氮肥企业安全事故统计分析
2018-07-11王春茂沈冬奎
王春茂 沈冬奎
(1.山东省特种设备检验研究院有限公司 济南 250101)
(2.山东省安泰化工压力容器检验中心 济南 250014)
近年来全国特种设备事故保持了总量持续下降的态势,全国特种设备安全形势总体平稳①。目前的事故统计更多地以特种设备类别划分,还没有专门针对某一行业的具体统计分析,本课题的研究期望专门针对我国氮肥行业的安全事故进行统计分析,以期带来客观准确的数据,更加有效的评估氮肥企业风险,减少氮肥企业事故,最大限度的保障安全生产。
为了更好地反映我国氮肥企业的安全现状,本研究从氮肥企业日常生产中的安全故障和全国氮肥企业安全事故两个方面进行了统计分析。
1 全国氮肥企业氮肥事故统计分析
为了更加客观的分析全国氮肥企业,本课题以全国230家氮肥企业为主要对象,选取可公开检索文献内容进行统计。鉴于事故的原因是多方面的,本研究只选取引起事故的直接因素作为事故原因进行统计分析。经统计,共归纳1976~2015年氮肥企业事故111起,这些事故共造成人员死亡252人,受伤中毒461人②。
1.1 发生事故设备类型统计
根据发生事故的设备类型,统计如图1所示。可以看出,压力容器和压力管道是造成恶性事故的主要原因,共有75起,占到了事故总数的67.6%。而平时故障率较多的压缩机等动设备引起的事故11起,仅占事故总数的9.9%。从事故造成的死亡人数看,压力容器和管道造成的事故死亡人数为190人,占到了事故总死亡人数的75.4%,而动设备造成的死亡人数占到总数的2.8%。从事故造成的中毒和受伤人数看:压力容器和管道造成的事故受伤人数为392人,占到了事故总受伤人数的85.0%,而动设备造成的受伤人数占到总数的6.5%。
从中可以看出,压力容器和压力管道是造成氮肥企业事故损失的主要设备,其危险性显著高于其他类别设备。
图1 发生事故设备类型统计
1.2 发生事故原因分析
对氮肥企业事故原因统计分析如图2所示。可以看出由于违规作业、巡检不仔细、操作失误、检修质量差、检修不足等人为引起的故障一共88起,占到了事故总数的79.3%,可见在氮肥企业中人的因素是维护安全运行的主要方面之一。
图2 事故失效原因分析图
1.3 发生事故环节分析
从图3的事故发生统计图可以看出,检修、开停车事故为63起,占到了氮肥企业事故比例的57%,每年氮肥企业检修时间不到一个月,但发生的事故和开停车加起来,占到了总事故的57%,其事故发生概率是平常运行发生概率的近15倍。大修期间,需要开停车,需要外来人员协作打磨防腐、检验检测和技术改造等,这一切都构成了检修期间事故率相对高发的因素。
此外从事故类型看,爆炸事故为71起,占到了事故总数的64%。氮肥企业原料的易燃性、反应性和毒性本身导致了爆炸事故的发生。压力容器的爆炸,以及燃烧传播速度超过音速时的爆轰,都会造成破坏力极强的冲击波,会使建筑物部分倒塌、墙壁崩裂,进一步加剧了事故的损失。
图3 事故发生环节统计图
2 某氮肥厂安全故障统计分析
本课题从山东24家较大规模氮肥企业中选取了具有相当代表性的山东某氮肥企业LC厂为对象进行了日常生产中安全故障统计。该企业1976年建厂,占地面积255800万平方米,具有3套尿素装置,年产尿素50万吨,并自备25000kW的热电联产装置,分为供气车间、热电车间、压缩车间、循环水车间、合成车间、尿素车车间和包装车间等,共有压力容器919台,压缩机等运转311台。现将LC厂2012年至2015年共四年时间的厂内安全故障通报共87起进行了统计③。这些故障虽都够不上特种设备事故,但就工艺操作而言,已经造成了停车、减产等损失,影响了工艺的平稳正常运行,构成了潜在危险性。
2.1 故障涉及设备的类型
图4 发生故障设备类型饼状图
根据发生故障的设备类型,统计如图4所示。从中可以看出,压缩机等动设备引起的故障占到了36起,约占总数的41.4%。而容易引起恶性事故的压力容器和压力管道及其阀门引起的故障一共34起,占到了总数的39.1%。
2.2 故障失效原因分析
设备发生故障的失效原因分析如图5所示。可以看出由设备本身失效引起的故障一共6起,仅占总数的6.9%。而由于检修质量差、维护不到位、操作失误、检修不足等人为引起的故障一共80起,占到了事故总数的92.0%,可见目前在氮肥行业中人的因素是维护安全运行的主要方面之一。
图5 设备失效原因统计图
2.3 故障时间分析
从故障年份统计图6可以看出,整体而言,故障数随着管理水平的提高逐年减少。但安全是相对的,故障潜在发生的可能性很难根除,只能针对性的采取措施,降低故障发生的概率。
图6 设备故障年份统计图
图7 设备故障月份统计图
另外对故障具体发生时间进行了统计分析,如图7所示。故障发生的时间看似相对无序,但发生在4、5、6月份的故障相对集中,这主要和该企业历年多集中于4、5、6月大修有关。这从图8所示的故障环节统计反映的更加直观。这与上部分对全国氮肥企业事故统计结果相类似,进一步佐证了氮肥行业在检修期间安全隐患较大,发生事故概率较高的现状。
图8 设备故障环节统计
3 结束语
随着安全意识的不断提高,安全隐患和安全事故都在逐年下降,但由于氮肥行业高温、高压、易燃、易爆、易中毒、易烧伤等危害因素众多,其安全一直是一个需要引起足够重视的难题。通过上面的统计分析可以看出:
1)压力容器和压力管道是氮肥企业故障和事故的主要源头,加强其检验检测和安全管理,是提高氮肥企业安全的一个重要方面;
2)人员素质因素是提高氮肥行业整体安全不可忽视的关键一环。由于我国氮肥行业多数是由小氮肥历经多次升级改造而来,全面加强操作人员相关安全教育,加大安全投入已经刻不容缓;
3)检修环节是氮肥行业安全事故的高发环节,全面加强安全制度建设,提高管理水平是减少停车检修安全隐患,提高整体安全水平的一个有效措施。
① 质检总局办公厅2017年4月10日第23期情况通报《质检总局关于2016年全国特种设备安全状况情况的通报》。
② 国家质检总局科技计划项目《氮肥企业设备安全概率统计及潜在风险分析》(项目编号:2012QK239)。
③ 山东聊城氮肥企业生产设备部《厂内安全通报》,详见《氮肥企业设备安全概率统计及潜在风险分析》(项目编号:2012QK239)。