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CSB 關(guān)于ITC Deer Park 罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故的最新調(diào)查

CSB發(fā)布的最新消息稱,今年3月,休斯頓ITC罐區(qū)發(fā)生大規(guī)?;馂?zāi),原因可能是8萬桶石腦油儲(chǔ)罐泵循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)械故障

1030日,在華盛頓特區(qū)CSB辦公室舉行的一次會(huì)議上,機(jī)構(gòu)董事會(huì)聽取了關(guān)于正在進(jìn)行的調(diào)查的報(bào)告。


1/ Incident Summary事故概述



2019年3月17日上午10點(diǎn)左右,Intercontinental Terminals Company(下文簡(jiǎn)稱為ITC)發(fā)生大火,LLC(ITC)大型液體儲(chǔ)存碼頭位于德克薩斯州DeerPark(圖1)。

▲ 圖1:201931780-8號(hào)罐的火災(zāi) (來源: ABC13 Houston)

火災(zāi)起源于80-8號(hào)石腦油儲(chǔ)罐附近,石腦油是一種可燃液體,通常用作生產(chǎn)汽油的原料或混合原料)。ITC公司無力隔離或阻止石腦油的釋放,大火持續(xù)燃燒、加劇,并逐步波及罐區(qū)內(nèi)的其他罐體。大火于2019年3月20日上午被撲滅。事件沒有對(duì)ITC人員或緊急響應(yīng)人員造成任何傷害。


2/ Background 背景



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Intercontinental Terminals Company, LLC


美國(guó)三井公司(Mitsui& Co. USA, Inc.)旗下的洲際終端有限責(zé)任公司(ITC)是一家專門為石化行業(yè)服務(wù)的碼頭運(yùn)營(yíng)商和倉儲(chǔ)設(shè)施。該公司成立于1972年2月24日,作為合作伙伴參與美國(guó)化學(xué)理事會(huì)的責(zé)任關(guān)懷?項(xiàng)目,目前在德克薩斯州休斯頓附近擁有并運(yùn)營(yíng)兩個(gè)碼頭,為美國(guó)墨西哥灣沿岸的客戶提供服務(wù),其中包括ITC Deer Park和ITC Pasadena。

發(fā)生事件的ITC Deer Park碼頭是一個(gè)散裝液體存儲(chǔ)碼頭,自1972年以來一直為德克薩斯州休斯頓及其周圍的客戶提供服務(wù)(圖2)。

▲圖2:ITC Deer Park 碼頭終端 總體布置圖(來源: ITC)


該碼頭設(shè)有鐵路和罐車通道,5個(gè)船舶碼頭,10個(gè)駁船碼頭,多條管道連接。事件發(fā)生時(shí),ITC Deer Park碼頭共有242個(gè)儲(chǔ)罐,總?cè)萘繛?,310萬桶。這些儲(chǔ)罐的大小從8000桶到16萬桶不等,用來儲(chǔ)存石化液體和氣體、燃料油、船用加注燃料油和蒸餾物。根據(jù)該公司網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù),ITC Deer Park碼頭每年處理大約770艘船只、3700艘駁船、12,000輛鐵路油罐車和33,600輛公路槽罐車,總吞吐量約為每年1.44億桶。

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石腦油-丁烷混兌操作


80-8號(hào)儲(chǔ)罐是一個(gè)8萬桶的地面常壓儲(chǔ)罐,于1972年在ITC Deer Park碼頭投入使用。該罐租給了另一家公司用于石腦油儲(chǔ)存和石腦油-丁烷混兌作業(yè)。ITC使用外部管道和設(shè)備(管匯)將丁烷注入石腦油產(chǎn)品(圖3),以增加燃料產(chǎn)品的辛烷值。

▲圖3:80-8號(hào)儲(chǔ)罐管道網(wǎng).照片攝于2016年前.(來源:ITC)


丁烷通過固定的丁烷噴射系統(tǒng),通過槽罐車運(yùn)輸,被注入到80-8儲(chǔ)罐中。丁烷噴射系統(tǒng)起始于罐區(qū)西南方向的罐車裝載架上,在循環(huán)管路(管匯)80-8罐區(qū)的一個(gè)噴射點(diǎn)處終止。這種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),使丁烷注入操作無法啟動(dòng),除非80-8儲(chǔ)罐的泵處于開啟狀態(tài)確保罐內(nèi)介質(zhì)正在流動(dòng)。當(dāng)這個(gè)條件被滿足時(shí),ITC操作員可以通過按下罐車裝載架上的ON按鈕來打開執(zhí)行器閥門,讓丁烷開始卸貨。丁烷從罐車上卸下,經(jīng)過4英寸的管道,再由2英寸的管道流入產(chǎn)品循環(huán)管線,與原有的石腦油產(chǎn)品相混合。為了便于石腦油和丁烷的混合(圖4),泵在整個(gè)卸載過程中以及之后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)都處于開啟狀態(tài)。

圖4:ITC丁烷混合系統(tǒng)簡(jiǎn)化示意圖。圖中的箭頭表示丁烷流動(dòng)方向和石腦油產(chǎn)品通過管道的循環(huán)路徑

ITC公司沒有為80-8儲(chǔ)罐的管匯配置緊急或遠(yuǎn)程操作隔離閥。如果泵或管匯損壞,這種隔離閥可以停止不受控制的釋放。相反,為了隔離設(shè)備,比如泵,ITC操作人員必須手動(dòng)關(guān)閉80-8儲(chǔ)罐泵的供應(yīng)閥和從泵返回到儲(chǔ)罐的回流閥。在該設(shè)備附近發(fā)生泄漏的重大火災(zāi)情況下,ITC操作員和應(yīng)急響應(yīng)人員都無法進(jìn)入該區(qū)域關(guān)閉這些需要手動(dòng)操作的閥門。


3/ Incident Description事故描述



2019年3月16日晚,為了準(zhǔn)備向80-8號(hào)罐運(yùn)送兩輛丁烷罐車,分配到the First & Second 80’s 罐區(qū)的區(qū)域操作員(操作員1)到達(dá)了80-8號(hào)罐管匯。操作人員1將管匯閥門對(duì)準(zhǔn)所需的開啟或關(guān)閉位置,以便為循環(huán)泵做好準(zhǔn)備。大約下午6點(diǎn)54分,在確認(rèn)閥門位置正確后,操作員1啟動(dòng)了泵。泵位于儲(chǔ)罐80-8管匯內(nèi),必須手動(dòng)開啟或關(guān)閉。操作員1打開泵后,他通知罐車裝載架上的操作員(操作員2)系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好,可以開始卸載丁烷了。在確認(rèn)泵正在運(yùn)行,儲(chǔ)罐已準(zhǔn)備好接收丁烷后,操作員2在罐車裝載架上啟動(dòng)卸載程序,允許丁烷從卡車流入80-8儲(chǔ)罐,如圖4所示。
計(jì)劃中有兩批貨需要交付,第一輪丁烷交付在晚上7點(diǎn)23分開始卸貨,并在晚上8點(diǎn)15分左右完成,大約170桶丁烷添加到80-8儲(chǔ)罐。第二批約193桶丁烷在晚上9點(diǎn)29分至10點(diǎn)29分之間卸貨。在完成這兩個(gè)丁烷的輸送后,泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)以保持介質(zhì)的流動(dòng)。ITC預(yù)計(jì)第二天會(huì)有船到達(dá),計(jì)劃將80-8號(hào)罐的所有介質(zhì)轉(zhuǎn)移到船上。
2019年3月17日上午,ITC分布式控制系統(tǒng)(DCS)數(shù)據(jù)顯示,監(jiān)測(cè)中的泵工作壓力和儲(chǔ)罐容積發(fā)生了一系列意料之外的變化。這些波動(dòng)表明泵的循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)了機(jī)械問題。DCS數(shù)據(jù)顯示,在上午7:25左右,泵出口壓力讀數(shù)開始緩慢上升;上午8點(diǎn)45分左右,泵的排出壓力讀數(shù)從每平方英寸(psi) 80磅增加到84磅。與石腦油的意外釋放類似,大約從上午9:34開始,記錄的罐容量開始穩(wěn)步下降。大約在同一時(shí)間,泵的排放壓力讀數(shù)突然下降到80 psi。上午9:45左右,DCS數(shù)據(jù)顯示,第二次排放壓力突然從80 psi降至75 psi,在此期間,記錄的罐容積繼續(xù)下降。上午9時(shí)34分至10時(shí)01分,DCS數(shù)據(jù)顯示,儲(chǔ)罐容量減少了約221桶。罐區(qū)沒有安裝固定的氣體探測(cè)系統(tǒng),因此沒有啟動(dòng)警報(bào)來警告ITC的工作人員發(fā)生泄漏。當(dāng)石腦油從80-8號(hào)罐中釋放時(shí),罐內(nèi)液位和體積的降低沒有引起ITC控制室的任何警報(bào)。因此,ITC人員在火災(zāi)爆發(fā)前并不知道石腦油產(chǎn)品的泄漏。
大約上午10點(diǎn),80-8儲(chǔ)罐管匯附近發(fā)生了一場(chǎng)大火(圖5)。此后不久,上午10點(diǎn)01分,控制系統(tǒng)事件日志顯示,泵已經(jīng)關(guān)閉,隨后80-8儲(chǔ)罐的設(shè)備與DCS失去了通訊聯(lián)系。在此之后,沒有關(guān)于80-8號(hào)儲(chǔ)罐或泵的進(jìn)一步控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

▲圖5:80-8號(hào)儲(chǔ)罐管匯在事故后的情況。(來源:ITC)

4/ 事故響應(yīng)和火勢(shì)發(fā)展



火災(zāi)爆發(fā)后幾分鐘內(nèi),ITC緊急響應(yīng)小組(ERT)的成員就對(duì)大火做出了響應(yīng)。最初的響應(yīng)工作集中在將幾個(gè)水源引導(dǎo)到80-8管匯上。ITC是Channel Industries Mutual Aid(CIMA)的成員之一,CIMA是一個(gè)非盈利組織,結(jié)合了大休斯頓都會(huì)區(qū)的煉油和石化行業(yè)的消防和其他應(yīng)急響應(yīng)能力。由于是CIMA的成員,幾個(gè)同樣是CIMA組織成員的相鄰公司向ITC罐區(qū)火災(zāi)提供了緊急響應(yīng)資源,包括人員、消防設(shè)備和物資。

聯(lián)合指揮部隨之成立來對(duì)協(xié)調(diào)響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督,包括來自ITC、美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)、德克薩斯州環(huán)境質(zhì)量委員會(huì)(TCEQ)和哈里斯縣消防局長(zhǎng)辦公室(HCFMO)的代表。響應(yīng)還包括來自其他聯(lián)邦、州和地方官員的支持。

80-8儲(chǔ)罐位于the First & Second 80’s 罐區(qū)的中心(圖6),周圍是其他8萬桶儲(chǔ)罐。ITC公司無法阻止或隔離從80-8號(hào)坦克釋放出的石腦油,因此大火繼續(xù)肆虐并加劇。2019年3月17日晚,80-8號(hào)儲(chǔ)罐以西的一個(gè)相鄰儲(chǔ)罐完全卷入火災(zāi)。消防員繼續(xù)用水和滅火泡沫試圖控制火勢(shì);然而,風(fēng)向的變化導(dǎo)致火勢(shì)繼續(xù)蔓延。

圖6:罐區(qū)平面圖。這張圖片顯示了ITC Deer Park的總體規(guī)劃,德州終端顯示了First & Second 80's 罐區(qū)的位置。(來源:ITC)。

2019年3月18日上午,又有四個(gè)儲(chǔ)罐起火,這四個(gè)儲(chǔ)罐都位于80-8號(hào)儲(chǔ)罐的西面。此時(shí),ITC聯(lián)系了第三方應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)提供商威廉姆斯公司(Williams Fire &Hazard Control)請(qǐng)求幫助滅火。當(dāng)天晚上,另外兩個(gè)儲(chǔ)罐也著火。緊急救援人員繼續(xù)用水和滅火泡沫來控制火勢(shì)。


到2019年3月20日周三凌晨3點(diǎn)03分左右,ITC在CIMA和美國(guó)威廉姆斯公司的幫助下,成功撲滅了ITC Deer Park終端罐區(qū)的火災(zāi)(圖7)。

2019年3月22日,大約下午12點(diǎn)15分,罐區(qū)堤壩的一段垮塌,從罐體、水和滅火泡沫中釋放出的化學(xué)物質(zhì)混合物進(jìn)入周圍水域,包括休斯頓航道。此外,當(dāng)天下午3點(diǎn)45分左右,罐區(qū)還發(fā)生了一場(chǎng)小火災(zāi),幾小時(shí)后就被撲滅了。

圖7:First & Second 80's 罐區(qū)場(chǎng)。圖為2019年3月19日星期二大火肆虐,2019年3月20日星期三完全熄滅。(來源:KHOU 11新聞)

5/ 故后



事件發(fā)生后,職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)向ITC發(fā)出了包括違反過程安全管理(PSM)標(biāo)準(zhǔn)的傳票。PSM標(biāo)準(zhǔn)包含了與處理高度危險(xiǎn)化學(xué)品相關(guān)的危害管理的最低要求。這些要求的目的是防止或盡量減少這些化學(xué)品的災(zāi)難性釋放的后果。按照OSHA的定義,“過程”是指“涉及高度危險(xiǎn)化學(xué)品的任何活動(dòng),包括此類化學(xué)品的任何使用、儲(chǔ)存、制造、處理或現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng),或這些活動(dòng)的組合。

此外,ITC Deer Park碼頭的部分設(shè)施受美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃(RMP)規(guī)則的約束。RMP規(guī)則要求使用極度危險(xiǎn)物質(zhì)的設(shè)施,除其他外,必須制定風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃,確定化學(xué)事故的潛在影響,確定設(shè)施為防止事故而采取的步驟,并闡明事故發(fā)生時(shí)的緊急響應(yīng)程序。


6/ CSB 調(diào)查計(jì)



CSB正繼續(xù)調(diào)查該相關(guān)事件。80-8號(hào)儲(chǔ)罐管匯的部件被送往一個(gè)安全的儲(chǔ)存設(shè)施,CSB在那里完成了對(duì)管道和泵的初步目視檢查并將進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。

在主要研究領(lǐng)域中,CSB計(jì)劃確定潛在的石腦油泄漏點(diǎn)和火源,確定為什么石腦油產(chǎn)品泄漏在點(diǎn)火前沒有被檢測(cè)到?為什么泄漏在著火后沒有得到妥善的隔離?

CSB亦會(huì)研究緊急響應(yīng)措施,為何此次事故花了77個(gè)小時(shí)才將大火撲滅。為此,CSB仍然需要收集額外的應(yīng)急響應(yīng)證據(jù),包括各種事故指揮記錄、照片、視頻和無人機(jī)鏡頭。在調(diào)查完全結(jié)束后,CSB早還將發(fā)表一份詳細(xì)的最終報(bào)告其中將包括額外的信息、分析、結(jié)果和安全建議。