环氧乙烷装车环节泄漏原因分析与对策

中国石化镇海炼化安环处  周继荣

　　一、前言

　　中国石化镇海炼化分公司环氧乙烷/乙二醇（EO/EG）装置采用美国道化学METEOR工艺技术专利，以乙烯、氧气、甲烷为原料，通过氧化反应、二氧化碳脱除等工序生产环氧乙烷、乙二醇等产品，环氧乙烷生产能力为10万吨/年，产品由汽车装运出厂。

　　该装置于2010年4月18日投产，至今已累计安全运行二年多，至今未发生生产安全事故。但自2011年8月份以来，EO装车过程中几次发生EO泄漏事件，所幸被及时发现并妥善处置，险些给公司及周边安全生产造成影响。必须对装车环节EO泄漏的原因及风险进行全面分析，并提出针对性的对策措施，防止类似事件的再次发生。

　　二、EO危险性分析

　　环氧乙烷（Ethylene Oxide），又名氧化乙烯，是一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，为重要的石化产品。化学式为C2H4O，相对分子量44.05，低温下为无色透明液体，常温下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的蒸汽压高，30℃时可达141kPa。CAS号：75-21-8。其主要危险特性如下：

2.1　易燃易爆

　　EO常温常压下是一种无色气体，在低温下冷凝成无色液体，该液体在10.4°C和0.101MPa下转化为气体。EO的闪点为-17.8℃，具有易燃易爆的特点，爆炸极限为3%～100%。一旦泄漏，会迅速吸收周围环境的热并挥发，液态EO的闪燃特征使得液体燃烧产生的火灾很难熄灭。

2.2　高毒

　　EO是一种高毒物品，被怀疑是一种对人类的致癌物质，其进入人体内或通过消化、皮肤吸收吸入、和眼睛接触等均会对接触人员的健康产生不良影响。正常生产情况下，泵、阀门及设备与管线连接处的微量泄漏，毒物浓度很低，对人体危害不大。但异常状态下，一旦发生大量泄漏，增大了空气中有毒物质的浓度，作业人员有可能通过吸入、皮肤接触等途径造成中毒。

　　三、泄漏事件及原因分析

3.1　槽车罐体缺陷

　　2011年8月31日，EO装车站台东西两侧各有一辆槽车在装车。13:28，西侧的车辆完成装车并卸去软管后，现场仍有EO味道，同时内操在DCS上发现EO装车站持续3～4分钟可燃气报警仪报警。经现场检查，发现正在东侧装车的杭州龙山一槽车转向鞍座垫板处发生泄漏。后经浙江省特种设备检验检测研究院对槽车泄漏部位进行渗透监测发现，在槽车转向鞍座垫板与罐体连接的左侧角焊缝处发现两条裂纹，长度分别为60mm、70mm。该槽车于2011年7月21日经浙江省特种设备检验检测研究院年检，年检证书齐全，但质量仍然存在问题，检验不到位。

图1：罐体裂缝图

图2：罐体裂缝图                     

3.2　槽车切断阀关不死

　　2011年12月25日，宁波金洋一EO槽车下午起装车，16:30左右装车结束后发现槽车切断阀关不死，少量EO泄漏，经多次尝试后最终将切断阀关闭，成功拆除软管。经分析原因为槽车阀门密封不严，押运员操作失误。

3.3　截止阀未关严

　　2012年1月19日15:35，镇海石化物流公司一危化品槽车充装25.5吨EO结束后，操作人员进行氮气置换，关闭气液相充装阀，槽车押运员关闭槽车紧急切断阀和截止阀、拆除连接软管后，槽车离开装车站。16:04，车辆出门岗换取行驶证时，门岗民警发现车后有粉色烟雾冒出，且地面有粉色泡沫堆积，并伴有刺鼻异味，确定有物料泄漏，随车的押运员立即上槽车再次关严截止阀，泄漏逐渐消失。主要原因是押运员在EO装车完毕后，没有彻底关紧截止阀，紧急切断阀卸油压后自动关闭时阀面与阀座间有结晶体，押运员在拆下管子时没有发生泄漏，等车开到门口时结晶体熔化，即发生泄漏。

图3：槽车上截止阀

3.4　充装软管法兰垫片变形

　　2012年3月8日14:40，镇海石化物流公司一EO罐车驶入EO充装站1#鹤位进行充装，连接好充装软管后即用氮气和肥皂水对密封面进行气密检测，当时经检测确认密封面无泄漏后，即开始充装。15:20，当充装12.29吨时，该罐车液相充装管法兰与EO充装软管法兰的连接面突然发生泄漏，EO向南侧空地喷洒。装车班长发现险情后，立即关闭装车球阀停止装车，并会同装置操作人员及该车押运员一起立即采取紧急措施，关闭罐车紧急切断阀和罐车阀门，并用大量消防水进行稀释，泄漏点得到了有效控制。经查这次泄漏的原因为，随车提供的法兰垫片因重复使用，弹性变差，在EO的充装过程中，低温介质使垫片发硬，密封性降低是造成EO泄漏。

图4：法兰垫片

3.5　人孔盖密封不严

　　2012年3月13日15:50，镇海石化物流公司一挂车来环氧乙烷装置充装EO，17:00当装好货拆卸进料管时，发现人孔盖一颗螺丝边有轻微的气体泄漏，经反复逐个紧固19颗螺丝后，泄漏被消除。造成泄漏的原因是由于该车3月5日在一专业洗罐公司清洗罐体后，更换人孔盖垫子时，密封不到位。造成泄漏的原因是由于该车3月5日在大榭专业洗罐公司清洗罐体后，浙江省特种设备检测站更换人孔盖垫子时，密封不到位，并在做气密性试验时也没有发现，造成3月13日第一次装车时发生泄漏。

　　从以上事件的原因分析看，EO装车环节的泄漏事故主要由槽车缺陷所致，尤其是槽车罐体及切断阀、人孔盖等部位；其次是充装软管。主要原因有危险化学品车辆定期检验质量控制不严，槽车阀门、人孔盖等连接部位故障，充装过程操作不当等。从深层次看，主要是承运商安全生产责任制不落实，对危险化学品车辆管理不到位。作为生产、销售企业，对承运商的监管也有待加强。当前，EO销售大都为自提方式，因此提货单位、装运车辆及人员就相对不固定，这给安全监管带来一定的难度。

　　四、对策措施

　　EO属于高危险化学，一旦发生泄漏且发现不及时、应急处置不到位，极易引发大的火灾爆炸、环境污染或人员伤亡事故，尤其是充装环节的安全风险更大，必须引起生产、销售、运输等相关企业的高度重视。要从管理上、技术上采取针对性的对策措施：

4.1　加强槽车检测管理

　　EO槽车检验后仍出现本体泄漏的情况，检测部门认为由于和固定式压力容器不同，移动式压力容器可能会因为振动、温度变化引起密封面泄漏，但这属于小概率事件。尽管如此，仍应引起相关企业的重视，必须督促车辆单位在车辆委托检测期间，对检测过程如气密试验等环节是否到位、时间是否符合要求等进行全程跟踪，并做好记录备查，确保质量受控。

4.2　严格把好充装环节阀门操作的检查确认关

　　EO充装完毕后，押运员应关严截止阀、拆卸管子后，司机必须对紧急切断阀是否自动关闭到位、气相和液相截止阀是否拧紧、是否已装上截止阀盲法兰等情况进行检查确认。

4.3　确保充装设施安全可靠

　　车辆与装车台的连接软管法兰、截止阀盲法等附件的垫片必须完好。车辆单位对每次拆卸法兰、盲法兰复原作业后均宜使用新垫片，委托充装单位在每次充装连接软管时也要使用新垫片，每次充装前对此应进行检查确认。

4.4　强化充装作业的安全监督

　　EO充装时，委托充装单位派一名安全管理人员在现场监护，司机和押运员必须经常用肥皂水喷洒方式认真检查罐体所有阀门、人孔盖、装卸料接口垫等密封情况，发现问题及时整改。同时在充装站增设残液吸收池、扩音对讲系统、工业电视探头等硬件设施，加强对充装环节的监控。

4.5　明确并落实充装作业相关方安全职责

　　企业生产部门负责充装外包业务合同的签订和充装业务管理；生产单位对充装过程进行管理；委托充装单位负责具体的充装作业和日常管理，并对承运商进行车辆资质和车辆外观检查；承运商负责从自身的角度，做好槽车的维护和槽车有关的操作管理。公司与销售公司成立EO物流安全管理工作小组，完善EO装运安全方案和措施。销售公司与客户签订合同时，明确承运商的管理要求和违约责任，并建立准入标准，对现有承运商进行梳理、资质审查，建立承运商及车辆准入标准，要引进管理好、有实力的单位来公司从事EO运输工作，承运车辆、司机和押运员也应相对固定，司机和押运员熟悉车况。

4.6　完善充装作业岗位操作法

　　充装作业时要严格执行操作法等相关要求，加强对入场车辆（人员）的监督和检查，生产部门要重点对充装岗位操作法的执行情况进行不定期检查。充装人员入场实行公司级和运行部两级安全教育，并统一发给安全提示卡，培训有效期一年，未经培训的司机、押运人员禁止入场。

4.7　提高作业人员的应急处置能力

　　生产单位要经常组织EO泄漏应急预案演练，发生EO泄漏后，立即报火警，启动应急响应，启动喷淋水系统，停止充装作业，宜用大量的水进行稀释，并设置水幕水带对泄漏区域进行隔离，防止EO泄漏影响区域扩大；操作人员须佩带好个人防护用品到现场寻找泄漏点，切断泄漏源，具备堵漏条件后，组织维修人员进入现场处理泄漏点。

　　五、结论：

　　5.1、EO槽车罐体及其截止阀、法兰垫片等不符合要求，充装单位管理监督不到位，是造成充装环节上EO泄漏的主要原因。