典型事故十五：上海赛科石油化工有限公司9.8"乙烯管线火灾事故一、事故调查分析（一）事故概要1、事故简介2011年9月8日22时53分，上海赛科石油化工有限责任公司（以下简称“赛科公司”）烯烃工厂送中石化上海石油化工股份有限公司（SPC，以下简称“上海石化”）乙烯管线在运行过程中，其流量计FQ01001的旁路阀阀体阀盖突然分离，管道内超临界乙烯大量泄漏，引发爆炸和火灾，过火面积约200平方米。事故未造成人员伤亡，直接经济损失约80.56万元2、事故原因（1）直接原因流量计旁路阀的阀门螺栓断裂，引起阀体阀盖分离，导致高压乙烯大量泄漏喷出；高压乙烯大量泄漏产生热量、静电或阀盖崩开撞击平台时产生火花，引发火灾。（2）间接原因①浙江石化阀门公司提供的阀门未按照国内相关标准的规定进行型式试验，螺栓碳含量超过标准要求，未进行固溶热处理（或热处理不当）：另外，螺栓在沿海大气环境中长期服役是导致其发生沿晶应力腐蚀开裂的诱因。②赛科公司对采购的阀门螺栓质量把关不严，致使不符合相关标准的阀门使用在装置中，未能从源头杜绝设备隐患；对在用压力管道自行检查时发现的螺栓质量异常情况，未能彻底消除事故隐患。③赛科公司特种设备管理存在漏洞，事故管道未按国家相关法规要求，未向检验机构申报全面检验，同时也从未对该段管道进行在线检验。(二)基本情况1、事故发生单位基本情况（1）赛科公司基本情况
典型事故十五：上海赛科石油化工有限公司“9.8”乙烯管线火灾事故 一、事故调查分析 （一）事故概要 1、事故简介 2011 年 9 月 8 日 22 时 53 分，上海赛科石油化工有限责任公司（以下简称 “赛科公司”）烯烃工厂送中石化上海石油化工股份有限公司（SPC，以下简称 “上海石化”）乙烯管线在运行过程中，其流量计 FQ01001 的旁路阀阀体阀盖突 然分离，管道内超临界乙烯大量泄漏，引发爆炸和火灾，过火面积约 200 平方米。 事故未造成人员伤亡，直接经济损失约 80.56 万元。 2、事故原因 （1）直接原因 流量计旁路阀的阀门螺栓断裂，引起阀体阀盖分离，导致高压乙烯大量泄漏 喷出；高压乙烯大量泄漏产生热量、静电或阀盖崩开撞击平台时产生火花，引发 火灾。 （2）间接原因 ①浙江石化阀门公司提供的阀门未按照国内相关标准的规定进行型式试验， 螺栓碳含量超过标准要求，未进行固溶热处理（或热处理不当）；另外，螺栓在 沿海大气环境中长期服役是导致其发生沿晶应力腐蚀开裂的诱因。 ②赛科公司对采购的阀门螺栓质量把关不严，致使不符合相关标准的阀门使 用在装置中，未能从源头杜绝设备隐患；对在用压力管道自行检查时发现的螺栓 质量异常情况，未能彻底消除事故隐患。 ③赛科公司特种设备管理存在漏洞，事故管道未按国家相关法规要求，未向 检验机构申报全面检验，同时也从未对该段管道进行在线检验。 (二)基本情况 1、事故发生单位基本情况 （1）赛科公司基本情况
赛科公司成立于2001年10月29日，位于上海市化学工业区，占地面积约200公，是由BP化工华东投资有限公司、中石油化工股份有限公司和上海石化共同出资组建的有限责任公司，总投资额约合27亿美元。公司经营范围为：生产乙烯、聚乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯、丙烯腈、聚丙烯、丁二烯、芳烃及副产品等。共有8套主要生产装置，分别为：109万吨/年乙烯装置、60万吨/年聚乙烯装置、65万吨/年苯乙烯装置、50万吨/年芳烃抽提装置、30万吨/年聚苯乙烯装置、26万吨/年丙烯腈装置、25万吨/年聚丙烯装置和9万吨/年丁二烯装置。（2）浙江石化阀门有限公司（以下简称“浙江石化阀门公司”）基本情况。浙江石化阀门公司为事发管道阀门的生产厂家，成立于1985年9月8日，公司经营范围为：制造、加工、销售阀门和机械配件；货物进出口、技术进出口；货物进出口代理兼批发零售。浙江石化阀门公司具有国家质量监督检验检疫总局颁发的《特种设备制造许可证（压力管道元件）》，有效期至2010年11月5日。2、事发管道及工艺的基本情况事故地点位于赛科公司东南角公用工程区（OSBL）的超临界乙烯输送计量站区域。事发管道为赛科公司送上海石化的超临界乙烯管道，全长约40公里，按超临界乙烯输送条件设计、施工（工艺总包单位为美国CB&I），于2005年5月建成，7月以气相状态乙烯的输送方式投入运行。该管道的材质为低温碳钢，设计输送能力为0～37.5t/h，设计压力为9.36MPa，设计温度为-10～100℃；操作条件为7.1～7.5MPa，操作温度为38～45℃。按照国家质检总局《压力管道安全技术监察规程一工业管道》（TSGD0001-2009），该管道为GC1级压力管道。超临界状态下的乙烯，兼具液态和气态的性质，其密度比低压气态要大，与液态相近：它的粘度比液态要小，但扩散速度比液态快，具有较好的流动性和传递性能。在高压状态下，乙烯是一种可以分解反应的气体，如果管路上出现急剧的绝热压缩（降压），且管路两端压力差超过3.92MPa以上（这是乙烯分解爆炸的临界压力），将容易发生乙烯分解反应，进而可能发生很激烈的乙烯分解爆炸，尤其是在散热较差的小口径的管线上容易发生。2009年5月，赛科公司乙烯装置进行扩能改造，采用原超临界输送方式设计，在乙烯装置内增加了二台增压泵，由乙烯装置直接通过超临界系统在公用工
赛科公司成立于 2001 年 10 月 29 日，位于上海市化学工业区，占地面积约 200 公顷，是由 BP 化工华东投资有限公司、中石油化工股份有限公司和上海石 化共同出资组建的有限责任公司，总投资额约合 27 亿美元。公司经营范围为： 生产乙烯、聚乙烯、苯乙烯、聚苯乙烯、丙烯、丙烯腈、聚丙烯、丁二烯、芳烃 及副产品等。共有 8 套主要生产装置，分别为：109 万吨/年乙烯装置、60 万吨 /年聚乙烯装置、65 万吨/年苯乙烯装置、50 万吨/年芳烃抽提装置、30 万吨/年 聚苯乙烯装置、26 万吨/年丙烯腈装置、25 万吨/年聚丙烯装置和 9 万吨/年丁二 烯装置。 （2）浙江石化阀门有限公司（以下简称“浙江石化阀门公司”）基本情况。 浙江石化阀门公司为事发管道阀门的生产厂家，成立于 1985 年 9 月 8 日， 公司经营范围为：制造、加工、销售阀门和机械配件；货物进出口、技术进出口； 货物进出口代理兼批发零售。浙江石化阀门公司具有国家质量监督检验检疫总局 颁发的《特种设备制造许可证（压力管道元件）》，有效期至 2010 年 11 月 5 日。 2、事发管道及工艺的基本情况 事故地点位于赛科公司东南角公用工程区（OSBL）的超临界乙烯输送计量 站区域。事发管道为赛科公司送上海石化的超临界乙烯管道，全长约 40 公里， 按超临界乙烯输送条件设计、施工（工艺总包单位为美国 CB&I），于 2005 年 5 月建成，7 月以气相状态乙烯的输送方式投入运行。该管道的材质为低温碳钢， 设计输送能力为 0～37.5t/h，设计压力为 9.36MPa，设计温度为-10～100℃；操 作条件为 7.1～7.5MPa，操作温度为 38～45℃。按照国家质检总局《压力管道 安全技术监察规程—工业管道》（TSGD0001-2009），该管道为 GC1 级压力管道。 超临界状态下的乙烯，兼具液态和气态的性质，其密度比低压气态要大，与液态 相近；它的粘度比液态要小，但扩散速度比液态快，具有较好的流动性和传递性 能。在高压状态下，乙烯是一种可以分解反应的气体，如果管路上出现急剧的绝 热压缩（降压），且管路两端压力差超过 3.92MPa 以上（这是乙烯分解爆炸的临 界压力），将容易发生乙烯分解反应，进而可能发生很激烈的乙烯分解爆炸，尤 其是在散热较差的小口径的管线上容易发生。 2009 年 5 月，赛科公司乙烯装置进行扩能改造，采用原超临界输送方式设 计，在乙烯装置内增加了二台增压泵，由乙烯装置直接通过超临界系统在公用工
程区域并入原送上海石化的乙烯超临界管线进行输送（连接点位于流量计之前）。该工程设计单位是中石化集团上海工程有限公司，施工单位是中石化集团第四建设公司。工程于2009年7月完工，10月16日正式投入运行至事故当日，均运行正常。期间，在赛科公司乙烯装置检修期间（2011年7月30日到8月19日），通过低温罐系统输送超临界乙烯。该工艺段流程为：赛科公司烯烃工厂压力为1.59MPa、温度为-35℃的液相乙烯，经超临界泵11-P-4214增压至约7.1MPa，再经二元制冷热交换器11-E3215/3216，液相乙烯被加热至36℃，达到超临界状态，由流量控制阀11-FV-34023控制（有温度LL联锁），经安装在烯烃N1接点的质量流量计11-FQ-34022计量，通过长度为1.9km的管道，并入OSBL（公用工程）乙烯蒸发器82-E0101出口管线之后，通过流量计82FQ101001计量后输送至上海石化3、事故管道检验情况经调查，2005年6月20日，赛科公司与上海石化签订了《物料管线运行和维护管理协议》，委托上海石化对物料管线进行日常运行和维护管理。但在事发管道使用7年后，赛科公司未按照《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）的要求，向检验机构申报全面检验，也未进行在线检验。2008年，赛科公司在检查中，发现部分压力管道的连接螺栓存在质量问题，进行了大规模排查，但未完全消除事故隐患。（三）事故发生时间序列日期时间描述赛科公司烯烃工厂送上海石化乙烯管线，其流量计旁路阀门9月8日22:53阀体和阀盖突然分离，管道内超临界乙烯大量泄漏，引发爆炸和火灾。化二消防中队接到报警，迅速出动7辆消防车赶赴现场处置。9月8日22:54化工区应急响应中心、市应急联动中心先后调集107辆消防车、720余名消防官兵赶赴事故现场处置。现场外操工向公用装置值班长报告。9月8日22:55装置值班长向当班运转经理报告
程区域并入原送上海石化的乙烯超临界管线进行输送（连接点位于流量计之前）。 该工程设计单位是中石化集团上海工程有限公司，施工单位是中石化集团第四建 设公司。工程于 2009 年 7 月完工，10 月 16 日正式投入运行至事故当日，均运 行正常。期间，在赛科公司乙烯装置检修期间（2011 年 7 月 30 日到 8 月 19 日）， 通过低温罐系统输送超临界乙烯。 该工艺段流程为：赛科公司烯烃工厂压力为 1.59MPa、温度为-35℃的液相 乙烯，经超临界泵 11-P-4214 增压至约 7.1MPa，再经二元制冷热交换器 11-E- 3215/3216，液相乙烯被加热至 36℃，达到超临界状态，由流量控制阀 11-FV- 34023 控制（有温度 LL 联锁），经安装在烯烃 N1 接点的质量流量计 11-FQ-34022 计量，通过长度为 1.9km 的管道，并入 OSBL（公用工程）乙烯蒸发器 82-E- 0101 出口管线之后，通过流量计 82FQ101001 计量后输送至上海石化。 3、事故管道检验情况 经调查，2005 年 6 月 20 日，赛科公司与上海石化签订了《物料管线运行和 维护管理协议》，委托上海石化对物料管线进行日常运行和维护管理。但在事发 管道使用 7 年后，赛科公司未按照《压力管道安全技术监察规程-工业管道》 （TSGD0001-2009）的要求，向检验机构申报全面检验，也未进行在线检验。2008 年，赛科公司在检查中，发现部分压力管道的连接螺栓存在质量问题，进行了大 规模排查，但未完全消除事故隐患。 （三）事故发生时间序列 日期 时间 描述 9 月 8 日 22：53 赛科公司烯烃工厂送上海石化乙烯管线，其流量计旁路阀门 阀体和阀盖突然分离，管道内超临界乙烯大量泄漏，引发爆 炸和火灾。 9 月 8 日 22：54 化二消防中队接到报警，迅速出动 7 辆消防车赶赴现场处置。 化工区应急响应中心、市应急联动中心先后调集 107 辆消防 车、720 余名消防官兵赶赴事故现场处置。 9 月 8 日 22：55 现场外操工向公用装置值班长报告。 装置值班长向当班运转经理报告
指令切断低温罐区物料，开启现场三个低温罐的消防水喷淋，9月8日23:02同时开启1号和2号消防站的联通阀。指令关闭外送乙烯物料阀门，按照应急预案停车。9月8日23:30火势基本得到控制。除甲基丙烯酸甲酯装置、废酸处理回收装置和公用工程系统9月8日23:55继续运行外，其余装置均相继安全平稳停车。现场火势得到有效控制。9月9日01:30火完全熄灭9月9日08:41（四）事故损失情况1、事故未造成人员伤亡。2、事故造成部分管廊、管道和电缆损坏，直接经济损失约人民币80.56万元。（五）事故原因分析1、事故现场勘查和鉴定情况（1）事故现场情况经现场勘查，事故地点位于赛科公司东南角公用工程区（OSBL）的超临界乙烯输送计量站区域。过火区域内超临界乙烯操作平台以及该平台南侧相邻管廊下层的输送管道区域燃烧程度、钢结构变形弯曲程度最为严重。超临界乙烯操作平台底层东南侧的超临界乙烯计量计旁路阀阀盖缺失被抛出，管道阀口朝上，设12个螺栓螺孔，管道内径200mm，在该旁路阀北侧4m地面处发现一受损的阀盖，与旁通阀阀孔吻合：距离该阀孔西北侧16.5m处发现一个圆柱形筒状物（长20cm，直径8cm，一端开口外表有螺纹，一端封闭），经比对为阀盖顶端的阀帽：距离该阀孔北侧1.5m、西北侧18m，西侧13m、西南侧0.8m处各有一断口不均匀的螺栓，与阀孔上螺栓口吻合；在阀孔和阀盖位置之间的平台顶板上有一半圆形撕裂口，直径8cm，经比对，撕裂口和阀帽封团端痕迹吻合。对超临界乙烯操作平台南侧相邻管廊的下层勘验，共有9根管道（2根超临界乙烯、2根乙烯、2根丙烯、1根液氨、2根冷却水），发生断裂的为输往上海石化的超临界乙烯管道。出超临界乙烯操作平台的超临界乙烯管道在平台东端处
9 月 8 日 23：02 指令切断低温罐区物料，开启现场三个低温罐的消防水喷淋， 同时开启 1 号和 2 号消防站的联通阀。 指令关闭外送乙烯物料阀门，按照应急预案停车。 9 月 8 日 23：30 火势基本得到控制。 9 月 8 日 23：55 除甲基丙烯酸甲酯装置、废酸处理回收装置和公用工程系统 继续运行外，其余装置均相继安全平稳停车。 9 月 9 日 01：30 现场火势得到有效控制。 9 月 9 日 08：41 火完全熄灭 （四）事故损失情况 1、事故未造成人员伤亡。 2、事故造成部分管廊、管道和电缆损坏，直接经济损失约人民币 80.56 万 元。 （五）事故原因分析 1、事故现场勘查和鉴定情况 （1）事故现场情况 经现场勘查，事故地点位于赛科公司东南角公用工程区（OSBL）的超临界 乙烯输送计量站区域。过火区域内超临界乙烯操作平台以及该平台南侧相邻管廊 下层的输送管道区域燃烧程度、钢结构变形弯曲程度最为严重。超临界乙烯操作 平台底层东南侧的超临界乙烯计量计旁路阀阀盖缺失被抛出，管道阀口朝上，设 12 个螺栓螺孔，管道内径 200mm，在该旁路阀北侧 4m 地面处发现一受损的阀 盖，与旁通阀阀孔吻合；距离该阀孔西北侧 16.5m 处发现一个圆柱形筒状物（长 20cm，直径 8cm，一端开口外表有螺纹，一端封闭），经比对为阀盖顶端的阀帽； 距离该阀孔北侧 1.5m、西北侧 18m，西侧 13m、西南侧 0.8m 处各有一断口不 均匀的螺栓，与阀孔上螺栓口吻合；在阀孔和阀盖位置之间的平台顶板上有一半 圆形撕裂口，直径 8cm，经比对，撕裂口和阀帽封闭端痕迹吻合。 对超临界乙烯操作平台南侧相邻管廊的下层勘验，共有 9 根管道（2 根超临 界乙烯、2 根乙烯、2 根丙烯、1 根液氨、2 根冷却水），发生断裂的为输往上海 石化的超临界乙烯管道。出超临界乙烯操作平台的超临界乙烯管道在平台东端处
断裂，其中断口东侧管道向东直线甩至乙烯、丙烯罐组西侧地面上，变形扭曲的超临界乙烯管道的断裂口至管廊连接端长约28.4m，断口西侧管道向西发生位移，位移距离约1.5m，超临界乙烯管道西侧断裂口至东侧管廊连接端距离约30m。超临界乙烯操作平台和管廊之间乙烯去火炬系统的管道上发现两个裂口，其中北侧裂口长150cm，宽50cm，裂口朝下；南侧裂口呈现锯齿状，长120cm，裂口朝下。超临界乙烯操作平台南侧管廊在近平台处，发现乙烯来储罐、丙烯来储罐、丙烯去管网、液氨去管网的四根管道上有裂口，除乙烯来罐管道裂口朝南外，其余裂口均朝北，即朝向超临界乙烯操作平台。（2）乙烯管道事发前运行情况经查看9月1日至事发前12小时超临界乙烯输送的运行参数趋势图，温度、压力、流量等参数均运行平稳。事发当日，超临界乙烯输送系统未作工艺操作调整，各工艺参数稳定，运行正常。事发前12小时的运行参数为：温度：35～36℃；压力：7.25~7.40MPa流量：27.8~30.5t/h。（3）可燃气体探测仪及报警情况经现场勘验和图纸核对，在过火区域的乙烯蒸发区、丙烯蒸发区均设有可燃气体探测仪：位于乙烯蒸发区西部的编号为74GC-06733B（距地面50cm，距离操作平台17m）、东部的为74GC-06733A（距地面50cm，距离操作平台25m），位于丙烯蒸发区西部的编号为74GC-06746B（距地面50cm，距离操作平台30m），东部的为74GC-06746A（距地面50cm，距离操作平台28m），4个探测仪的报警标定值均为10%LEL。经调取DCS数据，22时43分30秒，74GC-06733B首先显示有波动，检测到的数据为3.85%LEL；22时43分48秒，74GC-06733A显示有波动，检测到的数据为2.92%LEL：22时45分12秒，74GC-06746B显示有波动异常，检测到的数据为1.9%LEL；22时46分13秒，74GC-06746A显示有波动异常，检测到的数据为5.79%LEL。但均未达到报警标定值10%LEL（上述时间为系统显示时间，比北京时间慢1分56秒）。当日22时30分至23时19分，风向为295.38°（西北风偏西）；当日平均风向为165°（东南风偏南）。（4）事故现场视频探头情况赛科公司OSBL区域共有12个视频探头。其中拍摄到初始泄漏点（着火点）
断裂，其中断口东侧管道向东直线甩至乙烯、丙烯罐组西侧地面上，变形扭曲的 超临界乙烯管道的断裂口至管廊连接端长约 28.4m，断口西侧管道向西发生位 移，位移距离约 1.5m，超临界乙烯管道西侧断裂口至东侧管廊连接端距离约 30m。 超临界乙烯操作平台和管廊之间乙烯去火炬系统的管道上发现两个裂口，其 中北侧裂口长 150cm，宽 50cm，裂口朝下；南侧裂口呈现锯齿状，长 120cm， 裂口朝下。超临界乙烯操作平台南侧管廊在近平台处，发现乙烯来储罐、丙烯来 储罐、丙烯去管网、液氨去管网的四根管道上有裂口，除乙烯来罐管道裂口朝南 外，其余裂口均朝北，即朝向超临界乙烯操作平台。 （2）乙烯管道事发前运行情况 经查看 9 月 1 日至事发前 12 小时超临界乙烯输送的运行参数趋势图，温度、 压力、流量等参数均运行平稳。事发当日，超临界乙烯输送系统未作工艺操作调 整，各工艺参数稳定，运行正常。事发前 12 小时的运行参数为：温度：35～36 ℃； 压力：7.25～7.40 MPa；流量：27.8～30.5 t/h。 （3）可燃气体探测仪及报警情况 经现场勘验和图纸核对，在过火区域的乙烯蒸发区、丙烯蒸发区均设有可燃 气体探测仪：位于乙烯蒸发区西部的编号为 74GC-06733B（距地面 50cm，距离 操作平台 17m）、东部的为 74GC-06733A（距地面 50cm，距离操作平台 25m）， 位于丙烯蒸发区西部的编号为 74GC-06746B（距地面 50cm，距离操作平台 30m）， 东部的为 74GC-06746A（距地面 50cm，距离操作平台 28m），4 个探测仪的报警 标定值均为 10% LEL。 经调取 DCS 数据，22 时 43 分 30 秒，74GC-06733B 首先显示有波动，检测 到的数据为 3.85% LEL；22 时 43 分 48 秒，74GC-06733A 显示有波动，检测到 的数据为 2.92% LEL；22 时 45 分 12 秒，74GC-06746B 显示有波动异常，检测 到的数据为 1.9% LEL；22 时 46 分 13 秒，74GC-06746A 显示有波动异常，检 测到的数据为 5.79% LEL。但均未达到报警标定值 10% LEL（上述时间为系统 显示时间，比北京时间慢 1 分 56 秒）。当日 22 时 30 分至 23 时 19 分，风向为 295.38°（西北风偏西）；当日平均风向为 165°（东南风偏南）。 （4）事故现场视频探头情况 赛科公司 OSBL 区域共有 12 个视频探头。其中拍摄到初始泄漏点（着火点）