冰引发的火灾

2007年2月16日，美国德克萨斯州大草原城附近的瓦莱罗McKee炼油厂的丙烷脱沥青装置爆发了大规模火灾，包括一名承包商在内的3人严重烧伤， 11人受轻伤。

2007年2月16日，美国德克萨斯州大草原城附近的瓦莱罗McKee炼油厂（以下简称“瓦莱罗”）的丙烷脱沥青装置中的工艺管道，泄漏出液体甲烷后发生了火灾，迅速蔓延的火焰迫使整个炼油厂的人员撤离。火灾造成了大量的设备损坏，包括一名承包商在内的3人严重烧伤，其余11人受轻伤，直接经济损失超过5 000万美元。

由于事故的严重性，美国化学品安全委员会（CSB）进行了调查，大火致使瓦莱罗炼油厂停工了两个月之后，将近一年里减量运行。

事故经过

CSB调查发现：几个主要因素综合起来导致了破坏性火灾，进一步导致了本可能是毁灭性的两个未遂事故。

瓦莱罗丙烷脱沥青装置采用高压液体丙烷，将沥青和柴油从一种重油混合物中分离，丙烷流过一根垂直管道上部的控制点后进入萃取塔。

最初的工艺设计中，丙烷还流过另一个控制点与重油混合物混合，然后进入同一个萃取塔的更高处。但是在20世纪90年代早期，工厂工艺改造，通过关闭几个阀门的方式停止了这一个控制点。这样就形成了一个盲管段，即没有液体流经的一段管道。

CSB断定，操作员并不知道某一时刻，一个外来物——一块金属锲入在其中一个阀门的闸板下，造成闸板不能完全关闭，从而留下一个液体可以渗漏出阀门的通道。阀门上方的丙烷中含有少量水，因此比甲烷更重的水，通过阀门泄漏在下方的管道弯头处累积。

混合控制点形成的管道盲管段，多年以来一直连接着，显然没有发生过事故，但是在2007年2月16日，出现了可能导致管道失效的情况。此前一个月，一股寒流让温度降到0 ℃以下4天，在2月15日，达到了-14.4 ℃的低温，管道中的水可能冻结膨胀撑破了管道弯头，一段时间内冰本身阻止了丙烷泄漏。

直到2月16号上午9时左右，当温度攀升到冰点时冰开始融化，下午2时9分融冰软化。脱沥青装置中的高压液体丙烷开始从渗漏的阀门中泄漏，从破裂的弯头处喷出，CSB估计丙烷的初始流量为2.04 t/min，迅速形成了大量的易燃蒸气云。

风将丙烷蒸气云吹向锅炉房，片刻之后，蒸气云被点燃。火焰回火至破裂的管道弯头，形成高压喷射火焰，火焰迅速破坏了附近的管道，引发了又一个喷射火焰，喷向23.5 m处管桥下面一个不防火的钢支架结构。几分钟后，该支架就在高温中倒塌了。这导致数条从瓦莱罗炼油厂其他地方流入，内有易燃物质的管线泄漏，猛烈的大火往空中喷射出巨大的火球和浓浓黑烟。

14时10分，警报响起。就在第一次丙烷泄漏发出爆炸声的1 min后，炼油厂的应急小组试图打开固定的消防水炮，但是碍于风向转变，未能成功。

火灾爆发的15 min后，瓦莱罗管理者下令全体人员撤离。

两个可能会造成更严重后果的灾难：

一是，瓦莱罗使用氯气作为杀菌剂以杀死冷却水中的细菌，这些氯气被储放在一个危险的区域，暴露在大火的威胁中。而工厂并非必须使用氯气，其他如漂白剂等化学品更为安全。

三个1 t装的氯气容器储放在一个棚内，离脱沥青装置只有30.48 m远，其中一个容器在高温中破裂。三个容器上易熔塞都融化了，导致氯气泄漏。后来，瓦莱罗报告称有超过2.4 t氯气被释放到了大气中。

二是，在脱沥青装置的西北方是四个装有液化石油气（LPG）的大型球罐，最近的一个储罐暴露在了大火的高温中。但是由于水阀的位置太靠近火势凶猛的装置，操作员无法打开雨淋系统冷却球罐。

如果风向变换，火焰长时间地烧向这个球罐，它就可能破裂，释放出多达57万0 780 L高度易燃的加压丁烷。

以上两个未遂的灾难，说明瓦莱罗炼油厂的工艺危害分析不足，未评估在易燃碳氢化合物的附近储放氯气的危险，或者是脱沥青装置发生火灾影响丁烷球罐的可能性。

事故后的改进

CSB调查指出了瓦莱罗炼油厂工艺安全管理的缺点，也揭露了安全设备和做法方面的不足。CSB在调查报告中向瓦莱罗、美国石油组织（API）等提出了建议。

盲管段的安全处置

该事故开始于一段长达15年的未被使用的液体丙烷管道。当它被停止使用时，瓦莱罗管理层没有评审及采取停止使用管道的最安全办法，比如永久拆除与使用盲板使其与高压丙烷隔离。

防冻保护措施

防冻保护可以防止充满水的弯头在寒冷的天气中破裂，瓦莱罗没有书面程序来确保对所有必需的设备都进行防冻保护。

建议美国石油组织为各地炼油厂的防冻保护开发新的建议措施，包括：制定书面防冻保护程序、定期检查盲管段和极少使用或停用的设备、对变更管理进行审核等。

炼油厂火灾防护

喷射火焰很难扑灭，最好的方法就是切断它们的燃烧来源，最佳途径即提供可远程操控的紧急隔离阀门，使安全装置迅速驱动以切断燃料来源。

另外，在燃料区域采用防火的管道设备和钢支架。如果支持管架的钢结构不防火，它们就很容易在炼油厂火灾的高温中倒塌，当这些管道倒塌时，会泄漏出更多的液体助长大火的强度。

取代氯气杀菌

CSB建议瓦莱罗炼油厂用更安全的杀菌剂取代氯气为冷却水杀菌。

美国石油协会修改相应标准

根据美国石油协会安全标准建议，潜在燃料源15.24 m内的结构钢支架应防火，但是CSB调查员观察管桥支架的损害距离，推测喷射火焰来源处距离却达到了23.47 m。

CSB报告中呼吁美国石油协会修改其消防指导，要求在所有的炼油厂工艺装置附近可能发生喷射火焰的地方，使用远程操控的切断阀，并广泛使用防火结构钢支架。

另一个发现是，美国石油协会未能要求所有的炼油厂在安置雨淋系统时，评估来自附近装置的危险。CSB呼吁美国石油协会修改其对液化石油气工厂的指导，确保工厂能在紧急情况下激活雨淋灭火系统。

编辑 秦运巧