英国油库爆炸案例分析

第一篇：英国油库爆炸案例分析

4_英国邦斯菲尔德油库爆炸事故调查总结报告

英国邦斯菲尔德地区油库火灾爆炸事故

调查总结报告

邦斯菲尔德地区油库爆炸事故调查总结报告

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1. 前言

2005 年 12 月 11 日凌晨位于伦敦的东北部的邦斯菲尔德油库由于充装过量发生泄 漏，并最终引发爆炸和持续 60 多小时的大火，事故摧毁了 20 个储罐，造成 43 人受伤和 高达 8.94 亿英镑(相当于 101 亿人民币)的经济损失，是英国和欧洲迄今为止遭遇的最 大火灾。2006 年 1 月成立的独立的事故调查委员会，自 2006 年 2 月 21 日发布第一份调 查报告以来，一共公布了 9 份报告，直到 2008 年 7 月才宣布调查结束。委员会进行了深 入而全面的调查，事故的完整过程和和深层原因被逐步揭示，整个工业界都在反思调查 结果，以从中吸取教训。

本文通过对事故调查报告的分析与总结，提出可供国内油气储运企业借鉴的经验， 以方便企业对自身进行检查，或者依据检查结果采取进一步的风险管理措施。

风险管理已经被世界上很多能源产业公司所接受和认可，尤其是在石油化工、电 力、核电、化工工业等高风险的行业都有很好的实践和应用。风险管理是一个系统化的 方法和理论，它包括各种不同的风险管理手段，本文所涉及到的风险管理手段只是整个 风险管理体系中的一部分，关于的它的详细内容可以参照 Scandpower 风险管理中国公司 的其他报告，本文不作进一步的深入介绍。

2. 英文缩写

本文中用到了多处英文缩写，其完整表达如下(按文中出现的顺序)：

HOSL Hertfoudshire Oil Storage Limited British Pipeline Agency Limited British Petroleum Limited UK Oil Pipelines Ltd Automatic Tank Gauging Safety Integrity Level Quantitative Risk Assessment

哈福德郡储油有限公司 英国管道运营公司 英国石油公司 英国石油管道公司 储罐测量监控系统 安全完整性等级 量化风险评价 COMAH Control of Major Accident Hazards Regulations 重大危险源控制法案 BPA BP UKOP ATG SIL QRA

3. 邦斯菲尔德地区介绍

3.1 区域布置

邦斯菲尔德地区是一个大型的油料储存区，位于伦敦的东北部，某种意义上具备战 略储备油库的功能。该地区存在有多家储油公司，是依照原有的英国健康安全署土地规 划法发展起来的，这部方案按照已建设危险源为起点，不断向往扩展安全距离，并规定 在不同的安全距离内允许被规划的土地使用。因为工厂只被允许在最小的安全距离内发

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展，这使得先后发展的多家储油公司基本上毗邻建设，甚至互相渗透，形成今天邦斯菲 尔德地区独特的油库地区现状。

整个油库地区夹在樱桃树路(Cherry tree Lane)和邦斯菲尔德路(Buncefield Lane) 之间，北部、东部和南部均为农田，在西部和班得瑞大道(Boundary Way)之间分布有 大量的公司和民房(在事故中遭到严重破坏)，距离西部的外围墙在 120m 左右(英国 健康安全署按规定可以规划民房的最近距离)。图 3-1 展示了油库地区的周边情况。

事故池 消防泵房 A 罐区

樱桃树路 班 得 瑞 大 道

#12

民房 Fuji 公司

绿化带

围墙 #912 应急 发电机房

Northgate 公司

邦 斯 菲 尔 德 路

RO 公司

事故池

3COM 公司

B 罐区

图 3-1: 邦斯菲尔德库区区域布置图

3.2 平面布置

哈福德郡储油有限公司(HOSL)，是道达尔英国公司和德士古石油公司合资经营 的。HOSL 分为西区和东区两个区，西区就是本次事故的发源地以及大火的中心，它分 布有 A、B、C、D 四个罐区。HOSL 被批准的最大储存量是 34000 吨车用燃料和 15000 吨煤油。依据重大危险源控制法案(COMAH)要求的安全评估报告在事故发生时正在 进程中，还未完成。

英国管道运行公司(BPA)是由壳牌和英国石油公司(BP)负责运营的管道公司， 但它所管理的管道资产属于英国石油管道公司(UKOP)。BPA 在邦斯菲尔德地区的油 库被一条小路(樱桃树路，Cherry Tree Lane)分割为两个部分，分别是路北边的北区和

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南边的主区，都几乎被摧毁在大火中。BPA 被批准储存 70000 吨车用燃料和其他油品。 COMAH 要求的安全评估报告已经完成。

英国石油公司(BP)的储罐位于整个邦斯费尔迪库区的南部，由于距离 HOSL 西区 最远得以在这场大火中幸免。BP 被允许储存 75000 吨车用燃料和来自 BPA 的所有油 品。COMAH 要求的安全评估报告已经完成。图 3.2 显示各个区域的相互关系。

整个邦斯菲尔德库区通过三条独立的输油管线输送油料，分别是：

• 10 英寸的 Finalline，首站在道达尔的 Lindsey 炼厂，末站在 HOSL 西区; • 10 英寸的 M/B 管线，首站在壳牌的 Stanlow 炼厂，末站在 BPA 北区; • 14 英寸的 T/K 管线，首站来自壳牌的码头和 Coryton 炼厂，末站在 BPA 主区。

三条管道均采用分批次顺序输送的方式进行输送，混油返回炼厂重新炼制或者直接 混入低品位油罐。油料到达 HOSL 后按不同种类储存在相应的的储罐，表 3.-1 显示了发 生事故的 HOSL 西区各罐区的储存情况。

车用燃料主要由 HOSL 西区、BP 和很少的一部分从 BPA 用油罐车运输出邦斯菲尔 德库区，航空煤油依靠一条 6 英寸和一条 8 英寸的管道从 BPA 输送至伦敦机场，图 3-3 显示了各个管线的相互关系。

3.3 主要安全设施和事故相关设施

3.3.1 储罐测量监控系统(Automatic Tank Gauging，ATG)

#912 储罐安装有 ATG 系统，这是一个储罐的监测和控制系统。ATG 可以监控储罐 液位、温度和阀门状态，并可以实现远程控制。同时 ATG 系统还可以接受来自系统外部 的报警信号并进行相应的动作。对于所监控的数据，包括异常事件和阀门状态均会被保 存数月。

ATG 系统前端包括一个安装在罐顶的伺服液位计和和安装在底部的热电偶温度计， 测量数据被传送到 ATG，HOSL 所有的储罐的液位和温度数据均接入 ATG，由操作人员 在控制室通过 ATG 进行日常作业。图 3-4 显示了 ATG 系统的组件和安装位置。

3.3.2 液位超限报警装置

#912 储罐在顶部安装有一个独立的液位超限报警装置(安全仪表系统)，当储罐液 位达到极限位置(实现设定)后该装置将向控制室发出声光报警并同时自动关闭储罐的 进料阀门，同时报警信号还会传向上游的 BPA 控制室，这时 BPA 将关闭通向西区的进 油主管线。

西区控制室还有一个优先选择开关可以阻止西区的关断信号传向 BPA，当优先选择 开关被确定为阻止时，会在控制面板上亮起一个红色的警示灯。

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3.3.3 通气孔

#912 储罐在顶部设置有 8 个 0.07m2 的三角形通气孔，一是为浮盘上方的油气提供足 够的与外界大气流通的面积;二是在事故状态下起到油品溢流作用。

3.3.4 消防水折流板

#912 储罐罐顶的外延设计有一圈消防水折流板，折流板的设计意图是为了让罐顶的 消防喷淋装置喷出的消防水可以程瀑布状流下，以最大程度的覆盖罐体;同时也在高温 天气用来冷却罐体温度。图 3-5 显示了折流板的安装位置和外观。

3.3.5 防风梁

#912 储罐的罐体中部有一个防风梁的结构设计，设计的目的是为了抵御来在罐体侧 面的风载荷，但它会在罐体的外部形成一个突起，图 3-5 显示了防风梁在罐体的位置和 外观。

3.3.6 防火堤

#912 储罐所在的 A 罐区(类似与其他罐区)，设计有防火堤，防火堤的设计容量是 罐区内最大容量储罐的 110%，同时防火堤设计有雨水排出口。防火堤上存在管道的穿越 现象。

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HOSL 消防泵房

BPA #12 罐

BPA 事故池

HOSL 事故池

壳牌 BP HOSL 西区 BPA HOSL 东区

HOSL 西区 A 罐区 HOSL 西区 B 罐区

HOSL 西区 C 罐区

HOSL 东区事故池

BP 罐区

图 3-2: 邦斯菲尔德库区平面示意图

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T/K 管线 Finaline 管线 航空煤油外输管线

Finaline 管线计量区

M/B 管线计量区

T/K 管线计量区

M/B 管线

图 3-3: HOSL 库区来料管线示意图

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8 个通气孔

检查窗

伺服液位计

独立的液位安 全仪表装置

探测竖井

液位传感器

检查孔

内浮顶

热电偶 温度计

滑动密封

图 3-4: #912 储罐结构示意图

通气孔

消防水折流板

防风梁

图 3-5: #912 储罐外部

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表 3-1: HOSL 西区储存情况列表

罐区 A 储罐编号 910

介质 汽油 进料管线 T/K

A

912

汽油 T/K

A Finalline B Finalline B 915

汽油 911

汽油 913 柴油

B 914 柴油

B 916 柴油

C T/K C T/K C T/K C T/K C T/K D 901

汽油 902

汽油 903

汽油 904

汽油 905

汽油 906 混油

D 907 混油

D 908 柴油

D 909 混油

4. 事故调查总结

4.1 事故发生经过

2005 年 12 月 10 日 19 时，HOSL 西区 A 罐区的#912 储罐照生产计划开始接受来自 于 T/K 管线的无铅汽油，输送速度为 550m3/h。

2005 年 12 月 11 日 0 时，该批次输送结束，并开始进行例行的液位检查。

2005 年 12 月 11 日 1 时 30 分，例行检查结束，一切正常，继续向#912 储罐输送。

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2005 年 12 月 11 日 1 时 3 时左右， ATG 的液位数据停止变化，至事故发生时一直显 示储罐液位在大约 2/3 处。由于 ATG 的数据一直没有发生变化，因此和 ATG 相联的警 报系统一直没有动作，致使充装一直继续。

2005 年 12 月 11 日 5 时 20 分左右，按照当时的充装速度和#912 储罐容量，储罐已 经完全充满。

2005 年 12 月 11 日 5 时 20 分左右，#912 储罐上安装的独立液位超限报警装置未动 作，充装继续，导致汽油开始从罐顶的通气孔向外溢出。

2005 年 12 月 11 日 5 时 38 分左右，溢出的汽油开始在 A 罐区内由#912 储罐位置向 西蔓延，从视频和目击者反映的证据显示，当时的蒸汽云厚度已经达到了大致 1m。

2005 年 12 月 11 日 5 时 46 分左右，液态的汽油开始从 A 罐区的围堰内溢出，蒸汽 云的厚度达到了 2m。

2005 年 12 月 11 日 5 时 50 分，蒸汽云扩散到 Northgate 公司和 Fuji 公司的停车场。

2005 年 12 月 11 日 5 时 54 分，由于通往金斯顿地区的阀门关闭，T/K 管线输向#912

储罐的流量由 550 m3/h 增加到 890 m3/h，溢油进一步扩大。

2005 年 12 月 11 日 6 时 01 分 32 秒，当地的地震记录仪记录到了最大的一次爆炸， 随后又发生了多次爆炸以及持续的大火。

图 4-1 显示了事故发生过程的主要事件，图 4-2 显示了蒸汽云扩散过程。

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图 4-1: 事故发生过程

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4-2: Northgate

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4.2 爆炸发生时的安全设施及相关设施状态

事故发生时的三条管线状态如下：

• Finaline 管线以 220 m/h 向 A 罐区的#915 储罐输送汽油; • M/B 管线以 400 m/h 向 D 罐区的#908 储罐输送柴油;

• T/K 管线以 890 m/h 向 A 罐区的#912 储罐输送汽油。

3

33ATG 系统的数据显示，爆炸发生时#912 储罐的进口阀处于打开状态，液位处于 2/3

处，温度数据 3 时开始一直处于上升状态。

液位超限报警装置未发出任何报警动作，BPA 的控制室 SCADA 系统未接到自该系 统的报警信号。

4.3 事故后果

4.3.1 爆炸

最大的爆炸发生在西库区、Fuji 公司和 Northgate 公司之间的范围内。在第一次爆炸 发生时，蒸汽云向西已经扩散到了班得瑞路，向西北已经达到凯瑟琳家房屋的东南角， 向北超过了英国管道公司的#12 罐，向南越过了整个罐区但还未达到 HOSL 西区的装油 平台，向东达到了英国管道公司的办公室。在富士和 Northgate 的停车场处产生的超压达 到 7-10MPa，在 2km 的地方衰减到 70-100Kpa。图 4-3 显示了通过事故现场的破坏程度 确认的超压分布范围，图 4-4 显示了超压在空间内的传播以及形成的二次超压传播方 向。

第一次爆炸产生的闪火范围大致有 8000m2，图 4-5 显示了通过现场被烧过痕迹确定 的闪火的影响范围。

在第一爆炸发生后随后的多次本证实是空罐或者浮顶罐上部空隙发生的爆炸。事后 在 Northgate 的停车场发现了#910 储罐的罐顶，当时该储罐处于停用状态，说明在罐体内 部发生了爆炸。

消防泵房内发生过一次爆炸，数据显示在爆炸发生前火警启动了消防泵，可能是启 动引燃了可燃气体。

备用发电机房发生过一次爆炸，可燃气体可能通过柴油发电机的进气口进入了室 内，室内设置的一台温控加热器如果开始加热，在电路系统中的任何一个火星都有可能 点燃可燃气体。

4.3.2 火灾

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持续的大火燃烧了 60 多个小时，烧毁了 20 余座储罐，烟尘和大火形成了高达 60m 的火柱，大火烧毁了防火堤的密封剂和防水剂，穿越防火堤的管线与防火堤之间的密封 也为破坏，导致大量的油料流出，加剧了火势的蔓延。

图 4-6 中第一张和第二张图片为被爆炸破坏后的周边建筑，图 4-7 显示了被破坏的防 火堤，图 4-8 显示了事故后的库区全景。

图 4-3: 爆炸产生的超压分布

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注：红色为一次超压，蓝色为二次超压

图 4-4: 爆炸产生的超压传播方向

周边建筑物 事故区

邦斯菲尔德油库范围 闪火影响范围

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图 4-5: 爆炸产生的闪火影响范围

图 4-6: 事故后现场及周边

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图 4-7: 被大火破坏的防护堤

图 4-8: 事故后罐区全景

5. 事故原因分析

5.1 溢油的发生

从 ATG 系统记录的数据来看，自 11 时 3 时#912 储罐的液位数据不再发生变化，大 概停止在储罐 2/3 液位处，这直接导致控制室对#912 储罐液位失去有效的检测并获得错 误的数据，使 ATG 系统一直允许向#912 储罐充装直至开始溢油，甚至只要不发生爆炸 允许一直充装西区。

BPA 的 SCADA 系统显示事故发生时并没有接到来自西区的液位超限报警信号，通 过模拟一个超限报警信号，证明通向 BPA 的线路以及系统均是正常的，但是启动优先选 择开关，发现并不引发声光报警，但可以阻止信号向 BPA 控制室传送。

由于超限报警器以及系统的供电电缆已经被毁坏了，无法判断究竟是哪一部分发生 了故障。但可以肯定液位超限报警装置(安全仪表系统)在#912 储罐达到警戒液位后， 未进行报警动作，导致#912 储罐在已经开始溢油后，控制室仍然继续向储罐充装直到爆 炸发生。

据管理资料显示超限报警器在事故发生前不久才被安装完毕，可能并没有被调试正 确，而且通过事后对同类产品的调研，该报警装置的正确运行完全取决一个核心传感器 在储罐内是否被正确安装。

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5.2 蒸汽云的形成

#912 储罐的内浮顶有多处只需要很小的背压就可以穿透的潜在泄漏点，比如伺服液

位计探测竖井的环形密封，检查孔的密封等，使得汽油从这些地方溢出储罐并通过罐顶 通气孔开始向外泄漏。

在汽油开始从罐顶向往溢流后，有三个主要原因加剧了蒸汽云的形成：

• 罐顶外延的折流板阻碍了汽油的向下流动从而形成一个瀑布状的流动形态; • 罐体中部的防风梁第二次阻碍了汽油的向下流动从而再次形成一个瀑布; • 罐体底部的防火堤内形成一个大面积的液池; • 溢流出防火堤的汽油形成更大面积的液池。

以上这些原因均导致了汽油的充分挥发并与空气混合，图 5-1 显示了可燃蒸汽云的 加速形成过程。

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折流板

通气孔

防风梁

形成的瀑布加剧了汽油的挥发， 并与空气混合形成可燃蒸汽云

在防火堤内形成的大面积液池， 由于增大了传热面积，也加剧了 防火堤汽油的挥发并与空气混合 形成可燃蒸汽云

图 5-1: 可燃蒸汽云的形成过程

5.3 点火源

事故后证明是 HOSL 西区西门外的一位员工违规发动了汽车发动机，排气孔产生的 火星点燃了可燃蒸汽云，同时应急发电机房和消防泵房内的爆炸可能是由于非防爆电器 引起的。

5.4 防火堤的失效

在发生大面积长时间的池火后，导致防火堤本身的多处结构耐火等级是不够的，包 括防火堤的密封剂、防火堤排水口启闭设施、防火堤上穿管的密封剂等等，甚至防火堤 本身不能抵御如此长时间的大火。防火堤的失效导致燃烧的油料四处蔓延，将火势进一 步扩大。

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同时防火堤本身的容积并不能容纳如此大量的溢油，在着火前汽油已经满溢出了防 火堤并随地形向低处聚集，这导致第一次爆炸发生时产生了更大面积的可燃蒸汽云和可 能被引燃范围。

5.5 区域布置与平面布置的不足

邦斯菲尔德地区的区域布置使用以往的距离防范体系，图 5-2 显示了在该体系下建 立的 3 个不同的风险等级区域。在最外层的低风险区域(距离外墙 185m)之外，发展任 何的土地使用都将被允许。在高风险区只被允许建设工厂，在中风险区将被允许发展第 三方的非生产性建筑以及民宅。

但在这次事故中，按照该体系建立的中风险区域的建筑物遭到严重破坏，说明以往 的分析方法是存在潜在风险的，这也直径导致这次事故的波及范围被扩大。

事故中备用发电机房和消防泵房几乎在爆炸发生后马上遭到破坏，同时 HOSL 西区 和 BPA 的大部分储罐全部被破坏，这反映出平面布置反面的一些不足，导致设计的事故 抑制手段不能发生效用，同时更易发生多米诺效应，造成事故的不多扩大。

5.6 应急准备方面的不足

库区以及当地的消防和其他应急组织在准备应急计划时，只设计了储罐泄漏后形成 池火事故和装油区泄漏的形成小范围可燃蒸汽云爆炸事故，这导致事故发生时虽然有及 时的应急响应，却没有对应的应急计划去执行，也没有针对性的应急资源。消防部门基 本没有进行有效的扑救，而只是等待大火自行消灭并只对可能波及到范围进行疏散。

5.7 排水系统缺陷

排水系统的设计并没有考虑到如此大面积泄漏，因此不但灭火后的消防废液处理没 有达到控制，同时溢出防火堤的汽油也通过排水系统进行了扩散。

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高风险区<120m 中风险区<135m

低风险区<185m

图 5-2: 邦斯菲尔德地区的风险规划图

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6. 其他类似事故介绍

表 6-1 显示了其他一些类似事故的情况。

表 6-1: 事故情况列表

地点 时间 事故 爆炸过程

休斯顿，德克萨斯 1962 年 4 月 州，美国

一个汽油储罐泄漏了少许汽油，天 当时的报道为“爆 气基本无风，被一条附近的高速公 炸”。 路上的汽车引燃。

贝敦，德克萨斯，

1977 年 1 月 美国 27 日

一艘运油船发生充装溢油事故。

没有更多细节，发 生在不太开阔的空 间。

德士古，纽瓦克，

1983 年 1 月 7 在向储罐充装无铅汽油时发生溢 新泽西州，美国 日零点 油，大约泄漏了 114-379m3(80-

265t)。小风，被 300m 外的点火 源点燃。

在最大的爆炸发生 前有三次小型的爆 炸，爆炸产生了很 高的超压，但没有 具体数值;发生在 开阔空间。

那不勒斯，意大利 1985 年 12 月 21 号

在向储罐充装无铅汽油时发生溢 油，大约泄漏了 700t。微风， 2m/s。

在点燃前汽油已经 从顶部向外泄漏了 1.5 小时，爆炸超 压通过对事故后果 的反演确定至少大 于 48kPa;发生在 拥堵的空间。

圣艾尔布兰市，法

1991 年 10 月 国 7 日 4 点

一条运输管线发生泄漏，汽油进入 围堰，在 20 分钟后，被 50m 远的

爆炸产生了很高的 超压，现场布置的

停车场上的发动机点燃。风速小于 储罐加剧了超压的 1m/s，形成的可燃蒸汽云估计有 传播。 23000m3。

杰克逊维尔，佛罗

1993 年 1 月 2 在向储罐充装无铅汽油时发生溢 里达州，美国 日 3 点 15 分 油，大约泄漏了 190m3(132t)。

爆炸产生了很高的 超压，但没有具体 数值。

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林查班，泰国 1999 年 12 月 在向储罐充装汽油时发生溢油。 2 日 23 点 25 分

爆炸产生了很高的 超压，但没有具体 数值;发生在开阔 空间。

7. 建议

通过以上的介绍与分析，我们可以看到邦斯菲尔德地区的 HOSL 油库其实并不缺乏 完善的安全保护措施，图 7-1 显示了它所采用的各种保护措施。

但是在第一层的预防性的保护措施——液位计量系统和独立的液位安全仪表系统 (SIS)发生故障，导致事故发生后，其余的多层保护措施纷纷无法应对或者失效，这让 事故发展到无法预计的严重程度。

因此事故调查委员会认为加强第一层保护手段，尤其是液位安全仪表系统(SIS)的 安全完整性等级(SIL)是应该被优先考虑的，应该提高该系统的可靠性，并提供有效的 方法去分析和评价它的可靠性即 SIL 等级，以及如何在设计、安装、调式和运行中保持 其需求的 SIL 等级。

同时，事故调查委员会也对于其他保护层提出了全面的建议，以下将结合国内的实 际情况进行介绍。

图 7-1: 邦斯菲尔德地区的安全保护层

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7.1 安全完整性等级(SIL)分析评价

这次事故揭示的一个重要问题在于用于保证事故不会发生的液位安全仪表系 统 (SIS)一旦发生故障，将产生无法遏制的风险，并最终产生严重的后果。对此事故调查 委 员 会 在设计 和操 作方面 建议 了最重 要的 风险管 理手 段 — 安 全 完 整性等 级( Safety Integrity Level, SIL)分析和评价。主要建议如下：

1) 由于第二层以及三层保护手段均是设计用来限制泄漏油品的溢流范围，因此显而易

见它们对可燃蒸汽云爆炸是毫无用处的，同时它们还有设计的容量限制，不能应付 超量的泄漏，因此只有将主要的努力关注在第一层保护手段上，要防止出现大范围

的油品泄漏及气云扩散，也就是要提高液位安全仪表系统(SIS)的可靠性。

2) 主管当局和邦斯菲尔德地区的业主应该为涉及到油库的溢油保护系统的所有安全仪

表系统(SIS)进行 SIL 分析和评价(参照 IEC 61508/61511 国际标准)，并且对于 评价应确定指导性的方法和标准，评价中应考虑以下方面：

• 在油库周边的敏感设施和人员的分布; • 油库的操作强度以及运行方式; • 油库监测系统可靠性的期望值; • 人员监控的范围和周期。

3) 对于 HOSL 油库和其他所有油库(包括储存其他闪点更高的液体)，应设置安全完

整性等级高的自动溢油保护系统，该保护系统必须是完全独立于储罐液位监测系 统。该系统的 SIL 等级应满足相应的等级要求(该要求来自于 SIL 定级评价的结 果)。

4) 为了保证一级保护层中设备和系统的持续完整性，邦斯菲尔德地区的业主在必要时

应该审查和修订维护管理体系，审查应考虑以下方面：

• 对于一级保护层安全仪表系统(SIS)的定期检验的安排和程序是否合适，任何被确

定的关于此项工作的修订应立刻被执行;

• 任何关于一级保护层的设备或系统改动都应被优先确定不会影响一级保护层的运行

效果。

5) 安全仪表系统(SIS)的(包括液位检测，逻辑电路、控制设备和独立的流量控制

设备)设计、运行和维护都应该达到相应的 SIL 等级的要求。

6) 安全仪表系统(SIS)的的各个元件应进行周期性的测试，以满足处于相应 SIL 等

级的安全仪表系统(SIS)的要求。

7) 确保安全仪表系统(SIS)处于不断的技术更新中，与设备制造商和供货商应具备

顺畅而及时的沟通，更新包括：

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• 非传统的液位超限检测手段，它将不依赖于系统中元件的安装位置，以及摆脱传统

仪表系统的例行检查、测试、可靠性和维护状态;

• 增加可靠性的液位检测系统，并且更可靠的传感器可以实现故障自检报警。

8) 安全仪表系统(SIS)的原始数据记录均应得到很好的保存，并被定期的检查以确

保系统的运行达到了设计要求，检查的重点有：

• 记录应该可以被第三方顺利的取得而不需要特别的授权; • 记录应有多处的备份，至少包括现场和其他地方;

• 主管当局和运行管理单位应定期对记录进行检查，以确保系统处于完好状态并对其

中的各种触发事件进行原因分析，形成闭环反馈; • 记录的保留期限至少为一年。

7.2 关于设计和操作方面的问题

这次事故揭示出以往的设计思路、标准以及操作方法存在一些问题，对此事故调查 委员会在设计和方面提出了一些建议以及思考，主要建议如下：

1) 一个类似于#912 储罐罐顶的满溢相较于一个低处的泄漏而形成油池会更容易引发

爆炸，同时#912 储罐罐体本身的多处设计也有利用油品挥发进而与空气混合形成可 燃气云，因此建议所有有利于罐顶漫溢时油品挥发的设计都应该被改进。

2) 对于储罐和管道应该设置有效的视频监控系统，对于异常情况应进行报警;在储罐

和管道的附近应设置可燃气体探测报警装置;对于储罐的异常情况报警应有自动的 反馈，比如关闭储罐入口阀门或者来料管线阀门;对于监控系统、气体探测系统、 报警系统等等均应该由业主和管理当局进行定期的检查，确保处于正确的工作状 态，并对于任何的异常情况进行全面的调查分析。

3) 对于库区的上游接收站在应对紧急事件时，为确保安全应该具有独立的权利去启动

或停止向油库输油，而不需要另外的许可或者沟通，这项计划需要全盘考虑管网和 上游炼厂的联动。

4) 应对所有的工作区域进行防爆分区划分的重新识别，确定可能存在可燃性气体场所

的电气设备的防爆类别是否正确。

5) 是否油罐的防火堤可以用来抵御任何形式的泄漏与消防废液，是否需要在任何情况

下都应该阻止它们流出防火堤。

6) 防火堤的设计容量应该是罐区内最大储罐容量的 110%，还是罐区内所有储罐容量

和的 25%，需要对规范及标准进行讨论和修订。

5 May 2011

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7) 防火堤对于罐区内其他储罐的消防水和冷却水是否有必要截留?防火堤的耐火等级 是否可以抵御长时间的池火?防火堤的密封剂或防水材料是否有足够的耐火强度?管 线穿过防火堤处是否有可燃的密封材料，或者没有足够的耐火等级?

8) 当由于爆炸或火灾导致电力中断，所有油泵和电动阀失效时，库区内由于重力作用

而溢流出来的油品是否可以被阻挡在防火堤内?是否可以被控制住而不流出库区?

9) 对于库区排水系统的排水能力、最终流向、可能被混入的来自其他地区的废水是否

进行了有效评估?

10) 应建立在一级保护层失效后危险物质逸散到外部空间后的探测系统，不仅包括液态

的还包括可燃性气体，业主应立即着手寻找并评估各种方法以确保最有效的抑制， 比如有:

• 在可能出现大量高闪点可燃液体或可燃气体的罐区围堰内设置可燃气体探测系统; • 在溢油保护系统与气体探测系统之间建立联动，比如当检测到大范围的可燃气云团

时可以判定一级设防已经失效，这时通过联动再启动溢油保护系统可以阻止更大面 积的泄漏;

• 视频监视系统可以协助操作者判断一些早期的异常工况，可以将异常工况作为触发 事件，提醒操作者转到相应的画面来做进一步的判断。

11) 当局和行业联合会应对以往的关于第

二、三级保护层设防的要求进行检查，针对这

次事故提出新的设计导则来：

• 确定设计二级设防的最低要求(尤其是对于防火堤的容积); • 确定新的风险评估方法来适应新要求;

• 发表正式的标准修订说明，以确保可以得到落实;

• 改进已有的消防水管理和排水能力，确保在二级设防失效时将废水排向预先设好的

无环境风险的场所;

• 提供一个更宽泛的三级设防，确保从库区逸散的废液不会形成新的环境事故。 12) 应从设计、运行、维护以及检修各个角度着手，重点放在提高人员和各个管理要素

的可靠性来制定新的标准和要求，比如对人员任职能力的考察，持续的培训等等。 13) 行业联合会应与其他高危行业的从业者建立信息共享的机制，确保各种经验可以在

这种机制下顺利的交流。

14) 主管当局应确保按照 COMAH 要求提交的安全评价报告中应能够反映在设计、运

行、维护以及检修各个环节中的人员和管理要素得到了充分的分析和评价，以证明 可靠性达到了其他安全、控制和环境保护系统的相当要求。

15) 行业联合会应该针对一些典型的事故或者潜在的风险，比如过量充装、典型设备失

效、可燃气体检测系统、溢油等建立一个统一的事故汇报和学习系统，确保每一个 事故或者危险因素得到充分的调查分析，包括起因，过后，应急手段等等。同时应

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将一线员工纳入这个系统，不单单是让他们可以掌握这些共享的信息，也是让他们 有义务、有职责去发现并更新这些内容，形成良好的学习氛围，可以让好的经验得 到共享。

7.3 关于区域布置和平面布置问题

这次事故反映出来的另外一个问题就是传统对于区域布置以及平面布置只是从距离 防范的角度考虑，而没有对危险源的风险进行有效的识别，这直接导致了这次事故的严 影响范围被扩大。事故调查委员会建议在土地规划以及内部布置设计时采用的一种风险 管理手段——量化风险评价(Quantitative Risk Assessment, QRA)。

1) 委员会建议在重大危险源周边或者重点保护建筑物周边的土体规划中应明确需要提

供正式的风险评估报告，并在可能情况下优先采用 QRA，同时英国健康安全署和行 业协会应不断更新用于 QRA 分析的各种资源，比如故障率的统计。

2) 委员会员针对该事故采用 QRA 进行了分析，通过结果可以反映出可以很好的印证

本次事故，如果通过该结果进行优化将可以有效抑制事故的波及范围。

3) 对于事故后果评估应全面估计可能发生的所有事故，并考虑周边的危险源是否会加

剧事故的后果，如果会应进行全面评估。

4) 在风险评估方法中应该考虑安全仪表系统(SIS)可靠性的问题，也就是 SIL 等级

的影响，同时应该考虑周边环境中特殊的敏感人群或者需要特别保护的人群或其他 设施(如急救资源)。

5) 在风险方面应考虑社会风险和个体风险，并依据该结果对局域布置和平面布置进行

优化。

6) 对于事故后果的判断准则优先采用个人死亡风险 IRPA(基于风险)，而不是采用

传统的伤害后果(基于后果)。

7.4 关于应急能力

1) 应对应急能力进行评估，确保例如灭火系统、事故池、手动报警开关的应急能力是

否满足要求。

2) 对于来自外部的应急救援资源应该进行有效评估，以确保外部的应急计划是否满足

现实的各种事故状况。

3) 应对事故后果进行准确的模拟，以此来支持应急准备的计划，应对所有的事故场景

进行设计，并应综合考虑事故发生的可能性。

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邦斯菲尔德地区油库爆炸事故调查总结报告

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8.

参考资料

[1] Accident Investigation Report (volume1), Buncefield Major Incident Investigation Board , UK , July 2008 [2] Accident Investigation Report (volume2a), Buncefield Major Incident Investigation Board, UK, July 2008 [3] Accident Investigation Report (volume2b), Buncefield Major Incident Investigation Board, July 2008 [4] Explosion Mechanism Advisory Group Report, Buncefield Major Incident Investigation Board, July 2008 [5] DNV Illustrative model of a risk based land use planning, DNV Energy,May 2008 5 May 2011

第二篇：油库静电火灾爆炸事故树分析

油库静电火灾爆炸事故树分析(1) 1 引言

当液相与固相之间，液相与气相之间，液相与另一不相容的液相之间以及固相和气相之间，由于流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等接触、分离的相对运动，都会在介质中产生静电。许多石油化工产品都属于高绝缘物质，这类非导电性液体在生产和储运过程中，产生和积聚大量的静电荷，静电聚积到一定程度就可发生火花放电。如果在放电空间还同时存在爆炸性气体，便可能引起着火和爆炸。油库静电引起火灾爆炸是一种恶性事故，因而对于油库中防静电危害具有非常重要的意义。因此，如何安全有效地管理和维修油库，提高油库的安全可靠性，已是当前油库安全管理工作所面临的一个重大课题。故障树分析法(FTA法)是分析复杂、大型系统安全可靠性的有效工具〔1〕。通过油库静电故障树分析，可找出系统存在的薄弱环节，然后进行相应的整改，从而提高油库系统的安全性。

2 油库静电火灾爆炸事故树

2.1 故障树分析方法

故障树分析方法〔2〕(FTA)是一种图形演绎法，是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树分析方法。这种树是一种逻辑分析过程，遵从逻辑学演绎分析原则(即从结果到原因的分析原则)。把系统不希望出现的事件作为故障树的顶事件，用逻辑“与”或“或”门自上而下地分析导致顶事件发生的所有可能的直接原因及相互间的逻辑关系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即为故障树的基本事件。

2.2 故障树分析的基本程序

FTA法的基本程序〔3〕：熟悉系统—调查事故—确定顶事件—确定目标—调查原因事件—编制故障树—定性分析—定量分析—安全评价。故障树分析过程大致可分为9个步骤。第1~5步是分析的准备阶段，也是分析的基础，属于传统安全管理;第6步作图是分析正确与否的关键;第7步定性分析，是分析的核心;第8步定量分析，是分析的方向，即用数据表示安全与否;第9步安全性评价，是目的。

2.3 油库静电火灾爆炸故障树的建立

油库静电火花造成油库火灾爆炸的事故树的建立过程，如图1所示。

图1 油库静电火灾爆炸事故树

(1)确定顶上事件——“油库静电火灾爆炸”(一层)。

(2)调查爆炸的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“静电火花”和“油气达到可燃浓度”。这两个事件不仅要同时发生，而且必须在“油气达到爆炸极限”时，爆炸事件才会发生，因此，用“条件与”门连接(二层)。

(3)调查“静电火花”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油库静电放电”和“人体静电放电”。这两个事件只要其中一个发生，则“静电火花”事件就会发生。因此，用“或”门连接(三层)。

(4)调查“油气达到可燃浓度”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油气存在”和“库区内通风不良”。“油气存在”这是一个正常状态下的功能事件，因此，该事件用房形符号。“库区内通风不良”为基本事件。这两个事件只有同时发生，“油气达到可燃浓度”事件才会发生，故用“与”门连接(三层)。

(5)调查“油库静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“静电积聚”和“接地不良”。这两个事件必须同时发生，才会发生静电放电，故用“与”门连接(四层)。

(6)调查“人体静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“化纤品与人体摩擦”和“作业中与导体接近”。同样，这两个事件必须同时发生，才会发生静电放电，故用“与”门连接(四层)。

(7)调查“静电积聚”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油液流速高”、“管道内壁粗糙”、“高速抽水”、“油液冲击金属容器”、“飞溅油液与空气摩擦”、“油面有金属漂浮物”和“测量操作失误”。这些事件只要其中一个发生，就会发生“静电积聚”。因此，用“或”门连接(五层)。(8)调查“接地不良”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“未设防静电接地装置”、“接地电阻不符合要求”和“接地线损坏”。这3个事件只要其中1个发生，就会发生“接地不良”。因此，用“或”门连接(五层)。(9)调查“测量操作失误”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“器具不符合标准”和“静置时间不够”。这2个事件其中有1个发生，则“测量操作失误”就会发生。故用“或”门连接(六层)。

3 定性分析——结构重要度分析

故障树分析的任务是求出故障树的全部最小径集或最小割集。如果故障树中与门很多，最小割集就少，说明该系统为安全;如果或门多，最小割集就多，说明该系统较为危险〔3〕。最小径集就是顶事件不发生所必需的最低限度的径集。一个最小径集中的基本事件都不发生，就可使顶事件不发生。故障树中有几个最小径集，就有几种可能的方案，并掌握系统的安全性如何，为控制事故提供依据。故障树中最小径集越多，系统就越安全。下面介绍采用布尔代数化简，得到若干交集的并集，每个交集都是成功树的最小割集，也就是原故障树的最小径集。

(1)判别最小割(径)集数目。根据“加乘法”判别方法判别得该事故树的最小割集共25个。将其事故树转化为成功树，求得该成功树的最小径集共7个。

(2)求结构函数：

故障树的结构函数：

T=((x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8)(x9+x10+x11)+x12x13)x14x15x16

原故障树的成功树的结构函数：

T=(x1x2x3x4x5x6x7x8+x9x10x11)(x12+x13)+(x14+x15)+x16

=x1x2x3x4x5x6x7x8x12+x9x10x11x12+x1x2x3x4x5x6x7x8x13+x9x10x11x13+x14+x15+x16

即得到7组最小径集为：

P1={x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x12};

P2={x9，x10，x11，x12};

P3={ x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x13};

P4={ x9，x10，x11，x13};

P5={x14};

P6={x15};

P7={x16}。

(3)求结构重要度。由于该事故树比较简单，没有重复事件，而且最小径集比最小割集数少得多。因此，利用最小径集判别结构重要度。

x14，x15，x16是单事件的最小径集，分别出现在P

5、P

6、P7中，因此，

 I(14)=I(15)=I(16)=121-1=1>I(i)

(i=(1，2，„，13));

x9，x10，x11同时出现在P2 、P4中，因此，

I(9)=I(10)=I(11)=12 4-1+124-1=14;

x12、x13共有2个事件分别同时出现在P

1、P2和P

3、P4中，因此，

I(12)=I(13)=12 9-1+12 4-1 =128+123;

x

1、x

2、x

3、„、x8共有8个事件同时出现在P

1、P4中，因此，

I(1)=I(2)=I(3)=„=I(8)=129-1+129-1=128+128=127;

所以，结构重要度的顺序为：

I(14)=I(15)=I(16)>I(9)=I(10)=I(11)>I(12)=I(13)>I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)

 (4)事故树分析的结论

通过定性分析，最小割集25个，最小径集7个。也就是说油库发生静电火灾爆炸事故有25种可能性。但从7个最小径集可得出，只要采取最小径集方案中的任何一个，由于静电引起油库火灾爆炸事故就可避免。

第一方案(x14，x15，x16)的方案，由于油气的挥发是一个自然过程，即只要有挥发的空间，油气就存在。油气达爆炸浓度，是一个浓度的大小问题。因此，只要库区内通风畅通良好就可以预防。其次是第二方案(x9，x10，x11)，为了保证库区内导体的接地良好，应使防静电接地装置、接地电阻及接地线等处于正常的工作状态。第三方案(x

12、x13)应尽量避免进入库区的人员通过人体静电放电，特别是作业人员应穿上不产生静电的服装和把人体作业时产生的静电及时导走。第四方案(x

1、x

2、x

3、„、x8)库区内产生的静电不发生积聚，或尽量减少静电产生和积聚。因此，从控制事故发生的角度来看，要想从第四方案入手是比较困难的。所以，可从第一方案和第二方案采取预防事故对策。当然，并不是说第三方案和第四方案不重要，也应该加以重视，不能掉以轻心 4 防静电措施

静电放电引起火灾爆炸必须具备以下四个条件：(1)有产生静电的来源;(2)使静电得以积聚，并具有足够大的电场强度和达到引起火花放电的静电电压;(3)静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)静电放电火花周围有爆炸性的混合物存在，其浓度必须处于爆炸极限内。反之，防止静电事故的措施是从控制这四个条件着手。控制前三个条件实质上是控制静电的产生和积累，是消除静电危害的直接措施。控制第四条件是消除或减少周围环境爆炸的危险，是防止静电危害的间接措施。

在油品的储运过程中，防止静电事故的安全措施主要有以下就个方面：

4.1 防止爆炸性气体的形成

在爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风，及时排出爆炸性气体，使浓度不在爆炸范围内，以防止静电火花引起爆炸。同时对应于爆炸浓度范围还与温度密切相关，把温度控制在爆炸温度范围之外也是防止静电引起爆炸的途径。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸性混合气体的形成，可采用惰性气体覆盖的方法(如氮气覆盖)，或采用浮顶罐、内浮顶罐。浮顶罐或内浮顶罐虽可消除浮盘以下的油气空间，尤其是内浮顶罐浮顶上面含有较多可燃气体，但浮盘上部的可燃气体发生火花放电现象也应该予以重视。

4.2 加速静电泄漏，防止或减少静电聚积

静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚，因为这样能储存足够的能量，从而产生火花将可燃性气体引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的电导率。

4.2.1 接地和跨接

静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电，是消除静电危害的最有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导线和接地体与大地连通形成等电位，并有最小电阻值。跨接是指将金属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位。显然，接地与跨接的目的在于人为地与大地造成一个等电位体，不致因静电电位差造成火花放电而引起危害。管线跨接的另一个目的是当有杂散电流时，给它以一个良好的通路，以免在断路处发生火花而造成事故。油罐取和油品作业区的管与管、管与罐、罐上的部件及其附近有可能感应带电的金属物体都应接地。根据《石油库设计规范》(GBJ74—84)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—92)的规定，防静电接地装置的接地电阻不宜大于100Ω。

4.2.2 添加抗静电剂 

油品容器的接地只能消除容器外壁的电荷，由于油品的电导率较小，油品表面及其内部的电荷很难靠接地泄漏。添加抗静电剂既可以增加油品的导电率、加速静电泄漏和导出，又可减少油品中积聚的电荷并降低油品的电位。

4.2.3 设置静电缓和器

静电缓和器又叫静电中和器，它是消除或减少带电体电荷的装置。其工作原理是它所产生的电子和离子与带电体上相反符号的电荷中和，从而消除静电危险。

4.3 防止操作人员带电

人体表皮有一定的电阻，如果穿着高电阻的鞋，因人体和衣服之间相互摩擦等原因，会使人体带电。因此，经常在油泵房、灌发油间及从事装卸作业的人员，应避免穿着化纤服装，最好穿着棉织品内外衣和穿防静电鞋。

4.4 减少静电的产生

从目前的技术状况来看，还不能完全杜绝静电产生。对于防止石油静电危害来说，不能完全消除静电电荷的产生，只能采取减少产生静电的技术措施。

4.4.1 控制油品的流速 

油品在管道中流动产生的流动电荷和电荷密度的饱和值与油品流速的二次方成正比，因此控制流速(尤其是油品在进罐、灌装和加油时的流速)是减少油品静电产生的有效方法。根据《石油库设计规范》(GBJ74—84)，装油鹤管的出口只有在被油品淹没后才可提高灌装流速，且汽油、煤油和轻柴油等油品的灌装流速不宜超过4.5m/s，初始灌装流速应低于1m/s。

4.4.2 控制加油方式

油罐从顶部溅装油时，油品必然要冲击油罐壁，搅动罐内油品，使其静电量急剧增加。实验表明，从顶部喷溅装油产生静电量与底部进油产生的静电量之比为2∶1。另外，顶部装油还会使油面局部电荷较为集中，容易发生放电。可见从油罐底部(或从顶部沿油罐壁伸至罐底)装油比顶部装油安全得多。

4.4.3 防止不同闪点的油品相混及控制清扫介质

不同油品或油中含有的水和空气之间发生摩擦而产生静电。同时，轻质油品内混合重质油品时，重质油就会吸收轻质油的蒸气而减少了容器内气体空间混合气体中油蒸气的浓度，使得未充满液体的空间由原来充满轻质油气体(即超过爆炸上限)转变成合乎爆炸浓度的油蒸气和空气的混合气体。因此，防止不同闪点的油品相混或降低油品中的含气率和含水率。严禁使用压缩空气进行甲乙类油品的调合和清扫作业。 4.4.4 流经过滤器的油品要有足够的漏电时间

流经过滤器的油品产生了剧烈的摩擦，油品的带电量会增加10～100倍。为了避免大量带电油品进入油罐或罐车，流经过滤器后的油品漏电时间需30s以上。

第三篇：油库爆炸危险区域划分

一、爆炸性气体混合物环境及区域划分

对于生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现下列情况之一者称为爆炸性气体混合物环境。

1.在大气条件下，有可能出现易燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾等易燃物质与空气混合形成爆炸气体混合物的环境。

2.闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物的环境。

3.在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体有可能泄漏时，其蒸气与空气混合形成爆炸性气体混合物的环境。

(一)爆炸性气体环境的分区

爆炸性环境的分区是根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间确定的。国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(CB 50058)将爆炸性气体环境划分为三级危险区域，见表3—1。

(二)危险物质释放源

可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在位置或地点称为危险物质释放源。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(CB 50058)将危险物质释放源分为三级

1.连续级释放源。预计会长期释放或短期频繁释放易燃物质的释放源。类似下列情况的，可划为连续级释放源。

(1)没有用惰性气体覆盖的固定顶储罐及卧式储罐中的易燃液体的表面;

(2)油水分离器等直接与空气接触的易燃液体的表面;

(3)经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孔或其他孔口(如易燃液体储罐的通气孔、盛装易燃液体的油罐车的灌装口等)。

2.第一级释放源。预计正常运行时会周期或偶尔释放易燃物质的释放源。类似下列情况的，划为第一级释放源。

(1)正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处。

(2)正常运行时会向空间释放易燃物质，安装在储有易燃液体的容器上的排水系统。

(3)正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。

3.第二级释放源。预计正常运行时不会释放易燃物质，即使释放也仅是偶尔短时释放易燃物质的释放源。类似下列情况的，划为第二级释放源。

(1)正常运行时不能释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处。 (2)正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件和能拆卸的管道接头。

(3)正常运行时不能释放易燃物质的安全阀、排气孔或其他孔口。

(三)危险物质释放源与爆炸危险区域的关系

爆炸危险区域与释放源密切相关。可按下列危险物质释放源的级别划分爆炸危险区域。

1.存在连续级释放源的区域可划为0区。

2.存在第一级释放源的区域可划为1区。

3.存在第二级释放源的区域可划为2区。

第四篇：1989年黄岛油库爆炸事故报告(错误示范)

1989年黄岛油库爆炸事故调查报告

黄岛油库区始建于1973年，胜利油田开采出的原油由东(营)黄(岛)输油线输送到黄岛油库，再由青岛港务局油码头装船运往各地。黄岛油库原油储存能力760000立方米，成品油储存能力约60000立方米，是我国三大海港输油专用码头之一。

1989年黄岛油库爆炸事故是发生于1989年8月12日、中国石油总公司管道局胜利输油公司位于山东省青岛市黄岛油库的特大火灾爆炸事故，该起事故共19人死亡，100多人受伤，直接经济损失3540万元人民币。

事故发生后，社会各界积极行动起来，全力投入抢险灭火的战斗。在大火迅速蔓延的关键时刻，党中央和国务院对这起震惊全国的特大恶性事故给予了极大关注。江泽民总书记先后3次打电话向青岛市人民政府询问灾情。李鹏总理于13日11时乘飞机赶赴青岛，亲临火灾现场视察指导救灾。李鹏总理指出：“要千方百计把火情控制住，一定要防止大火蔓延，确保整个油港的安全。”

一、事故经过：

1989年8月12日9时55分，2.3万立方米原油储量的5号混凝土油罐突然爆炸起火。到下午2时35分，青岛地区西北风，风力增至4级以上，几百米高的火焰向东南方向倾斜。燃烧了4个多小时，5号罐里的原油随着轻油馏分的蒸发燃烧，形成速度大约每小时1.5米、温度为150—300℃的热波向油层下部传递。当热波传至油罐底部的水层时，罐底部的积水、原油中的乳化水以及灭火时泡沫中的水汽化，使原油猛烈沸溢，喷向空中，撒落四周地面。下午3时左右，喷溅的油火点燃了位于东南方向相距5号油罐37米处的另一座相同结构的4号油罐顶部的泄漏油气层，引起爆炸。炸飞的4号罐顶混凝土碎块将相邻30米处的1号、2号和3号金属油罐顶部震裂，造成油气外漏。约1分钟后，5号罐喷溅的油火又先后点燃了3号、2号和1号油罐的外漏油气，引起爆燃，整个老罐区陷入一片火海。失控的外溢原油像火山喷发出的岩浆，在地面上四处流淌。大火分成三股，一部分油火翻过5号罐北侧1米高的矮墙，进入储油规模为300000立方米全套引进日本工艺装备的新罐区的1号、2号、6号浮顶式金属罐的四周，烈焰和浓烟烧黑3号罐壁，其中2号罐壁隔热钢板很快被烧红;另一部分油火沿着地下管沟流淌，汇同输油管网外溢原油形成地下火网;还有一部分油火向北，从生产区的消防泵房一直烧到车库、化验室和锅炉房，向东从变电站一直引烧到装船泵房、计量站、加热炉。火海席卷着整个生产区，东路、北路的两路油火汇合成一路，烧过油库1号大门，沿着新港公路向位于低处的黄岛油港烧去。大火殃及青岛化工进出口黄岛分公司、航务二公司四处、黄岛商检局、管道局仓库和建港指挥部仓库等单位。18时左右，部分外溢原油沿着地面管沟、低洼路面流入胶州湾。大约600吨油水在胶州湾海面形成几条十几海里长，几百米宽的污染带，造成胶州湾有史以来最严重的海洋污染。

二、事故的原因分析：

事故的直接原因：

黄岛油库特大火灾事故的直接原因：是由于非金属油罐本身存在的缺陷，遭受对地雷击，产生的感应火花引爆油气。

事故的间接原因：

①黄岛油库区储油规模过大，生产布局不合理。黄岛面积仅5.33平方公里，却有黄岛油库和青岛港务局油港两家油库区分布在不到1.5平方公里的坡地上。而且一旦发生爆炸火灾，首先殃及生产区，必遭灭顶之灾。这不仅给黄岛油库区的自身安全留下长期重大隐患，还对胶州湾的安全构成了永久性的威胁。

②混凝土油罐先天不足，固有缺陷不易整改。黄岛油库4号、5号混凝土油罐始建于1973年。这种混凝土油罐内部钢筋错综复杂，透光孔、油气呼吸孔、消防管线等金属部件布满罐顶。在使用一定年限以后，混凝土保护层脱落，钢筋外露，在钢筋的捆绑处、间断处易受雷电感应，极易产生放电火花。

③混凝土油罐只重储油功能，大多数因陋就简，忽视消防安全和防雷避雷设计，安全系数低，极易遭雷击。1985年7月15日，黄岛油库4号混凝土油罐遭雷击起火后，为了吸取教训，分别在4号、5号混凝土油罐四周各架了4座30立方米高的避雷针，罐顶部装设了防感应雷屏蔽网，因油罐正处在使用状态，网格连接处无法进行焊接，均用铁卡压接。这次勘查发现，大多数压固点锈蚀严重。经测量一个大火烧过的压固点，电阻值高达1.56欧姆，远远大于0.03欧姆的规定值。

④消防设计错误，设施落后，力量不足，管理工作跟不上。黄岛油库是消防重点保卫单位，实施了以油罐上装设固定消防设施为主，两辆泡沫消防车、一辆水罐车为辅的消防备战体系。5号混凝土油罐的消防系统，为一台每小时流量900吨、压力784千帕的泡沫泵和装在罐顶上的4排共计20个泡沫自动发生器。这次事故发生时，油库消防队冲到罐边，用了不到10分钟，刚刚爆燃的原油火势不大，淡蓝色的火焰在油面上跳跃，这是及时组织灭火施救的好时机。然而装设在罐顶上的消防设施因平时检查维护困难，不能定期做性能喷射试验，事到临头时不能使用。油库自身的泡沫消防车救急不救火，开上去的一辆泡沫消防车面对不太大的火势，也是杯水车薪，无济于事。库区油罐间的消防通道是路面狭窄、凹凸不平的山坡道，且为无环形道路，消防车没有掉头回旋余地，阻碍了集中优势使用消防车抢险灭火的可能性。油库原有35名消防队员，其中24人为农民临时合同工，由于缺乏必要的培训，技术素质差，在7月12日有12人自行离库返乡，致使油库消防人员严重缺编。

⑤油库安全生产管理存在不少漏洞。自1975年以来，该库已发生雷击、跑油、着火事故多起，幸亏发现及时，才未酿成严重后果。原石油部1988年3月5日发布了《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全管理规定》。而黄岛油库上级主管单位胜利输油公司安全科没有将该规定下发给黄岛油库。这次事故发生前的几小时雷雨期间，油库一直在输油，外泄的油气加剧了雷击起火的危险性。油库1号、2号、3号金属油罐设计时，是5000立方米，而在施工阶段，仅凭胜利油田一位领导的个人意志，就在原设计罐址上改建成10000立方米的罐。这样，实际罐间距只有11.3米，远远小于安全防火规定间距33米。青岛市公安局十几年来曾4次下达火险隐患通知书，要求限期整改，停用中间的2号罐。但直到这次事故发生时，始终没有停用2号罐。此外，对职工要求不严格，工人劳动纪律松弛，违纪现象时有发生。8月12日上午雷雨时，值班消防人员无人在岗位上巡查，而是在室内打扑克、看电视。事故发生时，自救能力差，配合协助公安消防灭火不得力。

三、对责任者的处理意见

①中国石油天然气总公司管道局局长吕某给予记大过处分;

②管道局所属胜利输油公司经理楚某给予记大过处分; ③管道局所属胜利输油公司安全监察科科长孙某给予警告处分;

④管道局所属胜利输油公司副经理、兼黄岛油库主任张某，对安全工作负有重要责任，考虑他在灭火抢险中，能奋不顾身，负伤后仍坚持指挥，积极组织恢复生产工作，可免予处分，但应作出深刻检查。

四、整改措施

①各类油品企业及其上级部分必须认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，各级领导在指导思想上、工作安排上和资金使用上要把防雷、防爆、防火工作放在头等重要位置，要建立健全针对性强、防范措施可行、确实解决题目的规章制度。

②对油品储、运建设工程项目进行决策时，应当对包括社会环境、安全消防在内的各种因素进行全面论证和评价，要果断实行安全、卫生设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的制度。切不可只顾生产，不要安全。

③充实和完善《石油设计规范》和《石油自然气钻井、开发、储运防火防爆安全治理规定》，严格保证工程质量，把隐患消灭在投产之前。

④逐步淘汰非金属油罐，今后不再建造此类油罐。对尚在使用的非金属油罐，研究和采取较可靠的防范措施。进步对感应雷电的屏蔽能力，减少油气泄漏。同时，组织气力对其进行技术鉴定，明确规定大修周期和报废年限，划分危险等级，分期分批停用报废。

⑤研究改进现有油库区防雷、防火、防地震、防污染系统;采用新技术、高技术，建立自动检测报警连锁网络，进步油库自防自救能力。 ⑥强化职工安全意识，克服麻痹思想。对随时可能发生的重大爆炸火灾事故，增强应变能力，制定必要的消防、抢救、疏散、撤离的安全预案，进步事故应急能力。

第五篇：油库特大火灾事故案例分析

http:// 2010-08-10 18:21:53 互联网 浏览：

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1 事故概况

山东某油库区始建于1973年，油库原油储存能力76万m3，成品油储存能力约6万m3，是我国三大海港输油专用码头之一。(安全管理交流-)

1989年8月12日9时55分油库老罐区，2.3m3，原油储量的5号混凝土油罐爆炸起火，大火前后共燃烧104h，烧掉原油4万多m3，占地250亩的老罐区和生产区的设施全部烧毁，这起事故造成直接经济损失3540万元。在灭火抢险中，10辆消防车被烧毁，19人牺牲，100多人受伤，其中公安消防人员牺牲14人，负伤85人。

8月12日9时55分，2.3万m3原油储量的5号混凝土油罐突然爆炸起火。到下午2时35分西北风风力增至4级以上，几百米高的火焰向东南方向倾斜。燃烧了4个多小时，5号罐里的原油随着轻油馏分的蒸发燃烧，形成速度大约1 .5m/h、温度为150~300°C的热波向油层下部传递。当热波传至油罐底部的水层时，罐底部的积水、原油中的乳化水以及灭火时泡沫中的水汽化，使原油猛烈沸溢，喷向空中，撤落四周地面。下午3时左右，喷溅的油火点燃了位于东南方向相距5号油罐37m处的另一座相同结构的4号油罐顶部的泄漏油气层，引起爆炸。炸飞的4号罐顶混凝土碎块将相邻30处的1号、2号和3号金属油罐顶部震裂，造成油气外漏。约1min后，5号罐喷溅的油火又先后点燃了3号、2号和1号油罐的外漏油气，引起爆燃，整个老罐区陷入一片火海。失控的外溢原油像火山喷发出的贮存岩浆，在地面上四处流淌。大火分成三股，一部分油火翻过5号罐北侧1m高的矮墙，进入储油规模为30万m3全套引进日本工艺装备的新罐区1号、2号、6号浮顶式金属罐的四周。烈焰浓烟烧黑3罐壁，其中2号罐壁隔热钢板很快被烧红。另一部分油火沿着地下管沟流淌，汇同输油管网外溢原油形成地下火网。还一部分油火向北，从生产区的消防泵房一直烧到车库、化验室和锅炉房，向东从变电站一直引烧到装船泵房、计量站、加热炉。火海席卷整个生产区，东路、北路的两路油火汇合成一路，烧过油库1号大门，沿着公路向伴于低处烧去。大

火殃及其他许多单位。18时左右，部分外溢原油沿着地面管沟，低洼路面流入海湾。大约600t油水在海面形成几条十几海里长，几百米宽的污染带。

事故发生后，社会各界积极行动志来，全力投入抢险灭火的战斗。在大火迅速蔓延的关键时刻，党中央和国务院对这起震惊全国的特大恶性事故给予了极大的关注。

山东省和当地的负责同志及时赶赴火场进行了正确的指导。地方公安消防支队及部分企业消防队，共出动消防干警1000多人，消防车147辆，组织了几千人的抢救突击队，出动各种船只10艘。

在国务院的统一组织下，全国各地紧急调动了153t泡沫灭火液及干粉。部队也派出消防救生船和水上飞机、直升飞机参与灭火，抢运伤员。

经过5天5夜浴血奋战，13日11时火势得到控制，14日19时大火扑灭，16日18时油区内的残火、地沟暗火全部熄灭。

2 事故原因及分析

油库特大火灾事故的直接原因：非金属油罐本身存的缺陷，遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气。

事故发生后，4号、5号两座半地下混凝土石壁油罐烧塌，1号、2号、3号拱顶金属油罐烧塌，给现场勘察，分析事故原因带来很大困难。在排除人为破坏、明火作业、静电引爆等因素和实测避雷针接地良好的基础上，根据当时的气象情况和有关人员的证词(当时时区为雷雨天气)，经过深入调查和科学论证，事故原因的焦点集中在雷击的形式上。混凝土油罐遭受雷击引爆的形式主要有六种：一是球雷雷击;二是直击避雷针感应电压产生火花;三是雷电直接燃爆油气;四是空中雷放电引起感应电压产生火花;五是烧击雷直击;六是罐区周围对地雷击感应电压产生火花。

经过对以上雷击形式的勘察取证、综合分析，5号油罐爆炸起火的原因，排除了前4种雷击形式;第5种雷击形成可能性极小，理由是：绕击雷绕击率在平地是0.4%，山地是1%，概率很小;绕击雷的特征是小雷绕击，避雷针越高烧击的可能性越大。当时该地区的雷电强

度属中等强度，5号罐的避雷针高度为30m，属较低的，故绕击的可能性不大;经现场发掘和清查，罐体上未找到雷击痕迹。因此烧击雷也可以排除。

事故原因极大可能是由于该库区遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气。根据是：

(1)8月12日9时55分左右，有6人从不同地点目击，5号油罐起火前，在该区域有对地雷击。

(2)中国科学院空间中心测得，当地该地区曾有过二三次落地雷，最大一次电流104A。

(3)5号油罐的罐体结构及罐顶设施随着使用年限的延长，预制板裂缝和保护层脱落，使钢筋外露。罐顶部防感应雷屏蔽网连接处均用铁卡压固。油品取样孔采用九层铁丝网覆盖。5号罐体中钢筋及金属部件的电气连接不可靠的地方颇多，均有因感应电压而产生火花放电的可能性。

(4)根据电气原理，50-60m以外的天空或地面雷感应，可使电气设施100-200mm和间隙放电。从5号油罐的金属间隙看，在周围几百米内有对地的雷击时，只要有几百伏的感应电就可以产生火花放电。

(5)5号油罐自8月12日凌晨2时起到9时55分起火时，一直在进油，共输入1.5万立方米原油。与此同时，必然向罐顶周围排放同等体积的油气，使罐外顶部形成一层达到爆炸极限范围的油气层。此外，根据油气分层原理，罐内大部分空间的油气虽处于爆炸上限，但由于油气分布不均匀，通气孔及罐体裂缝处的油气浓度较低，仍处于爆炸极限范围。

除上述直接原因之处，要从更深层次分析事故原因，吸取事故教训，防患于未然。

(1)油库区储油规模过大，生产布局不合理。老罐区5座油罐建在半山坡上，输油生产区建在近邻的山脚下。这种设计只考虑利用自然高度差输油节省电力，而忽视了消防安全要求，影响对油罐的观察巡视。而且一旦发生爆炸火灾，首先殃及生产区，必遭灭顶之灾。

(2)混凝土油罐先天不足。固有缺陷不易整改。油库4号、5号混凝土油罐始建于1973年。当时我国缺乏钢材，是在战备思想指导下，边设计、边施工、边投产的产物。这种混凝

土油罐内部钢筋错综复杂。透光孔、油气呼吸孔、消防管线等金属部件布满罐顶。在使用一定年限以后，混凝土保护层脱落，钢筋外露，在钢筋的捆绑处，间断处易受雷电感应，极易产生放电火花;如遇周围油气在爆炸极限内，则会引起爆炸。混疑土油罐体极不严密，随着使用年限的延长，罐顶预制拱板产生裂缝，形成纵横交错的油气外泄孔隙。混凝土油罐多为常压油罐，罐顶因受承压能力的限制，需设通气孔泄压，通气孔直通大气，在罐顶周围经常散发油气，形成油气层，是一种潜在的危险因素。

(3)混油罐只重储油功能，大多数因陋就简，忽视消防安全和防雷避雷设计，安全系数低，极易遭雷击。1985年7月15日。油库4号混凝土油罐遭雷击起火后，为了吸取教训，分别在4号、5号混凝土油罐四周各架了4座30m高的避雷针，罐顶部装设了防感应雷屏蔽网，因油罐正处在使用状态，网络连接处无法进行焊接，均用铁卡压接。这次勘察发现，大多数压固点锈蚀严重。经测量一个大火烧过的压固点，电阻值高达1.5Ω，远远大于0.03Ω规定值。

(4)消防设计错误，设施落后，力量不足，管理工作跟不上。油库是消防重点保证单位，实施了以油罐上装设固定式消防设施为主，两辆泡沫塑料消防车、一辆水罐车为辅的消防备战体系。5号混凝土油罐的消防系统，为一台每小时流量900t，压力8KG的泡沫泵和装在罐顶上的4排共计20个泡沫自动发生器。这次事故发生时，油库消防队冲到罐边，用了不到10min，刚刚爆燃的原油火势不大，淡蓝色的火焰在油面上跳跃，这是及时组织灭火施救的好时机。然而装设在罐顶上的消防设施因平时检查维护困难，不能定期做性能喷射试验，事到临头时不能使用。油库自身的泡沫消防车救急不不救火，开上去的一辆泡沫消防车面对不太大的火势，也是杯水车薪，无济于事。库区油罐间的消防通道是路面狭窄、坎坷不平的山坡道，且为无环形道，消防车没有掉头回施余地，阻碍了集中优势使用消防车抢险灭火的可能性。油库原有35名消防队员，其中24人为农民临时合同工，由于缺乏必要的培训，技术素质差，在7月12日有12人自行离库返颖，致使油库消防人员严重缺编。

(5)油库安全生产管理存在不少漏洞。自1975年以来，该库已发生雷击、跑油、着火事故多起，幸亏发现及时，才未酿成严重后果。原石油部1988年3月5日起发布了《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全管理规定》。而该油库上级主管单位安全科没有将该规定下发给油库。这次事故发生前的几小时雷雨期间，油库一直在输油，外泄的油气加剧了雷击起火的危险性。油库1号、2号、3号金属油罐设计时，是5000m3，而在施工阶段，仅凭领导的个人意志，就在原设计罐址上改建成1万m3罐。这样，实际罐间距只有11.3m远远小时安全防火规定间距33m.当地公安局十几年来曾4次下达火险隐患通知书,要求限期整改,停用中间的2号罐.但直到这次事故发生时,始终没有停用2号罐.此外,对职工要求不严格,工人劳动纪律松驰,违纪现象时有发生.8月12日上午雷雨时,值班消防人员无人在岗位上巡查,而是在室内打扑克、看电视。事故发生时，自救能力差，配合协助公安消防灭火不得力。

3 吸取事故教训，采取防范措施

对于这场特大火灾事故，应从以下几方面采取措施：

(1)各类油品企业及其上级部门必须认真贯彻“安全第

一、预防为主”的方针，各级领导在指导思想上、工作安排上和资金使用上要把防雷、防爆、防火工作放在头等重要位置，要建立健全、针对性强、防范措施可行、确实解决问题的规章制度。

(2)对油品储、运建设工程项目进行决策时，应当对包括社会环境、安全消防在内的各种因素进行全面论证和评价，要坚决实行安全、卫生设施与主体工程同时设计、同时施工，同时投产的制度。切不可只顾生产，不要安全。

(3)充实和完善《石油设计规范》和《石油天然气钻井，开发、储运防火防爆安全管理规定》，严格保证工程质量，把隐患消灭在投产之前。

(4)逐步淘汰非金属油罐，今后不再建造此类油罐。对尚在使用的非金属油罐，研究和采取较可靠的防范措施。提高对感应雷电的屏蔽能力，减少油气泄漏。同时，组织力量对其进行技术鉴定，明确规定大修周期和报废年限，划分危险等级，分期分批停用报废。

(6)强化职工安全意识，克服麻痹思想。对随时可能发生的重大爆炸火灾事故，增强应变能力，制订必要的消防、抢救、疏散、撤离的安全预案，提高事故应急能力。