装车泄漏可燃气体被引爆

事故概况

2020年9月19日约10时20分,Silver Eagle炼油厂(位于怀俄明州埃文斯顿附近)在向罐车装车过程中泄漏可燃烃类蒸气。蒸气被引燃后发生爆炸和火灾,造成2名罐车司机重伤,财产损失约580万美元(图1)。
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图1. Silver Eagle炼油厂罐车及装车台事故后照片。(图片来源:Silver Eagle,CSB修改)
事发当日,1辆罐车向炼油厂运送石脑油(naphtha)。卸完石脑油后,罐车驶入炼油厂内一栋建筑准备装载柴油。该建筑为金属结构,两侧为波纹金属壁,两端设卷帘门供罐车进出。罐车有3个液体储舱,总容量9,500加仑(图2)。
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图2. 罐车储舱及软管连接。(图片来源:Silver Eagle)
司机连接液体装料软管和蒸气回收(vapor recovery)软管后,向1号舱装入2,900加仑柴油。装车过程中罐车发动机熄火,利用罐车压缩空气系统开启蒸气回收阀,将装舱产生的可燃蒸气输送至Silver Eagle火炬系统。司机随后将装料软管切换至2号舱装柴油。2号舱装料过程中,建筑内发生爆炸。2名罐车司机(1名正在装载柴油,另1名正在装载汽油)被爆炸压力波击倒并被火焰灼伤。2人均逃离建筑,由救护车送至当地医院后转直升机送至烧伤中心收治。
Silver Eagle调查认定,2号舱装柴油过程中因气动蒸气回收阀关闭而形成高压工况。由于被置换蒸气无法流向火炬系统,2号舱内压力升高,最终触发罐车紧急泄压装置(设定压力3 psi),将可燃蒸气排放至罐车上方但仍在封闭建筑内,形成蒸气云。可燃蒸气随后被引燃,引发爆炸和火灾。
Silver Eagle调查认为,蒸气回收阀关闭的最可能原因是罐车压缩空气系统压力过低,不足以开启或维持阀门开启状态。压缩空气系统压力过低可能由以下因素共同导致:装料作业因大风(约28英里/小时)反复吹熄火炬火焰而延长——火焰熄灭后自动停止装料,待火炬引燃后恢复;压缩空气系统泄漏随时间推移降低压力;罐车空气压缩机按装料作业要求关闭。
Silver Eagle调查还评估了多个可能的引燃源,认定建筑顶部照明灯具或其电气线路为最可能的引燃源。公司调查还发现,该建筑电气区域分类按室外危险区域(通风良好)标准划分,未按室内要求分类。
可能原因
根据Silver Eagle的调查,CSB认定事故的可能原因为:2号舱装料过程中因气动蒸气回收阀关闭而形成高压工况,阀门关闭系罐车压缩空气系统压力不足所致。压力持续升高触发罐车泄压装置,将2号舱多余蒸气排至罐车上方空气中(但在建筑内部)。泄漏的可燃烃类形成蒸气云,最可能由顶部照明灯或其电气线路引燃,引发爆炸。