2022年6月18日4时24分，上海石化公司化工部1#乙二醇装置环氧乙烷精制塔区域发生爆炸事故，造成1人死亡、1人受伤，直接经济损失约971.48万元。
近日，事故调查报告发布。报告显示，事故调查组邀请的专家，认定导致本次事故的技术原因为：精制塔T-450至再吸收塔T-320的管道P-4507经过换热器E-453之后的管道焊缝开放性断裂，塔釜中的高温水经此断口瞬时大量泄漏，短时间塔釜即漏空。塔釜水漏空后，精制塔T-450中的环氧乙烷即经此断口泄漏至环境中，与空气混合形成爆炸性混合气体，遇点火源爆炸，随即发生火灾。大火导致精制塔T-450中存留的环氧乙烷受热后发生爆炸性反应，造成环氧乙烷精制塔爆炸。
事故调查报告同时也公布了其他相关的调查情况，直接原因是管道焊缝断裂，背后调查显示的情况更发人深省，同时，也暴露了企业的安全生产工作存在诸多隐患： 上海石化的事故调查报告显示，管道的断裂是由于管道应力变化下的疲劳扩散、焊接缺陷、氯离子引起应力腐蚀共同作用的结果。经调查，美国科学设计公司提供的工艺设计包未对塔釜液中氯离子含量提出相关分析要求。上海石化公司没有制定针对事发装置氯离子的浓度分析、检测指标及相关制度。上海石化公司未分析氯离子对不锈钢管道焊缝造成的应力腐蚀影响。 另外，精制塔T-450塔釜底部至断裂处管道未设置针对泄漏的联锁关停装置。中国石化工程建设公司参照美国科学设计公司的工艺设计包建设精制塔T-450设备系统，工艺设计包中针对精制塔T-450塔釜底部至断裂处管道未设置针对泄漏的联锁关停装置。经询问美国科学设计公司，如在精制塔T-450塔釜底部至断裂处设置联锁关停，可能导致再吸收塔T-320吸收水突然部分中断，增大火灾爆炸危险。上海石化公司针对该装置的HAZOP（危险与可操作性分析）报告未对塔釜釜底液位过低进行分析，没有提出防范建议措施。 图2 调查报告还显示，上海石化公司1#乙二醇装置于1990年建成和投产，属于老旧装置。上海石化公司在自查评估中将该装置的安全风险等级评估为“较低”，未能辨识出管道多次采用临时堵漏措施可能导致的突发大量泄漏风险及其后果；未辨识出环氧乙烷精制塔T-450设备系统循环工艺水管道泄漏、塔釜溶液漏空后，环氧乙烷泄漏的爆炸风险；未分析氯离子对不锈钢管道焊缝造成的应力腐蚀影响；未组织分析泄漏重复发生的原因，并制定相应的防范措施。 前车之鉴，后事之师，从这起事故中，有哪些经验教训值得我们吸取，以及给我们带来哪些安全启示？笔者从本质安全的角度对设备系统从设计到废弃的全生命周期的安全保障谈谈建议： 在安全设计中，我们常常提到保护层理论，目前普遍将本质安全设计作为最内层、最源头的保护层，当不能完全消除内在危害时应通过附加外部保护系统进行危害控制。例如：当一个化工工艺确定后，通常其危险源（如危化品）是无法消除和避免的，那就需要加强外部保护系统。设备系统的全生命周期的风险辨识与评估，是正确选择保护层及其防护措施的基础。从设备设施的设计、施工、运行到保养、维修直至废弃拆除，每个环节都需要定期进行认真、细致、全面的风险分析评估，辨别各种情况下可能出现的风险及其后果，然后，再根据评估结果制定相应的防范措施。 图3 风险或危害辨识是指在风险事故发生之前，运用各种方法系统地、连续地认识所面临的各种风险以及分析风险事故发生的潜在原因。风险评估是建立在风险辨识的基础上，进一步分析事故发生的概率和后果，来评估事故的严重程度。风险或危害辨识与风险评估的过程（见图4）。 风险辨识和本质安全评估方法多种多样，最常用的方法之一，就是HAZOP分析（Hazards & Operability Study），它是一种结构化的危险分析工具，适用于在详细设计阶段后期对操作设施进行检查或者在现有设施做出变更时进行分析。以下详细介绍设备系统生命周期不同阶段HAZOP和其他分析方法的应用。 1、 概念和定义阶段：在设备系统生命周期的这一阶段，将确定设计概念和设备系统主要部分，但开展HAZOP分析所需的详细设计和文档并未形成。然而，有必要在此阶段识别出主要危害，以便在设计过程中加以考虑，并有利于随后进行的HAZOP分析。为开展上述研究，应使用其他一些基本方法。（关于这些方法的描述详见IEC60300-3-9） 2、 设计和开发阶段：在设备系统生命周期的这一阶段，形成详细设计，并确定操作方法，编制完成设计文档。这个阶段设计趋于成熟，基本固定。开展HAZOP分析的最佳时机恰好在设计固定不变之前。在此阶段，设计需足够详细，便于通过HAZOP问询方式得到有意义的答案。建立一个系统用于评估HAZOP分析完成后的任何变更非常重要，使其在设备系统整个生命周期都起作用。 图5 3、制造和安装阶段：如果设备系统试运行和操作有危险，或正确的操作步骤和说明至关重要，或后期阶段出现设计目的的较大变动时，建议在设备系统开车前进行一次HAZOP分析。此时，试运性和操作说明等数据资料应可用。此外，该分析还应重新检查早期分析时发现的所有问题，以确保它们得到解决。 4、操作和保养阶段：对于那些影响设备系统安全、可操作性或影响环境的变更，应考虑变更前进行HAZOP分析，此外，应对设备系统进行定期检查，消除日常细微改动带来的影响。在进行HAZOP分析时，应确保在分析中使用最新的设计文档和操作说明。 5、停止使用和报废阶段：在本阶段可能发生正常运行阶段不会出现的危险，所以本阶段可能需要进行危险分析。如果存在以前的分析记录，则可以迅速完成本阶段的分析。在设备系统整个生命周期都应保存好分析记录，以确保能迅速处理停用或报废阶段出现的问题。 试想，如果能够辨别出管道生命周期各阶段的风险并正确做出评估和采取相应措施，上海石化爆炸事故是否可以避免呢？辨识风险和进行风险评最好选择经验丰富的专业人员来进行，以保障评估的质量和准确性，以及提出和制定有效的应对措施，将潜在风险和危害降到最低。