2023年12月20日8时13分许,福建泉州中化学天辰(泉州)新材料有限公司环氧丙烷装置产品分离单元粗产品缓冲罐19—V4215区域发生泄漏爆炸事故,造成1人轻微伤,直接经济损失约310.2153万元。
日前,泉州市应急管理局发布了该起事故的调查报告。
造成事故直接原因:一是设备故障。粗产品缓冲罐19—V—4215出口管路压力调节阀1910—PV—42151仪表风气路故障导致压力调节阀1910—PV—42151关闭,引发粗产品缓冲罐19—V—4215超压发生泄漏,可燃物料沿人孔法兰泄漏至大气中达到爆炸极限,泄漏物料高速冲刷产生静电引发空间爆炸。高温引发粗产品缓冲罐19—V—4215内环氧丙烷和甲醇急剧气化,造成粗产品缓冲罐19—V—4215超压爆炸。二是违反安全操作规程。企业操作规程中明确规定“塔压高时不允许向后系统出料”。企业在闪蒸塔T—2100、汽提塔T—2200、T—3100等塔压超过生产操作规程及工艺卡片高限情况下,仍然向粗产品缓冲罐19—V—4215出料,未严格执行安全操作规程。

事故发生后,福建省委、省政府和泉州市委、市政府高度重视,省、市及省应急厅主要领导先后就应急处置、事故调查和人员救治等工作作出指示批示;泉州市委、市政府领导同志率市应急局、消防救援支队、市生态环境局赶赴现场,会同泉港区党委政府有关同志开展救援抢险及事故调查前期工作。省应急管理厅派出工作组携专家赴中化学天辰(泉州)新材料有限公司指导处置和调查工作。
根据《中华人民共和国安全生产法》、《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)等相关法律法规、文件及市领导有关批示指示要求,泉州市人民政府成立了由市应急局牵头,市公安局、市场监管局、总工会、消防救援支队和泉港区人民政府组成的事故调查组对事故提级调查,并邀请市纪委监委派员参与事故调查。调查组坚持“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则,深入开展调查工作。通过现场勘查、调查取证、委托专家技术分析工作,查明了事故原因,认定了事故性质和责任,提出了对有关责任人员、责任单位的处理意见和改进工作的措施建议。
经调查认定,福建泉州中化学天辰(泉州)新材料有限公司“12·20”一般泄漏爆炸事故是1起因设备故障和人员操作不当造成的一般生产安全责任事故。调查情况报告如下:
一、事故基本情况
(一)事故发生单位概况
中化学天辰(泉州)新材料有限公司成立于2022年3月1日,统一社会信用代码:91350505MA8UMRQ599,企业主要负责人:王春光,为危险化学品生产企业,事故发生时属于试生产阶段。该企业60万吨/年环氧丙烷项目(一期)于2022年7月12日开工,投资额37.37亿元,于2023年10月18日完成中交,2023年11月2日中化学天辰(泉州)新材料有限公司组织5名专家对试生产条件进行检查确认,2023年11月27日组织正式试生产。负责该项目设计单位和施工总包单位为中国天辰工程有限公司,事故发生装置环氧丙烷生产装置施工单位为中国化学工程第七建设有限公司,监理单位为北京中恒信达工程项目管理有限公司。
(二)事故发生装置情况
该企业环氧丙烷生产装置采用双氧水法生产环氧丙烷,采用双氧水做氧化剂,在特制钛硅分子筛催化剂存在下,以甲醇为溶剂,将丙烯氧化为环氧丙烷,同时产生少量副产物。主要反应为C3H6+H2O2—C3H6O+H2O。反应产物经分离精制,将未反应的过量丙烯、甲醇、水、副产物分离,获得产品环氧丙烷。未反应的丙烯分离出废气后,循环使用。甲醇与水及副产物分离后亦循环使用。生产装置主要包括反应、丙烯分离、丙烯回收压缩、产品分离精制、甲醇分离回收、废水预处理共6个单元。事故发生部位为产品分离精制单元,生产工艺如下:
产品分离精制单元的主要目的为将环氧丙烷从环氧丙烷、水、甲醇以及含有少量其他副产物如丙二醇、醛类、脂类等的混合物中提纯精制。来自上游的物料经预热后,在粗产品缓冲罐19—V—4215内与烧碱混合,进入预分离塔T—4200进行精馏分离,塔釜液泵送至闪蒸塔T—2100进行物料回收,塔顶粗环氧丙烷送至产品精制塔T—4300。
粗环氧丙烷在产品精制塔T—4300进行精馏,含甲醇、水等的塔釜液通过塔釜泵送至闪蒸塔T—2100进行物料回收,塔顶采出纯度合格的环氧丙烷产品。

(三)事故设备及管道情况
1. 粗产品缓冲罐19—V—4215
设备名称:粗产品缓冲罐,设备编号:19—V—4215,该设备为第二类压力容器,于2023年2月7日完成制造,设备制造单位:中化学华谊设备科技(上海)有限公司。2023年7月18日由泉州市泉港区市场监督管理局办理使用登记证〔编号:容15闽C08378(23)〕。设备容积13.1m3,操作压力0.2MPa,设计压力0.35MPa/FV(全真空),操作温度54℃,设计温度90℃。介质为环氧丙烷和甲醇,介质特性为易爆、高度危害。设备A、B类焊接接头进行100%射线检测,合规标准为NB/T47013.2—2015中II级合格,C、D、E类接头进行100%渗透检测,合格标准为NB/T47013.5—2015中I级合格。设备耐压试验压力0.44MPa,泄漏试验压力0.35MPa。
2. 管道MP—41009—200—S1B—H1
为粗产品缓冲罐19—V—4215出口管道,属于GC2级压力管道,安装距离地面23.5m~28.5m。管道设计规格为Φ219.1×4mm,设计压力为0.5MPa,工作压力为0.3MPa,设计温度为90℃,工作温度为54℃,设计材质为S30408奥氏体不锈钢,管线长度约22m,管道整体布置与19—V—4215位于装置同层布置。取得特种设备登记证〔编号:管31闽C00021(23)〕。
3. 压力调节阀1910—PV—42151
位于粗产品缓冲罐出口管道上,阀门形式为平衡密封型套筒调节阀,口径DN150/DN125,阀门属于气开阀(FC)。阀门出厂前进行了基本误差、始终点偏差、回差、死区、泄漏量检验,阀门本体耐压的密封性、填料函及其他连接处密封性、气室密封性检验、外观检查等检验测试,检测结果为合格。阀门制造商为无锡智能自控工程股份有限公司,取得特种设备型式试验证书,阀门出厂检测日期为2023年03月。
(四)事故发生单位安全生产管理情况
中化学天辰(泉州)新材料有限公司环氧丙烷装置(一期)于2023年11月27日正式进入试生产阶段。试生产前企业开展了设备及管道试压、吹扫、气密、单机试车、仪表调校、联动试车等生产准备;成立试车领导小组和现场工作组;制定生产安全事故应急预案向泉港区应急管理局备案〔编号:WH3505052023052〕;编制重大危险源安全评估报告向泉港区应急管理局进行重大危险源备案〔编号:BA闽305505(2023)009号〕;制定投料试车方案,企业组织专家对试生产方案进行审查和对试生产条件进行确认,并于2023年11月23日向泉州市、泉港区应急管理局分别报告,2023年11月27日正式进入试生产阶段。
(五)事故发生经过
中化学天辰(泉州)新材料有限公司环氧丙烷装置(一期)于2023年12月12日投甲醇进入反应器主装置。12月15日加入丙烯进入环氧丙烷生产装置T—3400脱丙烷塔和T—3300丙烯回收塔进行循环,12月17日进入环氧丙烷装置2号反应器进行循环,12月19日下午3时50分接收双氧水进入环氧丙烷装置2号反应器,正式开始反应。
12月20日6时27分开始,产品分离精制粗产品缓冲罐19—V—4215下游的预分离塔T—4200以及产品精制塔T—4300压力从49.8KPa开始升高,7时03分,预分离塔T—4200压力升高超过操作压力,压力值达100KPa(正常操作压力为:35~50KPa),超过安全仪表系统设置联锁值,SIS系统切断再沸器E—4230热水开关阀XV—42301停止加热。塔顶压力开始降低后,当班主操林**切除联锁,重新投用塔釜再沸器,此时塔顶压力值为106KPa。
针对预分离塔T—4200、精制塔T—4300的压力出现缓慢上涨的趋势,7时33分起,当班主操林**与一班班长蔡**、外操胡**进行联系,要求处理预分离塔T—4200、精制塔T—4300压力上涨的问题,采取的措施包括,打开了预分离塔T—4200压控阀和精制塔T—4300压控阀的排气阀进行泄压。同时打开了备用风机B8087B的出口进行泄压。但泄压效果不佳,T—4200塔的压力自最高169KPa下降至150KPa后,又出现缓慢上升。
12月20日7时43分,粗产品缓冲罐19—V—4215压力涨到0.37MPa,此时粗产品缓冲罐19—V—4215的进料流量维持在14.95m3/h(设计进料量92m3/h)左右,预分离塔T—4200的塔压133.79KPa,汽提塔T—2200塔压是40KPa。
当班主操林**在副厂长姜**的指挥下,7时46分22秒将粗产品缓冲罐19—V—4215出料压力调节阀1910—PV—42151的阀位由13.5%增加至约18%后,粗产品缓冲罐19—V—4215压力下降至0.33MPa,并且还在持续下降,到7时46分50秒压力降至0.23MPa。
12月20日7时57分10秒起,粗产品缓冲罐19—V—4215的压力从0.20MPa的压力再次缓慢上涨,8时07分53秒粗产品缓冲罐19—V—4215压力涨到0.4MPa以上(设计量程为0.4MPa,超量程后无法显示具体压力)。
粗产品缓冲罐19—V—4215压力达到0.4MPa时,前端汽提塔T—2200塔的压力是100KPa,超过正常压力(正常操作压力:10~50KPa),后端预分离塔T—4200的压力是146KPa(正常操作压力应为:35~50KPa)。
发现压力上涨后,操作人员连**在副厂长姜**的指挥下,于8时09分33秒将出料压力调节阀1910—PV—42151的阀位由17.5%开至20%(进料阀门FV22161,碱液进料阀门FV41001保持原阀位未动,粗环氧丙烷管路流量计FT22161、FT41401、碱液进料管路流量计FV41001均为0m3/h),压力没有下降。
当班四班班长郭**到现场查看压力调节阀1910—PV—42151阀位开关情况,到达4楼时发现粗产品缓冲罐19—V—4215附近出现大面积泄漏,随即撤离,撤离过程发生爆炸着火。
事故装置工艺流程图如下:

(六)事故现场情况
环氧丙烷生产装置3楼的溶剂精制分离器V—5335进口管道、溶剂精制反应器R—5300循环氢出口管道受损,丙烯回收塔回流罐V—3325进料管道受损,3楼内管廊管道部分受损,部分仪表、阀门、电缆受损。
环氧丙烷生产装置4楼的粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215设备损坏,人孔部分向东南侧上飞砸穿5层楼板后落至5层循环氢气入口缓冲罐V—5385西侧。筒体向西北侧砸到脱氧塔回流罐V—1625后解体,覆盖在脱氧塔回流罐V—1625上。罐内筛板主要散落于粗环氧丙烷缓冲罐19—V4215原基础东侧和南侧。粗环氧丙烷缓冲罐19—V4215底部进料管道在本体管座角焊缝处撕裂断开,粗环氧丙烷缓冲罐19—V4215上部出料管道在长颈法兰与本体管座角焊缝处撕裂断开。楼层结构柱3—14严重变形。脱氧塔回流罐V—1625设备推离原有基础,被砸向东北方向侧翻移位,出口管线受损变形。汽提塔冷凝器E—2210设备移位。4楼内管廊管道部分受损,部分仪表、阀门、电缆受损。4楼南侧两处花纹板楼面塌陷。
环氧丙烷装置5楼部分仪表、阀门、电缆受损。环氧丙烷主装置五个步梯中的中间步梯受火灾变形明显。5楼粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215上部楼板整体炸飞,西南侧两处花纹板楼面塌陷。
装置东北侧室外装置区T—2100、T—4200和T—3400塔不同程度过火受损。
图1事故现场图片


(七)人员伤亡和直接经济损失情况
本次事故造成1人轻微伤,直接经济损失310.2153万元,伤者郭**,福建泉港人,为中化学天辰(泉州)新材料有限公司环氧丙烷分厂四班班组长。
二、事故应急处置及评估情况
(一)事发企业先期处置情况
12月20日8时13分,环氧丙烷装置班长蔡**对讲机汇报现场出现起火现象。中控室得到消息后,操作人员连**立即按下紧急停车按钮。
2023年12月20日8时14分许,中化学天辰(泉州)材料有限公司环氧丙烷装置现场员工及当班调度拨打“110”“119”报警。
(二)信息接报
12月20日8时14分,泉港区公安指挥中心及泉州市消防救援支队指挥中心接警后,先后安排11个消防站及战勤保障队伍、237名消防救援人员、46辆消防车赶赴现场处置。
8时18分,泉港区委区政府总值班室接报事故情况,于8时29分电话初步报泉州市委市政府总值班室,8时59分书面报告市总值班室,并分别于9时26分、13时28分书面续报市总值班室。
(三)应急响应
事故发生后,泉州市委、市政府分管安全生产、生态环境的2位市领导立即赶赴现场,坐镇现场组织指挥事故救援工作,组织市、区两级消防救援、应急、公安、生态环境、卫健等部门主要领导,以及泉港区委、区政府、泉港石化工业园区管委会主要领导开展应急处置,第一时间启动危险化学品应急预案,成立现场指挥部,下设救援处置组、管制警戒组、环境监测组、专家评估组、宣传工作组、综合保障组、善后处置组、事故调查组等8个组,按职责各司其职、平行作业、密切协同,确保快速紧急疏散避险安全距离内的人员,确保企业自救、先期处置、联动救援、舆情回应有序衔接,尽快尽力稳控局势。
1.公安部门响应
接到事故报告后,泉州市公安局泉港分局于8时15分指派泉港消防大队、南埔派出所出警,调取现场监控查看事发现场情况,对事发现场周边区域实施安全警戒,安排警力有序管控进入园区主要通道,实施交通管制,维护现场秩序,确保各类应急救援车辆快速通行。
2.消防部门响应
泉州市消防救援支队指挥中心接警后,立即安排出警,共调派泉港区南埔消防救援站、增援的山腰消防救援站、东桥消防救援站及泉州消防救援支队石化重型编队等,共11个消防站及战勤保障队伍、237名消防救援人员、46辆消防车赶赴现场处置。同步调集福建联合石化专职消防队、泉港石化工业园区专职消防队45名消防员、8辆消防车协同处置。
8时17分,泉港石化工业园区专职消防队6车35人在事发3分钟内到达事发企业,开展前期处置工作,构建第一道防线,对涉事周边装置使用消防水冷却保护。
8时28分,首批消防救援队到达现场后,采取“关阀断料、固移结合,控制蔓延”的战术措施,冷却周边装置,控制火势蔓延,避免了连环起火、失控爆炸、环境污染等次生灾害发生。
9时24分,泉州消防支队全勤指挥部及后续增援力量相继到场,明确“控制燃烧、工艺处置、冷却抑爆”的作战原则,控制现场火情。
12时47分,按照“氮气置换、精准冷却、注重环保”的战术措施,将火势控制在丙烯回收单元范围内。
18时53分,经现场指挥部分析研判进行总攻灭火,组织人员采取地毯式排查,再次排查确认装置、罐体、设备、管线等受损情况,及时消除险情隐患。
19时01分,现场明火被全部扑灭,现场移交厂方技术人员,留泉港区南埔消防救援站及泉港石化园区消防队继续进行监护外,其余参战力量完成洗消工作后归队。
3.应急部门响应
08时18分,市、区两级应急管理局接到事故报告后,局主要领导立即带领分管领导、相关业务科室负责人赶赴事故现场,一是现场协调消防、生态环境等部门和属地开展应急救援工作。二是调度市级融合通信保障队启用无人机2个组空中巡回监测火情,完成现场三维数据建模,辅助应急救援决策处置。三是建立应急指挥专家综合研判机制,集结6名危险化学品专家研判应急处置措施,研究会商针对企业工艺特点进行紧急工况处置。检查确认企业SIS系统操作情况,确保紧急切断事发装置;督促控制好火炬分液罐水封液位,确保火炬系统氮气保护、蒸汽保护到位;会同专家提出“控制残存物料燃烧、保护着火点周围塔、容器和钢架平台”等应急方案,从专业方面为事故应急处置工作提供技术支撑。
4.生态环境部门响应
8时20分,泉州市泉港生态环境局接报后,赶赴现场指导事发企业开展环境应急处置工作,在事故现场周边布设4个大气监测点位,在事发企业公司雨水入渠口上下游设置5个监测断面,加强水质监测。
5.医疗部门响应
8时22分,泉港区医院急诊科接警后,立即派出2车6人前往事发现场处置。9时03分,接诊一名烧伤患者,立即开展伤情救治,并于9时20分转泉州市910医院进一步观察治疗。
(四)事故应急救援评估
综上,本起事故应急救援过程效果良好,事故信息接报及时,精准研判态势,科学指挥决策,多方联动救援,信息发布及时,严防次生灾害,高效稳妥处置,缩短了事故灾害持续时间,有效控制了火情发展蔓延,避免了次生灾害发生,整体应急处置工作有力、有序、有效。
三、事故原因分析
造成事故直接原因:一是设备故障。粗产品缓冲罐19—V—4215出口管路压力调节阀1910—PV—42151仪表风气路故障导致压力调节阀1910—PV—42151关闭,引发粗产品缓冲罐19—V—4215超压发生泄漏,可燃物料沿人孔法兰泄漏至大气中达到爆炸极限,泄漏物料高速冲刷产生静电引发空间爆炸。高温引发粗产品缓冲罐19—V—4215内环氧丙烷和甲醇急剧气化,造成粗产品缓冲罐19—V—4215超压爆炸。二是违反安全操作规程。企业操作规程中明确规定“塔压高时不允许向后系统出料”。企业在闪蒸塔T—2100、汽提塔T—2200、T—3100等塔压超过生产操作规程及工艺卡片高限情况下,仍然向粗产品缓冲罐19—V—4215出料,未严格执行安全操作规程。
(一)直接原因分析
调查组通过访谈相关内操、外操、消防人员、管理人员,调阅DCS记录、SIS记录、交接班记录、视频录像等资料,勘查事故现场,确定泄漏点为粗产品缓冲罐19—V—4215人孔法兰下侧偏左部位。
现场检查发现,环氧丙烷装置四楼的粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215解体破裂,人孔部分向东南侧上飞砸穿五层楼板后落至五层循环氢气入口缓冲罐V—5385西侧,人孔垫片内环飞出落至五层。筒体向西北侧砸到脱氧塔回流罐V—1625后解体,覆盖在脱氧塔回流罐V—1625上。罐内筛板主要散落于粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215原基础东侧和南侧。粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215底部进料管道在本体管座角焊缝处撕裂断开,粗环氧丙烷缓冲罐19—V—4215上部出料管道在长颈法兰与本体管座角焊缝处撕裂断开。
粗产品缓冲罐19—V—4215出口管路通过两道闸阀和一道压控阀与预分离塔T—4200相通。12月20日8时09分33秒将压力调节阀1910—PV—42151的阀位由17.5%开至20%,压力没有下降的趋势。表明此时压力调节阀1910—PV—42151已出现故障关闭,进而导致粗产品缓冲罐19—V—4215超压发生泄漏,从而引发事故发生。
(二)事故相关检验检测和鉴定情况
国家阀门质量检验中心(福建)对压力调节阀1910—PV—42151外观功能等情况进行鉴定,鉴定情况为:?阀体内无异物。?阀芯与套筒无卡阻。③阀杆与阀芯连接完好。④流量特性试验正常。
因压力调节阀1910—PV—42151定位器事故中发生损毁,发生气路故障的具体位置无法检定。
(三)间接原因分析
1.企业安全生产主体责任落实不到位
中化学天辰(泉州)新材料有限公司未牢固树立安全发展理念,没有处理好安全生产与经济效益之间的关系,重效益,轻安全,未能落实安全生产主体责任,未严格落实重大危险源安全包保责任制,存在试车工作准备不足,赶工试车情况。企业领导层安全生产履职不力,未有效督促、检查本单位安全生产工作,及时消除生产安全事故隐患。企业相关部门对公司出现违反国家有关规定等情况未进行有效管理。相关从业人员未严格落实岗位安全职责,未熟悉并严格执行本单位的安全生产规章制度及操作规程,隐患排查治理不彻底不到位,安全意识淡薄。
2.设备设计安全风险辨识不到位
中国天辰工程有限公司作为装置设计单位,未辨识事故状态下压力调节阀1910—PV—42151关闭将导致前端管路和设备有超压风险,安全措施设置不到位,设备安全风险辨识不到位。
3.安全监管不到位
泉港石化工业园区管委会环保安监科、泉港区市场监督管理局界山镇市场监督管理所、泉港区市场监督管理局、泉港