CSB 关于ITC Deer Park 罐区火灾爆炸事故的最新调查

CSB发布的最新消息称,今年3月,休斯顿ITC罐区发生大规模火灾,原因可能是8万桶石脑油储罐泵循环系统出现机械故障

1030日,在华盛顿特区CSB办公室举行的一次会议上,机构董事会听取了关于正在进行的调查的报告。


1/ Incident Summary事故概述



2019年3月17日上午10点左右,Intercontinental Terminals Company(下文简称为ITC)发生大火,LLC(ITC)大型液体储存码头位于德克萨斯州DeerPark(图1)。

▲ 图1:201931780-8号罐的火灾 (来源: ABC13 Houston)

火灾起源于80-8号石脑油储罐附近,石脑油是一种可燃液体,通常用作生产汽油的原料或混合原料)。ITC公司无力隔离或阻止石脑油的释放,大火持续燃烧、加剧,并逐步波及罐区内的其他罐体。大火于2019年3月20日上午被扑灭。事件没有对ITC人员或紧急响应人员造成任何伤害。


2/ Background 背景



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Intercontinental Terminals Company, LLC


美国三井公司(Mitsui& Co. USA, Inc.)旗下的洲际终端有限责任公司(ITC)是一家专门为石化行业服务的码头运营商和仓储设施。该公司成立于1972年2月24日,作为合作伙伴参与美国化学理事会的责任关怀®项目,目前在德克萨斯州休斯顿附近拥有并运营两个码头,为美国墨西哥湾沿岸的客户提供服务,其中包括ITC Deer Park和ITC Pasadena。

发生事件的ITC Deer Park码头是一个散装液体存储码头,自1972年以来一直为德克萨斯州休斯顿及其周围的客户提供服务(图2)。

▲图2:ITC Deer Park 码头终端 总体布置图(来源: ITC)


该码头设有铁路和罐车通道,5个船舶码头,10个驳船码头,多条管道连接。事件发生时,ITC Deer Park码头共有242个储罐,总容量为1,310万桶。这些储罐的大小从8000桶到16万桶不等,用来储存石化液体和气体、燃料油、船用加注燃料油和蒸馏物。根据该公司网站提供的数据,ITC Deer Park码头每年处理大约770艘船只、3700艘驳船、12,000辆铁路油罐车和33,600辆公路槽罐车,总吞吐量约为每年1.44亿桶。

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石脑油-丁烷混兑操作


80-8号储罐是一个8万桶的地面常压储罐,于1972年在ITC Deer Park码头投入使用。该罐租给了另一家公司用于石脑油储存和石脑油-丁烷混兑作业。ITC使用外部管道和设备(管汇)将丁烷注入石脑油产品(图3),以增加燃料产品的辛烷值。

▲图3:80-8号储罐管道网.照片摄于2016年前.(来源:ITC)


丁烷通过固定的丁烷喷射系统,通过槽罐车运输,被注入到80-8储罐中。丁烷喷射系统起始于罐区西南方向的罐车装载架上,在循环管路(管汇)80-8罐区的一个喷射点处终止。这种控制系统的设计,使丁烷注入操作无法启动,除非80-8储罐的泵处于开启状态确保罐内介质正在流动。当这个条件被满足时,ITC操作员可以通过按下罐车装载架上的ON按钮来打开执行器阀门,让丁烷开始卸货。丁烷从罐车上卸下,经过4英寸的管道,再由2英寸的管道流入产品循环管线,与原有的石脑油产品相混合。为了便于石脑油和丁烷的混合(图4),泵在整个卸载过程中以及之后的几个小时内都处于开启状态。

图4:ITC丁烷混合系统简化示意图。图中的箭头表示丁烷流动方向和石脑油产品通过管道的循环路径

ITC公司没有为80-8储罐的管汇配置紧急或远程操作隔离阀。如果泵或管汇损坏,这种隔离阀可以停止不受控制的释放。相反,为了隔离设备,比如泵,ITC操作人员必须手动关闭80-8储罐泵的供应阀和从泵返回到储罐的回流阀。在该设备附近发生泄漏的重大火灾情况下,ITC操作员和应急响应人员都无法进入该区域关闭这些需要手动操作的阀门。


3/ Incident Description事故描述



2019年3月16日晚,为了准备向80-8号罐运送两辆丁烷罐车,分配到the First & Second 80’s 罐区的区域操作员(操作员1)到达了80-8号罐管汇。操作人员1将管汇阀门对准所需的开启或关闭位置,以便为循环泵做好准备。大约下午6点54分,在确认阀门位置正确后,操作员1启动了泵。泵位于储罐80-8管汇内,必须手动开启或关闭。操作员1打开泵后,他通知罐车装载架上的操作员(操作员2)系统已经准备好,可以开始卸载丁烷了。在确认泵正在运行,储罐已准备好接收丁烷后,操作员2在罐车装载架上启动卸载程序,允许丁烷从卡车流入80-8储罐,如图4所示。
计划中有两批货需要交付,第一轮丁烷交付在晚上7点23分开始卸货,并在晚上8点15分左右完成,大约170桶丁烷添加到80-8储罐。第二批约193桶丁烷在晚上9点29分至10点29分之间卸货。在完成这两个丁烷的输送后,泵继续运转以保持介质的流动。ITC预计第二天会有船到达,计划将80-8号罐的所有介质转移到船上。
2019年3月17日上午,ITC分布式控制系统(DCS)数据显示,监测中的泵工作压力和储罐容积发生了一系列意料之外的变化。这些波动表明泵的循环系统出现了机械问题。DCS数据显示,在上午7:25左右,泵出口压力读数开始缓慢上升;上午8点45分左右,泵的排出压力读数从每平方英寸(psi) 80磅增加到84磅。与石脑油的意外释放类似,大约从上午9:34开始,记录的罐容量开始稳步下降。大约在同一时间,泵的排放压力读数突然下降到80 psi。上午9:45左右,DCS数据显示,第二次排放压力突然从80 psi降至75 psi,在此期间,记录的罐容积继续下降。上午9时34分至10时01分,DCS数据显示,储罐容量减少了约221桶。罐区没有安装固定的气体探测系统,因此没有启动警报来警告ITC的工作人员发生泄漏。当石脑油从80-8号罐中释放时,罐内液位和体积的降低没有引起ITC控制室的任何警报。因此,ITC人员在火灾爆发前并不知道石脑油产品的泄漏。
大约上午10点,80-8储罐管汇附近发生了一场大火(图5)。此后不久,上午10点01分,控制系统事件日志显示,泵已经关闭,随后80-8储罐的设备与DCS失去了通讯联系。在此之后,没有关于80-8号储罐或泵的进一步控制系统数据。

▲图5:80-8号储罐管汇在事故后的情况。(来源:ITC)

4/ 事故响应和火势发展



火灾爆发后几分钟内,ITC紧急响应小组(ERT)的成员就对大火做出了响应。最初的响应工作集中在将几个水源引导到80-8管汇上。ITC是Channel Industries Mutual Aid(CIMA)的成员之一,CIMA是一个非盈利组织,结合了大休斯顿都会区的炼油和石化行业的消防和其他应急响应能力。由于是CIMA的成员,几个同样是CIMA组织成员的相邻公司向ITC罐区火灾提供了紧急响应资源,包括人员、消防设备和物资。

联合指挥部随之成立来对协调响应进行监督,包括来自ITC、美国环境保护局(EPA)、德克萨斯州环境质量委员会(TCEQ)和哈里斯县消防局长办公室(HCFMO)的代表。响应还包括来自其他联邦、州和地方官员的支持。

80-8储罐位于the First & Second 80’s 罐区的中心(图6),周围是其他8万桶储罐。ITC公司无法阻止或隔离从80-8号坦克释放出的石脑油,因此大火继续肆虐并加剧。2019年3月17日晚,80-8号储罐以西的一个相邻储罐完全卷入火灾。消防员继续用水和灭火泡沫试图控制火势;然而,风向的变化导致火势继续蔓延。

图6:罐区平面图。这张图片显示了ITC Deer Park的总体规划,德州终端显示了First & Second 80's 罐区的位置。(来源:ITC)。

2019年3月18日上午,又有四个储罐起火,这四个储罐都位于80-8号储罐的西面。此时,ITC联系了第三方应急响应服务提供商威廉姆斯公司(Williams Fire &Hazard Control)请求帮助灭火。当天晚上,另外两个储罐也着火。紧急救援人员继续用水和灭火泡沫来控制火势。


到2019年3月20日周三凌晨3点03分左右,ITC在CIMA和美国威廉姆斯公司的帮助下,成功扑灭了ITC Deer Park终端罐区的火灾(图7)。

2019年3月22日,大约下午12点15分,罐区堤坝的一段垮塌,从罐体、水和灭火泡沫中释放出的化学物质混合物进入周围水域,包括休斯顿航道。此外,当天下午3点45分左右,罐区还发生了一场小火灾,几小时后就被扑灭了。

图7:First & Second 80's 罐区场。图为2019年3月19日星期二大火肆虐,2019年3月20日星期三完全熄灭。(来源:KHOU 11新闻)

5/ 故后



事件发生后,职业安全与健康管理局(OSHA)向ITC发出了包括违反过程安全管理(PSM)标准的传票。PSM标准包含了与处理高度危险化学品相关的危害管理的最低要求。这些要求的目的是防止或尽量减少这些化学品的灾难性释放的后果。按照OSHA的定义,“过程”是指“涉及高度危险化学品的任何活动,包括此类化学品的任何使用、储存、制造、处理或现场移动,或这些活动的组合。

此外,ITC Deer Park码头的部分设施受美国环境保护署(EPA)风险管理计划(RMP)规则的约束。RMP规则要求使用极度危险物质的设施,除其他外,必须制定风险管理计划,确定化学事故的潜在影响,确定设施为防止事故而采取的步骤,并阐明事故发生时的紧急响应程序。


6/ CSB 调查计



CSB正继续调查该相关事件。80-8号储罐管汇的部件被送往一个安全的储存设施,CSB在那里完成了对管道和泵的初步目视检查并将进行进一步的测试。

在主要研究领域中,CSB计划确定潜在的石脑油泄漏点和火源,确定为什么石脑油产品泄漏在点火前没有被检测到?为什么泄漏在着火后没有得到妥善的隔离?

CSB亦会研究紧急响应措施,为何此次事故花了77个小时才将大火扑灭。为此,CSB仍然需要收集额外的应急响应证据,包括各种事故指挥记录、照片、视频和无人机镜头。在调查完全结束后,CSB早还将发表一份详细的最终报告其中将包括额外的信息、分析、结果和安全建议。