调查过程(4)
1. 调查人员
CSB的(CSB-Chemical Safety Hazard Investigation Board)事故调查人员于1998年3月6日到达事故现场,参与事故现场调查的还有来自路易斯安那州警察局Hazmat分局的、路易斯安那州环境质量部门的、OSHA的及Sonat公司内部的事故调查员。
CSB询问了Sonat公司的相关人员、分厂合同工和事故紧急救护人员。CSB调查组还查阅了Sonat和其它组织的物证据和调查文件。能源部的Oak Ridge国家实验室和Argonne国家实验室的人员帮助CSB进行了技术分析。美国军方和路易斯安那州都为事故调查提供了支持。
2. 工艺调查
该厂是以附近两井的井液为原料,通过连续的分离工艺来生产石油和天然气的。为了让井液分别流入各自的组成相中,该厂拥有两套独立的分离系统,Bulk系统和Test系统。两井分别距分离系统为270英尺(约82.3m)和2英里(约3.2km)。1998年1月16日Test系统开始生产,处理来自Temple22-1的井液,Bulk系统在1998年3月4日才首次投入生产,处理来自Temple24-1的井液。
每一套分离系统分别由相互连接的3个分离器组成。多个分离器的使用是为了使天然气的产量最大。一次、二次分离器和三次分离器的最大允许工作压力分别为1440psig(约9.9MPa)、500psig(约3.4MPa)和0psig(0MPa),(表压)。压力超过此值将会激活每个分离器上的减压阀,实际操作压力要低很多,实际一次分离器为900psig(6.2MPa),二次分离器为225psig(约1.6MPa),三次分离器一般也就在一个大气压左右。通过分离系统时井液压力减小,流体中天然气的溶解性降低,就可蒸馏出气体部分。前两分离器是为了三相(天然气/石油/水)分离而设计的,第三个分离器就是为了两相(天然气/石油)分离而设计的。
流体在前两次分离器中的滞留时间对于基于重力的油水分离是足够的。分离器的天然气直接通向气体销售管线,或经过压缩通过管线输送到气体加工厂;分离出的盐水直接流向地面或进入储罐;石油相从前一分离器流向后一分离器,最后进入储罐,通过槽罐车运到精炼厂。
第三次分离的分离器的容器都是45英尺(约13.7m)高,直径4英尺(约1.2m)。操作中,容器的80%的空间充满着液体,井液在约35英尺(约10.7m)高处导入分离器,残留的天然气会在油相散开,聚集在分离器顶部,通过压缩机对气体施压,使之与第二分离器中的气体相混合。
3. 事故当时的人员位置
事故当时有三类人员在厂内,1名Sonat生产监督员,负责协调几口井和分离设施在所有生产活动;1名Sonat建筑监督员,负责Bulk系统最后的建筑和附近其它分离厂的建筑,建筑监督员也帮助操作排放装置;另外就是厂内雇佣的操作工,一部分是Sonat职工,另一部分是合同工。操作工在Sonat生产监督员的指挥下工作。他们控制操作温度、压力和流速,测量储罐液位,记录生产数据。工人一般每12小时轮班一次。厂内设计了由操作工定期控制的自动操作程序。但事故发生时,并不是定期操作时间,却有6名工人出现在生产现场。
原因分析(5)
CSB使用了标准的调查方法,包括事故树分析方法(FTA)对事故进行了分析,并确定了事故原因。
1. 主要原因
(1) 破裂的分离容器,即三相分离器,缺乏一个进口阀,所以不能与相邻的旁路管线隔开,该旁路管线在事故发生时还有高压排放气。
(2) 事故发生时,分离器上的2出口隔离阀是关闭的,分离器下游的旁路管线上的2个隔离阀也是关闭的,这样高压排放气体就不能排除,从而造成分离器超压。
(3) 该厂设计和建设过程中缺乏工程设计评价和危险性分析。
(4) 分离器排放的气体压力为800psig(约5.5MPa)。
(5) 给工人提供书面的操作规程,没有安排好排放操作时阀门的操作规程。
(6) Sonat公司的油气生产设施的三相分离器缺乏足够的减压系统。美国石油学会发布的12J-1992,明确规定了油气分离器无论大小,都必须安装压力保护装置。
(7) 第三次分离器存在设计上的缺陷,分离器上游缺少一入口隔离阀,这样的阀可以用来将分离器与导致容器破裂的高压排放气分开。