石油化学プラント事故を体験して1、2、3、4、5、続・六
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この投稿は最終的に、2016年6月28日15時15分にマ・バイヨウによって編集されました。私は24年間にわたり石油化学の生産業務に従事してきており、触媒反応装置、常圧装置、アスファルト処理装置、水素製造装置、ディーゼル燃料の水素化装置、ガソリンの水素化装置、触媒改質装置、ベンゼン抽出装置、ガス分離装置、MTBE製造装置、バイオディーゼル製造装置、LNG関連装置など、さまざまな装置を手がけてきました。つまり、かなりの「ベテラン」です。私も海川フォーラムの常連になりました。海川では多くの知識を学び、たくさんの資料を共有し、同業者の友人もたくさんできて、大変有益でした。現在、私は石油化学の生産現場を離れており、暇な時間にこれまで経験してきた生産事故を振り返り、都合の良い時に順番にフォーラムに投稿し、同業者の皆さんの参考にしてもらっています。 一、アスファルト製造装置の加熱炉用転油ラインの変形および支持架の破断事故1. 事故の経緯:当社の年間150万トン規模のアスファルト製造装置は定期点検のため停止する予定であり、10月24日に装置から油を抜き出して洗浄作業が行われ、26日にはその作業がほぼ終了しようとしていた。早番の班長は、パイプラインの洗浄に使用される蒸気の量を減らすよう指示した。11時30分頃、装置の常圧炉および常圧塔の周辺から「雷のような」低い音が聞こえ始めた。工場では直ちに職員を派遣して原因を調査した。約10分後、その音はさらに大きくなり、明らかな水撃音が発生した。水撃音と同時に、常圧炉の転油ラインに激しい振動が生じ、転油ラインのフレームも揺れ始めた。また、転油ラインと常圧塔を接続するフランジからも蒸気が漏れ出し、転油ラインの膨張部からも蒸気が漏れていた。この時、本人は報告を受けて現場に急行し、簡単な確認の後、これが炉管のウォーターハンマーであると判断し、直ちにオペレーターに常圧塔のすべてのブロー蒸気を停止させ、塔頂の空冷を起動させ、常圧炉のブロー蒸気量を増やしてウォーターシールを破らせた。空冷を起動すると、水撃音と振動が著しく減少し、数分後には炉の出口温度から蒸気が流れていることが確認でき、水撃と振動もすぐに消えました。その後空冷を停止し、掃気用の蒸気の供給も中止しました。 2、損失状況:φ900mm転油ラインの膨張曲がり部にある2か所のエルボーの溶接部が剥離;転油ラインと常圧塔のフランジガスケットが損傷;転油ライン吊り金具、4箇所変形;スプリング支持部の損傷が6箇所;スライド式管支持が6か所破損。常圧塔や炉管の検査の結果、目立った損傷は見られず、直接的な経済的損失は約50万円である。 3、事故原因の分析:パージ用蒸気の量が減少したことにより、常圧炉管のパージ用蒸気はφ25mmのものだけが残った。また、この炉の煙道のダンパーには元々漏れの問題があったため、パージ用蒸気の熱量が炉管の放熱量に満たなくなり、加熱炉は凝縮器として機能するようになった。蒸気が凝縮して液体の封止層ができ、常圧塔からの蒸気が加熱炉内に逆流し、「水槌効果」を引き起こし、激しい振動が発生した。 4、事故からの教訓:装置のブロー作業時は常にプロセスを監視し、給気ブローの流れが途切れないようにしなければならない。冷却交換装置や加熱炉など、凝縮が発生しやすい箇所では特に注意深く監視する必要がある;装置が停止している間、管理職や従業員の意識が緩み、操作に対する警戒心がなくなったことが、今回の事故の根本的な原因である。
二、ガソリン水素化装置のトーチラインが落下した事故
1、事故の経緯:ある年の11月16日9時頃、会社の調整室に儲蔵・輸送作業場から電話があり、精製済み燃料タンクエリアの北側にあるφ400mmのパイプラインが約100mにわたってパイプフレームから外れてU字型に浮いているとの報告がありました。ただし、媒体の漏れは発生していませんでした。直ちに調整員を現場に派遣して調査させたところ、その配管は一時的に停止中のガソリン水素化装置のトーチラインであり、剥がれた位置はガソリン水素化装置から約500m、トーチからは約700mの場所であることが確認された。 2、事故による損失:管支持具が9か所破損し、管廊の先端の曲がり部分で1つの管支持架が変形してずれた。配管の復元および管支持具・管台の修理費用は約3万円です。 3、事故原因の分析:当社のOCT-MDガソリン水素化装置は拡張プロジェクトであり、既存のターチ管路の容量が不足していたため、同装置用に新たなターチ管を設置する必要があった。そこで既存のターチ管支持架を1m延長し、同装置用のφ400のターチ管を設置した。ガソリン水素化プラントの建設が完了した後、国五基準がまだ施行されていなかったため、この装置は試運転の後に一時的に停止されました。11月15日、二連合は調度室から指示を受け、当該装置の防凍・防結露設備を稼働させることになった。午後17時、中班の屋外作業で使用中の装置である分留塔の頂部にあるリフラックスパイプD201のヒーターを稼働させている際、誤ってD201の洗浄用蒸気をヒーター用の蒸気として使用してしまった。その結果、蒸気がD201内に流入した。また、D201の安全弁のサブラインは停止して洗浄が行われた後、定時に閉じられず、大量の蒸気がトーチラインに流れ込んだ。トーチラインは加熱によって膨張し、剥がれ落ちた部分の直管区間が長く、両端の曲がり角には元のトーチラインの支持枠があったため、膨張力が両端に逃げることができず、最終的にトーチラインが中央付近から外側にずれて剥がれ落ちてしまった。 4、事故の教訓:現場作業員が工程フローに不慣れで経験が不足しており、作業終了後に確認検査を行わなかった;配管工事時にヒーターとパージ用蒸気を一緒に断熱材内に設置したが、ラベルも適切に付けられておらず、その結果オペレーターが誤ってバルブを開いてしまった;装置が停止した後、職員の意識が緩み、要求通りに復旧手順を実行しなかった。また、班単位での停止中の装置の点検も不十分だった。
一、アスファルト加熱炉の爆発による死傷事故:
1. 事故の経緯:N年6月、当社では150万トン規模の重質アスファルト製造設備が初めて稼働しました。常圧炉F101に火をつけて温度を上げていく過程で、3つのノズルから燃料が供給され、乾燥ガスと燃料が混合して燃焼しました。炉の出口温度が250℃に達すると、その温度を維持するために、保守作業を行う人員が再び熱処理を行いました。午後5時20分頃、2人の保守作業員がF101の出口フランジを熱処理していました。出口は対流室の曲がり角部分にあり、地面から約15メートルの高さにありました。その時、F101が突然爆発し、衝撃波によって対流室の外側の板が破壊され、熱処理を行っていた2人の作業員が加熱炉の中に投げ出されてしまいました。救急処置を行いましたが、残念ながら二人とも亡くなりました。装置が緊急停止しました。 2、事故による損失:今回の事故で運送作業員2名が死亡した;F101空気予熱器廃棄;煙道ダンパー、防爆扉の損傷;炉内の断熱ライニングの注入材が崩壊し、断熱綿が剥がれ落ちる;放射室部の炉管支持部が破断;煙突がわずかに傾いている;対流室のエルボー箱の箱板が剥がれて損傷し、直接的な経済的損失は約400万に上る。 3、事故原因の分析:当該装置の蒸気配管は当社のエンドユーザー側にあり、装置での蒸気使用量が少ない場合、温度はしばしば170°未満となる。稼働初期において加熱炉の温度が低いと、対流室の過熱蒸気システムでは過熱を達成することが全くできず、逆に蒸気の温度を下げる作用さえ生じる。F101のノズルで使用される霧化蒸気は「過熱」蒸気であり、点灯初期の低温時にはガスを燃焼させて安定した運転を維持する。炉の出口温度が200°に達すると、石油火を併用する必要があるが、霧化蒸気の温度が低いため燃料の性質が重く、霧化効果が極めて悪く、石油火はほとんど断続的にしか燃焼しない。その結果、炉内は暗くなり、煙突から煙が出る。その日の早番では、石油とガスの混合燃焼中にF101が何度も停止し、再起動を繰り返した。15時頃、工場から250℃で一定に保つよう指示があり、ボイラー操作員が燃料およびガスの量を調整した結果、F101の炉内温度が安定した。そこでオペレーターはF101の温度制御バルブを自動モードに切り替えた(早番の引き継ぎ時は熱負荷が低く、燃料がドライガスだったため、この温度制御バルブはドライガスの流量制御に切り替わっていた)。中番が引き継いだ後も、一定の温度を維持し続けた。DCSの表示によると、16時30分頃に炉内の温度が急激に下がった。これはバーナーが消えたためだと思われる。しかし、作業員たちは16時50分頃になってようやく炉が消えていることに気づいた。班長はすぐに炉係に再び点火するよう指示した。しかし、炉係は炉の温度が大幅に下がることを心配し、手順書で定められている掃除作業を行わず、勝手に掃除時間を短縮してしまった。その結果、煙突からは蒸気が出ずに、乾燥ガスの制御弁を開けて点火してしまった。炉の温度制御弁が乾燥ガスの流量を調節しており、その弁は自動モードになっていた。炉が消えると、その弁は最大開度になり、大量の乾燥ガスが炉内に流入した。中番の炉係が十分に掃除を行わなかったため、大量の乾燥ガスが炉の上部に溜まり、点火した瞬間に爆発が起こり、この事故が発生したのである。 4、事故の教訓:ボイラー操作員が作業手順を厳守せず、勝手に purge時間を短縮したことが、今回の事故の主な原因である;稼働初期には各種パラメータの調整が頻繁に行われ、作業状態が不安定な中でF101の温度制御バルブを乾燥ガス制御用に設定し自動運転に切り替えたことが、今回の事故の二次的な原因となった。また、工場の技術管理にも大きな問題があった;会社の公共システムの信頼性が低いことも、事故を引き起こす二次的な原因です。