(fā)生一連串的連鎖爆炸，造成更多的傷亡事故和經(jīng)濟(jì)損失。
3．Pemex廠沒有檢測設(shè)備且缺乏一套完善的緊急事故應(yīng)急措施，以至于發(fā)生事故時現(xiàn)場混亂，延誤搶救時機(jī)，增加搶救工作難度。
4．當(dāng)時Pemex廠應(yīng)經(jīng)建成20多年，設(shè)備相當(dāng)陳舊，LPG就是因管線泄露而造成的。因此，危險性大的工廠應(yīng)保持高度的工程標(biāo)準(zhǔn)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(lián)鎖系統(tǒng)，以及各種必要、有效的消防系統(tǒng)）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(zāi)不但難以控制，而且經(jīng)常波及其他設(shè)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(zāi)及爆炸風(fēng)險，儲罐必須有防火措施及事故控制策略，以將災(zāi)害損失減至最低。一般壓力儲罐防火設(shè)備包括固定式噴水系統(tǒng)、防火絕熱設(shè)備及移動式噴水設(shè)備。噴水位置應(yīng)設(shè)計于儲罐半腰上下處。冷卻水量依據(jù)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(qū)的管線應(yīng)有防火隔離設(shè)計。所有進(jìn)出儲罐的管線均需裝設(shè)遙控式切斷閥。在儲罐區(qū)的其他閥件都應(yīng)有在火場中仍可安全操作的設(shè)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(nèi)或是可燃性液體儲罐及冷凍儲罐溢出的范圍內(nèi)。每個罐區(qū)與相鄰罐區(qū)的安全間距為15.24m，且臥式儲罐是需要規(guī)定方向的，長軸端不能指向鄰近的儲罐、設(shè)備、控制室、灌裝或卸載及其可燃、易燃液體儲存設(shè)備。在可燃性高壓氣體儲罐區(qū)，為了避免可燃?xì)怏w泄露后著火爆炸引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致災(zāi)害事故的擴(kuò)大，儲罐間必須有適當(dāng)?shù)陌踩g距。安全間距可降低鄰近儲罐、設(shè)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(fā)，形成蒸氣，最遠(yuǎn)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(fā)生爆炸，消防人員應(yīng)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(xiàn)象，有利于蒸氣云向上散布。水與LPG會形成固態(tài)水合物，由于數(shù)量不多，且易于揮發(fā)，只要避免與火源接觸，既不會發(fā)生危害。
3．日常檢驗及維護(hù)
儲罐設(shè)備雖不復(fù)雜，但對于安全要求卻相當(dāng)嚴(yán)格。往往由于一個小小疏忽使設(shè)備發(fā)生故障，小則影響日常運(yùn)行，大則影響安全，造成人員傷亡、設(shè)備損壞。因此，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作不可掉以輕心。由于儲罐屬于高壓危險氣體設(shè)備，故其日常維護(hù)保養(yǎng)工作與一般設(shè)備不同。設(shè)備維護(hù)工作主要內(nèi)容為：
（1）定期性巡查。
（2）判斷設(shè)備安全性。
（3）性能測試。
（4）編訂適當(dāng)周期的保養(yǎng)檢修計劃。
（5）常用配件的預(yù)換準(zhǔn)備。
（6）修換配件。
4．緊急應(yīng)變計劃
緊急應(yīng)變措施以在事故發(fā)生初期做出適當(dāng)應(yīng)變?yōu)槭滓蝿?wù)。緊急狀態(tài)的規(guī)劃、裝備與人員，以期建立針對火災(zāi)或其他緊急事件的應(yīng)變。計劃需包括下列項目：
（1）火災(zāi)發(fā)生時的處置順序。
（2）個人的任務(wù)和訓(xùn)練及執(zhí)行消防責(zé)任。
（3）消防設(shè)施的保養(yǎng)與維護(hù)。
（4）消防演練。
（5）關(guān)閉或隔絕設(shè)備，以減少液體外泄。
（6）當(dāng)防火設(shè)備無法使用時，其他安全防護(hù)設(shè)施能順利進(jìn)行救災(zāi)。
為了要求作業(yè)人員對于LPG的泄露及火災(zāi)的緊急應(yīng)變能夠迅速、妥善處理，除了建立完整程序，平時還應(yīng)加強(qiáng)定期、不定期的演練及教育與訓(xùn)練，并對于日常過失加以檢討、改進(jìn)，以期緊急應(yīng)變計劃能發(fā)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(fā)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(fā)生前潛在的危險提供預(yù)測，可依據(jù)災(zāi)害后果對其事故進(jìn)行模擬，作為制定應(yīng)變程序的參考。同時，也可通過量化后果分析，協(xié)助災(zāi)害鑒定，找出事故發(fā)生原因，作為前車之鑒，加強(qiáng)相關(guān)人員的安全認(rèn)識、危險意識，以防止類似事故再度發(fā)生。
6．石油氣火災(zāi)處理
當(dāng)發(fā)生LPG火災(zāi)時，除了立即停止作業(yè)，嚴(yán)格管制無關(guān)人員進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場外，消防人員必須迅速穿上適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)衣，以避免灼傷，并由上風(fēng)向救火或進(jìn)行救護(hù)，迅速疏散蒸氣云所籠罩范圍內(nèi)的人員，消除蒸氣散布區(qū)域火源。當(dāng)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(fā)生。由于LPG的發(fā)熱量特別大，燃燒熱對容器、管線等設(shè)備破壞力也特別大，此刻火焰不能立即撲滅，否則將可能產(chǎn)生蒸氣云。因此，應(yīng)迅速噴射大量水霧以冷卻容器、管線設(shè)備表面，并且保留燃燒部分，使其繼續(xù)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(fā)現(xiàn)容器已經(jīng)燃燒至液面上方的頂板，又無冷卻水可供冷卻，在10min內(nèi)即會發(fā)生BLEVE，即使安全間距足夠，但由熱輻射因素仍會發(fā)生BLEVE，此時則需考慮緊急撤退。根據(jù)以往LPG儲罐爆炸的經(jīng)驗，建議此時人員10min內(nèi)需迅速撤離至120m以外，1h內(nèi)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(nèi)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(guān)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(shè)備有爆裂的可能性。一旦LPG儲罐設(shè)備爆炸，消防人員很難靠近搶救，只能利用現(xiàn)有設(shè)備保護(hù)自身安全，并逐漸靠近安裝冷卻水設(shè)備，然后撤退到安全地帶。
中國化學(xué)品安全協(xié)會
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2013年12月02日 10:12
