英国邦斯菲尔德油库爆炸火灾事故
2018-11-08庞鹤
辑/庞鹤
这里曾是英国第五大油库,自二战时起就为英国皇家空军提供燃油,然而2005年12月11日凌晨6时01分,3次巨型连环爆炸摧毁了油库50%以上设施,共烧毁大型储油罐20余座,43人受伤。本次事故酿成了欧洲和平年代最严重的生态灾难。
油库爆炸形成的浓烟
2005年12月11日的凌晨,英国邦斯菲尔德油库(距伦敦不到50千米)发生的爆炸火灾事故,共烧毁大型储油罐20余座,43人受伤,无人员死亡。这里曾是英国第五大油库,自二战时起就为英国皇家空军提供燃油,当时有26个储油罐和400个油柜,储存着英国5%的燃油储备。本次事故酿成了欧洲和平年代最严重的生态灾难,对伦敦乃至英伦全境的生态环境造成了严重的危害。
事故经过
2005年12月10日19时,英国邦斯菲尔德油库A罐区的912号储罐开始接收来自T/K管线的无铅汽油,油料的输送流量为550m3/h(该流量在允许范围内)。
12月11日凌晨0时,912号储罐停止收油,工作人员对该储罐进行了检查,检查过程大约在11日凌晨1时30分结束,此时尚未发现异常现象。
从12月11日凌晨3时开始,912号储罐的液位计停止变化,此时该储罐继续接收流量为550m3/h的无铅汽油。912号油罐在12月11日5时20分已经完全装满。由于该储罐的保护系统在储罐液位达到所设置的最高液位时,未能自动启动以切断进油阀门,因此T/K管线继续向储罐输送油料,导致油料从罐顶不断溢出。
溢出的油料受罐体加强圈、罐顶边缘板的阻挡,在储罐周围形成巨大的油料瀑布。由于汽油的发挥性很强,储罐周围迅速形成大量油气混合物,同时,溢出的油料在防火堤内大量聚集。防火堤内装满油料后,油料又从防火堤溢出向低洼处流动。很快,整个灌区内弥漫着高浓度的油气混合物。在爆炸前,大约有超过300吨油料溢出油罐,油气混合物的扩散面积达 8 万 m2。
6时01分,发生了第一次爆炸,之后半小时内引起了附近20个油罐相继爆炸。三次巨型爆炸分别在6点01分、6点27分和6点28分。接连的巨响和震感使附近房屋的玻璃全部震碎,爆炸后的大火将天空染成橘色,火焰高达60 m~90 m,在伦敦市内都可以看到邦斯菲尔德方向的大火和浓烟。爆炸产生了强烈的冲击波,几千米外民众的窗户都被震碎,40千米外的伦敦都听到了爆炸声。大火持续燃烧3天,油库50%以上设施被破坏。
油库发生爆炸后一片狼藉
事故调查
爆炸发生后,消防队员立刻冲在最前面,展开救火行动。交通部门立刻封锁了油库附近的两条高速公路,警方对爆炸现场周围实施戒严。180名消防员参加了救火,他们铺了30千米长的软管泵,向大火喷了1 500多万升水,25万升泡沫。大火烧了60个小时终于在12月13日晚上被扑灭。
由于油库附近正好是英国第七大的Luton机场,爆炸后一度引起混乱,有人传说是恐怖分子劫持飞机撞毁油库,也有谣传爆炸已造成8人死亡。
爆炸后的2 h,政府负责人召开发布会,澄清爆炸属于意外事故,并非恐怖袭击,共43人受伤,无人身亡。由于事发在周日的凌晨,工人们都还没有上班,油库距离居民区又较远,才有了这样零死亡的结果。
2005年12月16日,也就是爆炸发生后的第5天,英国政府成立联合调查组,开始进入现场进行调查。事故调查进行得非常仔细,自2006年2月21日开始,定期发布调查进展,2006年7月13日,发布初始调查报告,随后又多次发布调查进展报告与中间报告,直到2008年12月,才发布最终报告。调查小组通过详细的调查分析,包括软件模拟、实物模型等手段,一步一步揭示了事故发生的过程。
事故储罐为内浮顶罐,编号为912,是用来接受来自炼油企业的汽油。罐的液位设计为一个远传浮子液位计,并有高液位报警,一个为独立的高液位开关,在液位到达此开关位置后,联锁关闭进料阀,液位、温度,高液位开关信号进入油罐中央处理系统,经过逻辑计算后,自动处理。
根据事故调查报告,事故按照时间顺序简要还原如下:
2005年12月10日19:00:912罐以550 m3/h的流量速接受来自T/K南部管线的无铅汽油(流量在一定范围内有所变动)。
2005年 12月 11日 3:00:912号罐液位读数保持不动,但是此时管网仍然以550m3/h继续送料,经过计算,大约5:20左右,912号储罐应该已经充满并且通过顶部8个三角形排气口溢流。首先导致在围堰内形成爆炸性汽油蒸气云。
2005年12月11日5:38分:隔壁厂区的监控录像显示蒸气云从912罐围堰西北面开始溢出,并向西面扩散,蒸气厚度大约1 m左右。
5:46分:汽油蒸气云的厚度已经达到2 m左右,并从912号罐区围堰向四面溢流;5:50分:汽油蒸气云已经扩散到厂区外,到达邻近的其他厂区。
2005年12月11日6:01分:第一次大爆炸发生了,以后又有多次爆炸,造成20多个大罐着火。点火源没有最终确定。
根据事故调查报告,这起事故主要原因是912储罐的自动测量系统(ATG)失灵,储罐装满时,液位计停止在储罐的2/3液位处,ATG报警系统没能启动,储罐独立的高液位开关也未能自动开启切断储罐的进油阀门,致使油料从灌顶溢出,从灌顶泄漏的油料外溢,油料发挥,形成蒸气云,遇明火发生爆炸、起火。而从912罐液位计故障卡住,液位没有变化开始,到6:01事故发生,中间有3 h的时间,操作工没有和上游装置电话沟通,一直傻等液位变化。液位计故障导致高液位报警失效,傻等的操作工失去了系统提醒的机会。高液位开关联锁失效,导致溢流;罐区没有安装可燃气报警器,导致溢流后,没有报警;罐区没有安装录像设备,导致溢流后,操作工没法及时发现。
事后整改
伦敦政府在此次事故中应急比较充分,事故发生后,英国政府努力保证公众的知情权。警方在事发当天上午就将油库附近的2 000多居民疏散到附近体育中心,第一时间通过媒体否定有“恐怖袭击”的可能,打消了英国公众和媒体对“恐怖袭击”的猜测,避免了社会恐慌;警方、消防局和卫生部门每天定时召开新闻发布会,向媒体通报最新信息。各部门还分别开通热线,接受公众问询;卫生保健局的网站详细介绍了油罐爆炸对健康的影响,并对附近居民提出相关保健建议。
此次事故救援中,应急物资十分充足。同消防人员一起工作的,还有对周边水源进行监测的英国环境保护署的专家们。油库附近有两条主要河流,专家从爆炸发生后就对河水水质进行实时监控,观察是否有爆炸造成的污染物进入河中。
环保部门和消防局通力合作,直接将消防废水引入救援现场的地下排污系统。灭火工作结束后,统一进行处理。当时那些夹杂着灭火剂、石油、汽油残液的消防废水没有对地表水和地下水造成严重影响。
事故整改方面,调查委员会揭示,这次事故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。因此在SIS设计和操作方面应注意:
第一,主管当局和邦斯菲尔德地区的业主应该为涉及油库的溢油保护系统的所有安全仪表系统(SIS)进行安全等级分析和评价,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:油库周边敏感设施和人员的分布;油库的操作强度及运行方式;油库检测系统可靠性的期望值;人员监控的范围和周期。
第二,对于事发油库和其他所有油库,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。
爆炸油罐
油库爆炸后火光冲天
第三,安全仪表系统(SIS)的原始数据记录均应得到很好地保存,并被定期检查以确保系统的运行达到了设计要求,检查的点有:记录应该可以被第三方顺利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1年。
另外,事故调查委员会指出,912储罐的设计思路、标准以及操作方法存在一些问题,应加以改进:
首先,912储罐罐体本身的多处设计有利于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灌顶漫溢时油品挥发的设计都应该被改进。
其次,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、报警系统等均应该由当局进行定期的检查,确保其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。
第三,对于库区的上游接收站在应对紧急事件时,为确保安全,应该具有独立的权力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油厂的联动。