万华化学集团股份有限公司“9·20"MDI缓冲罐爆裂事故2016年9月20日17时22分,万华化学集团股份有限公司烟台工业园二苯基甲烷二异氰酸酯生产装置在停车退料过程中,一容积为12m的异氰酸酯(MDI)缓冲罐发生爆裂,造成4人死亡,4人受伤。一、事故发生单位及装置基本情况万华化学集团股份有限公司位于山东省烟台市,主要从事异氰酸酯、多元醇等聚氨酯全系列产品、C3、C4下游产品、水性涂料等功能性材料、特种化学品的研发、生产和销售,其烟台工业园总占地面积10.6平方公里,主要生产设施异氰酸酯(MDI)一体化装置于2014年11月7日建成投产,环氧丙烷及丙烯酸酯一体化装置于2015年8月18日建成投产。事故发生在二苯基甲烷二异氰酸酯(以下简称MDI)生产装置的光化工序。该工序为光气与二氨基二苯基甲烷(以下简称DAM)在溶剂氯苯中反应,经脱光气塔、氯苯除去塔、氯化氢吸收塔、汽提塔形成粗MDI,经分离提纯后得到产品MDI。工艺流程见图1示
万华化学集团股份有限公司 “9·20”MDI 缓冲罐爆裂事故 2016 年 9 月 20 日 17 时 22 分,万华化学集团股份有限公司烟台 工业园二苯基甲烷二异氰酸酯生产装置在停车退料过程中,一容积为 12m3的异氰酸酯(MDI)缓冲罐发生爆裂,造成 4 人死亡,4 人受伤。 一、事故发生单位及装置基本情况 万华化学集团股份有限公司位于山东省烟台市,主要从事异氰酸 酯、多元醇等聚氨酯全系列产品、C3、C4 下游产品、水性涂料等功 能性材料、特种化学品的研发、生产和销售,其烟台工业园总占地面 积 10.6 平方公里,主要生产设施异氰酸酯(MDI)一体化装置于 2014 年 11 月 7 日建成投产,环氧丙烷及丙烯酸酯一体化装置于 2015 年 8 月 18 日建成投产。 事故发生在二苯基甲烷二异氰酸酯(以下简称 MDI)生产装置的 光化工序。该工序为光气与二氨基二苯基甲烷(以下简称 DAM)在溶 剂氯苯中反应,经脱光气塔、氯苯除去塔、氯化氢吸收塔、汽提塔形 成粗 MDI,经分离提纯后得到产品 MDI。工艺流程见图 1 示
净化后返回氯苯罐氯苯主管线飘米罐输出泵光气系光循环管线自控间DA务摄3MDI级冲罐过滤器山系输至下一工字图1流程示意图事故储罐为粗MDI缓冲罐,系卧式罐,位于3.5米高的平台上,容积12.1m3,操作压力-0.063MPa,操作温度200℃,设计压力为-0.1~0.2MPa,厚度10mm,材质为S304不锈钢。二、事故发生经过事故发生在年度计划检修的生产装置停车退料过程中。9月19日,企业按照年度检修计划开始实施停车。9月19日20时,光化工序开始降负荷,至20日0时42分,停止投料。0时47分至1时28分,开始用45℃氯苯洗涤DAM出料管线手阀后至光化反应器管线。3时10分,开始用高温氯苯驱赶系统内残余光气,7时结束。9月20日12时20分,当班操作人员发现粗MDI缓冲罐出口流量低,分析认为是储罐出口过滤器发生物料堵塞。12时37分,开始清理过滤器。9月20日17时22分,粗MDI缓冲罐发生爆裂,造成周围4名员工死亡、4名员工受伤
图 1 流程示意图 事故储罐为粗 MDI 缓冲罐,系卧式罐,位于 3.5 米高的平台 上,容积 12.1m3,操作压力-0.063 MPa,操作温度 200℃,设计压力 为-0.1~0.2 MPa,厚度 10mm,材质为 S304 不锈钢。 二、事故发生经过 事故发生在年度计划检修的生产装置停车退料过程中。 9 月 19 日,企业按照年度检修计划开始实施停车。 9 月 19 日 20 时,光化工序开始降负荷,至 20 日 0 时 42 分,停 止投料。0 时 47 分至 1 时 28 分,开始用 45℃氯苯洗涤 DAM 出料管 线手阀后至光化反应器管线。3 时 10 分,开始用高温氯苯驱赶系统 内残余光气,7 时结束。 9 月 20 日 12 时 20 分,当班操作人员发现粗 MDI 缓冲罐出口流 量低,分析认为是储罐出口过滤器发生物料堵塞。12 时 37 分,开始 清理过滤器。 9 月 20 日 17 时 22 分,粗 MDI 缓冲罐发生爆裂,造成周围 4 名 员工死亡、4 名员工受伤
图2事故现场图3事故现场三、事故原因分析按照正常的停车程序,在用氯苯对系统洗涤时,不允许DAM进入系统。20日0时47分至1时28分用氯苯对系统洗涤期间,由于
图 2 事故现场 图 3 事故现场 三、事故原因分析 按照正常的停车程序,在用氯苯对系统洗涤时,不允许 DAM 进 入系统。20 日 0 时 47 分至 1 时 28 分用氯苯对系统洗涤期间,由于
DAM泵出口管线上的手阀未关严,导致来自上游的约8吨DAM进入粗MDI缓冲罐(DAM输送泵不停止打循环,防止固化)。DAM与MDI反应可生成缩二脲和多缩脲,同时放出大量热量。生成的多缩脲导致粗MDI缓冲罐出料泵P3407-1/2入口过滤器堵塞,使事故储罐液位不断上升至满罐,并进入位于粗MDI缓冲罐上方的收液管道及两根压力平衡管道内,将压力平衡管道堵塞。DAM与MDI反应放出的热量,导致粗MDI缓冲罐内温度不断升高,最终达到MDI自聚反应起始温度,MDI迅速自聚,同时产生大量二氧化碳,使粗MDI缓冲罐内温度、压力快速升高,最终超压爆裂,导致事故发生。四、事故启示及防范措施建议1.加强开停车过程安全管理,加强盲板抽堵作业管理。该事故主要是由于DAM泵出口管线上的手阀未关严,且未加盲板,导致来自上游的约8吨DAM进入事故储罐内与事故罐内物料反应,放出大量二氧化碳气体,致使事故罐内压力升高,发生爆炸。目前仍有一些企业在装置开停车和检维修时如何与系统进行有效隔绝不重视,习惯性采用关闭阀门的方式进行隔绝,对阀门可能发生的失效内漏没有充分的认识,因此隔离上下游系统应采用盲板可靠隔绝。企业应严格按照《化学品生产单位特殊作业安全规范》(GB30871-2014)履行盲板抽堵作业审批手续,加强风险评估和现场监控等安全管理。2.事故凸显该企业操作人员对作业风险评估不足,风险意识有待进一步加强。企业必须提升全体从业人员的风险意识,引入基于风险的过程安全管理,让员工了解所在岗位存在的风险。尤其是停车检修过程中,要充分辨识作业部位可能存在的危险因素,采取有效的管控措施。企业要制定、完善应急预案,定期开展有针对性的救援演练,熟练掌握应急处置知识,在出现异常情况下能够正确应对
DAM 泵出口管线上的手阀未关严,导致来自上游的约 8 吨 DAM 进 入粗 MDI 缓冲罐(DAM 输送泵不停止打循环,防止固化)。 DAM 与 MDI 反应可生成缩二脲和多缩脲,同时放出大量热量。 生成的多缩脲导致粗 MDI 缓冲罐出料泵 P3407-1/2 入口过滤器堵塞, 使事故储罐液位不断上升至满罐,并进入位于粗 MDI 缓冲罐上方的 收液管道及两根压力平衡管道内,将压力平衡管道堵塞。 DAM 与 MDI 反应放出的热量,导致粗 MDI 缓冲罐内温度不断 升高,最终达到 MDI 自聚反应起始温度,MDI 迅速自聚,同时产生 大量二氧化碳,使粗 MDI 缓冲罐内温度、压力快速升高,最终超压 爆裂,导致事故发生。 四、事故启示及防范措施建议 1. 加强开停车过程安全管理,加强盲板抽堵作业管理。该事故 主要是由于 DAM 泵出口管线上的手阀未关严,且未加盲板,导致来 自上游的约 8 吨 DAM 进入事故储罐内与事故罐内物料反应,放出大 量二氧化碳气体,致使事故罐内压力升高,发生爆炸。目前仍有一些 企业在装置开停车和检维修时如何与系统进行有效隔绝不重视,习惯 性采用关闭阀门的方式进行隔绝,对阀门可能发生的失效内漏没有充 分的认识,因此隔离上下游系统应采用盲板可靠隔绝。企业应严格按 照《化学品生产单位特殊作业安全规范》(GB 30871-2014)履行盲板 抽堵作业审批手续,加强风险评估和现场监控等安全管理。 2.事故凸显该企业操作人员对作业风险评估不足,风险意识有待 进一步加强。企业必须提升全体从业人员的风险意识,引入基于风险 的过程安全管理,让员工了解所在岗位存在的风险。尤其是停车检修 过程中,要充分辨识作业部位可能存在的危险因素,采取有效的管控 措施。企业要制定、完善应急预案,定期开展有针对性的救援演练, 熟练掌握应急处置知识,在出现异常情况下能够正确应对
3.企业应加强事故事件管理。烟台万华属于万华化学集团,是世界最大的MDI生产企业,企业对安全基础管理工作也比较重视。但是,2015年1月15日,万华化学(宁波)有限公司发生中毒事故,导致1人死亡。时隔一年多,烟台万华又发生此次事故。因此,企业必须加强事故事件管理,查找事故的根原因,建立安全生产长效机制
3.企业应加强事故事件管理。烟台万华属于万华化学集团,是世 界最大的 MDI 生产企业,企业对安全基础管理工作也比较重视。但 是,2015 年 1 月 15 日,万华化学(宁波)有限公司发生中毒事故,导 致 1 人死亡。时隔一年多,烟台万华又发生此次事故。因此,企业必 须加强事故事件管理,查找事故的根原因,建立安全生产长效机制