2019年3月17日，美国德克萨斯州Deer Park市的洲际码头有限责任公司(以下简称ITC)散装液体储存码头发生大火,CSB(美国化学品安全与危害调查委员会)于2019年10月30日发布了初期调查报告（点击下图可阅读事故详情）。

  时隔4年，CSB于2023年7月6日发布了事故的最终调查报告。让我们大家一起来回顾一下。

  2019年3月17日星期日，位于美国德克萨斯州Deer Park市的ITC散装液体储存码头发生大火。火灾源于80-8号储罐附近，这是一个储量8万桶（≈12720m³）的地面常压储罐，里面装有石脑油和丁烷产品的混合物，为易燃液体。火灾发生后ITC无法及时有效隔离或阻止泄漏，结果火势加剧并逐步蔓延到位于同一控制区的其他14个储罐。大火燃烧了三天，直到2019年3月20日星期三上午才最终被扑灭。

  ▲2019年3月19日星期二起火，并于2019年3月20日星期三完全熄灭

  这场火灾给ITC造成了巨大的财产损失，15个8万桶(≈12720m³)的地上常压储罐及其介质烧毁。事故还对环境造成了严重影响。油罐周围的防护栏坍塌，估计有7,4720m³-8,3147m³的碳氢化合物和石化产品、消防水膜泡沫和受污染的水流入塔克湾和附近的水域。泄漏的物质流入水牛城河口（Buffalo Bayou）,并随水流和潮汐进入休斯顿航道和周围水域。由于受到污染，ITC Deer Park码头附近的休斯顿航道被污染，11公里长的一航道被关闭，哈里斯县和拉波特市的几个海滨公园也被关闭。

  事故没有造成人员受伤或死亡，然而，给当地社区带来严重的破坏，包括由于与苯有关的空气质量上的问题而下达的几项就地避难命令。政府一度为整个鹿园市提供了避难所。该地区一条主要高速公路的部分路段也被关闭。ITC估计，

  事故发生时，安装在80-8号储罐管道歧管上的泵为Goulds 3196 XLTX型化学工艺泵。该泵由液端和动力端组成，通过框架适配器连接。

  泵被完全拆卸，以便对其各个部件进行目视检查并记录其状况。在泵轴、密封件和外侧轴承上发现了

  。在轴承座内侧靠近密封件的泵轴上能够正常的看到严重的磨损，在密封压盖上也可看到大规模的接触磨损。

  ▲2019年8月30日，在靠近轴承座内侧的80-8储罐泵轴上观察到严重的磨损

  如下图所示，四个压盖螺母将密封压盖固定在密封腔盖上，以防止富含丁烷的石脑油产品从泵中泄漏。事故发生后对80-8号储罐循环泵的检查发现，

  ▲Goulds化学工艺泵的剖面图，显示了四个压盖螺母中三个的位置，这些压盖螺母将密封压盖固定在密封腔盖上。注意:图中看不到第四压盖螺母

  ▲80-8 号油罐循环泵。这张照片显示了在机械密封压盖和密封室盖之间观察到的分离点，富含丁烷的石脑油产品就是从这里释放出来的

  事故发生后，对支撑密封压盖的三个密封腔螺柱的内螺纹检查显示：通过密封压盖槽的螺纹周围存在不均匀变形。

  ▲从80-8循环泵油箱回收三个密封室盖螺柱，清洗后。较长的螺纹端穿过密封压盖的槽，而较短的螺纹端与密封腔盖啮合。

  对其中一个螺柱完成金相分析，发现螺纹冠变平。螺纹通过密封压盖上的凹槽投射出的不均匀变形和螺纹冠的变平表明是径向压缩接触，而不是剪切力接触。

  因此，损坏可能是由于密封室螺柱与密封压盖槽振动接触造成的，由于压盖螺母松动并最终从螺柱上脱落。

  导致密封压盖与密封腔盖分离，从而为富含丁烷的石脑油产品的释放创造了通道。

  拆卸80-8罐的循环泵之前，在轴承座外侧观察到泵轴的径向位移，这通常表明轴承出现大面积失效。随后对轴承座的拆卸证实了外侧止推轴承的故障。

  80-8号储油罐循环泵于2019年3月17日上午开始运行。一旦外侧轴承出现故障，泵轴将基本失去支撑，这反过来又会导致泵轴外侧端出现大面积向上偏移（由于泵轴内侧端叶轮的重量）和轴中心线储罐循环泵在这种情况下继续运行时，基本上没有支撑的泵轴非常快速地旋转可能会引起泵的剧烈振动，随着偏差的扩大，振动也会加剧。从当天上午约9时30分开始，记录的储罐容积开始减少，储罐的平均流速开始增加，但操作并未发生预期的变化。

  这可能是由于密封室螺栓上的压盖螺母松动，导致密封压盖与密封室盖分离，从而造成一个开口，使富含丁烷的石脑油产品从泵中释放开来。根据事故后观察到的外侧止推轴承和密封室螺栓的严重退化状况，

  CSB得出结论，80-8号储罐的循环泵在循环富含丁烷的石脑油产品时，很可能在外侧轴承出现故障后仍在继续运行。轴承故障很可能会引起泵大幅振动，使固定机械密封件的压盖螺母松动，导致密封件分离，使易燃混合物泄漏。

  80-8油罐的循环泵继续运行，富含丁烷的石脑油产品从故障泵释放到大气中，大约30分钟后，于上午10点左右发生火灾。

  期间，大约200桶（约31.8m³)富含丁烷的石脑油产品积聚在80-8罐管道歧管泵周围的区域。由于危险物质的蒸气密度较高，富含丁烷的石脑油产品的易燃蒸气很可能在接近地面的位置徘徊，并聚集在80-8 号罐泵滑架周围的低洼区域。

  而在80-8号罐循环泵上没安装振动监测系统，该区域也没有LEL气体检测系统来提醒工作人员注意正在发生的泄漏。

  随着泵轴的继续旋转，两个金属表面的高速磨削使泵轴在轴承壳内侧附近形成凹槽。金属与金属接触在泵轴上形成的凹槽深度表明，在密封压盖与密封腔盖完全分离后，泵仍继续运行了几分钟。

  CSB得出结，储罐80-8泵滑架周围区域积聚的易燃蒸汽很可能是由于未加限制的密封压盖和泵轴之间的金属对金属接触产生的热量而被点燃的

  美国化学品安全和危害调查委员会(CSB)通过事故调查确定了以下几个安全问题：

  ITC没有制定正式的机械完整性计划以确保80-8号储罐及其相关设备(包括80-8号储罐循环泵)机械完整性的要求。

  针对高度危险化学品服务中的泵制定正式的机械完整性程序，本可以在事故发生前为ITC提供更多发现泵问题的机会，从而防止事故的发生

  。2019年3月17日，泵的机械密封出现故障，导致富含丁烷的石脑油产品从泵中泄漏，而泵仍在继续运行。

  80-8号储罐未配备可燃气体检测系统，无法在储罐或其相关设备失去密封性后向工作人员发出危险气体泄漏警报。2014年，政府审查小组建议在80-8号储罐附近加装可燃气体检测系统，

  由于没安装可燃气体检测系统，因此在80-8号罐管道歧管周围出现富含丁烷的石脑油产品泄漏之初，没有警报提醒工作人员。因此，富含丁烷的石脑油产品持续从故障泵中释放了约30分钟，绝对没被发现，最终才点燃了易燃蒸汽。

  80-8号罐和位于罐区的其它地上储罐未配备远程操作紧急隔离阀 (ROEIV)，该阀门旨在从安全位置远程缓解工艺释放。确定是不是需要此类设备的主要驱动因素是

  ，如根据职业安全与健康管理局(OSHA)制定的过程安全管理(PSM)标准和美国环境保护局(EPA)的风险管理计划(RMP)规则所要求的评估要素，以及保险公司审计和/或公司风险评估结果。

  事故当天，80-8号罐中的大量富含丁烷的石脑油产品无法被远程或自动隔离，并持续通过故障泵释放，助长了油罐周围的火势。随着80-8号储罐火势加剧，火焰蔓延到油库中相邻的储罐管道歧管，并最终损坏了设备，造成管道破裂，使储罐中的碳氢化合物和石化产品泄漏到共同隔离区。

  尽管罐区设计基本符合 NFPA30的要求，但罐区设计的一些要素，包括油罐间距、分区、位于隔离区内的泵的工程控制以及排水系统等，使应急人员难以减缓或阻止最初火势的蔓延，并使火势蔓延到罐区内的其它油罐。虽然NFPA30规定了油罐区设计的最低要求，但别的行业指导文件也提供了更有效的罐区设计建议。虽然ITC无需执行别的行业指导建议（其中许多建议是在该罐区建成后制定的），但执行这些建议本可防止此次事故的升级。

  由于OSHA PSM标准和EPA RMP规则均不适用于80-8号储罐及其相关设备，因此ITC没有对80-8号储罐实施正式的过程安全管理计划。由于OSHA PSM标准中的常压储罐豁免规定，80-8号储罐不属于OSHA PSM标准的覆盖范围；而由于EPA RMP规则中的丁烷富集石脑油混合物易燃性等级豁免规定，80-8号储罐也不适用EPA RMP规则。尽管ITC在整个码头设施实施了一些工艺安全管理要素，

  但该公司并未将机械完整性和工艺危害分析等其他关键要素应用于高度危险化学品服务中的常压储罐

  因此，如果ITC制定并实施了全面的过程安全管理计划，有效识别并控制80-8号储罐及其相关设备的危险，那么这起事故本来是能够尽可能的防止的。

  80-8号罐循环泵出现故障，释放出可燃的富含丁烷的石脑油蒸汽，这些蒸汽在该区域积聚并被点燃，导致火灾。

  是没有安装可燃气体检测系统，无法在释放开始约30分钟后点燃可燃混合物之前向操作员发出警报，并没远程紧急隔离阀 (ROEIV)来安全保护80-8号油罐和罐区周围油罐中的可燃液体。

  油罐区的设计要素，包括油罐间距、分区、位于隔离区内的泵的工程控制以及排水系统，也

  ，使火势蔓延至油罐区内的其它油罐。由此造成的碳氢化合物和石化产品、灭火泡沫以及受污染的水在二级安全区的积累最后导致安全隔离墙的破裂，并将物质释放到当地水道中。

  最后，CSB确定，由于OSHA PSM标准和EPA RMP规则中包含的常压储罐豁免和易燃性豁免，ITC无需为80-8号储罐及其相关设备制定和实施正式的PSM计划来识别和控制导致此次事故的具体危险，

  ，适用于所有常压储罐和高度危险化学品服务的相关设备。该计划应遵循美国石业 API STD 2610《码头和储罐设施的设计、建造、运行、维护和检查》以及化学工艺安全中心《基于风险的过程安全指南》等出版物中提供的行业指导。

  。确保根据 ANSI/HI 9.6.9.-2018 对状态监测设备做规划，设置控制限值（包括但不限于振动），在超出控制限值时触发警报，并确保操作程序和培训反映出触发警报时应采取的适当行动。

  3.在有几率发生易燃烧物质泄漏的产品储存和转运区安装具有相关报警功能的易燃气体检测系统。制定并实施响应计划和操作员培训，以便在警报响起时采取行动。

  4.在所有装有高度危险化学品或液体（易燃等级为NFPA-3或更高）的常压储罐安装远程紧急隔离阀，并将其配置为 故障-关闭 状态。

  5.根据 API STD 2610 第三版《码头和储罐设施的设计、建造、运行、维护和检查》和 NFPA30 2021版 《易燃和可以燃烧的液体规范》的适用章节，对 ITC Deer Park码头所有新建和现有储罐区的设计进行评估。

  -第21章 储罐中易点燃（易燃或可燃）液体的储存—针对对所有储罐和容器

  评估应确定所需的其它工程控制措施，以解决最小储罐间距、储罐之间的分区以及在隔离区域放置工艺设备等问题。此外，评估还应考虑消防救援活动的影响，包括消防水和泡沫对这些系统的影响，评估防渗墙和排水系统模块设计的适当性。根据评估结果制定并实施建议。

  更新 API STD 2610《码头和储罐设施的设计、建造、运行、维护和检查》，将可燃气体检测系统纳入泄漏检测章节或适当的地方。关于可燃气体和/或泄漏检测的讨论应涉及工程和管理控制，包括与应对灾难性或紧急泄漏相关的行动。

  修改 40 C.F.R.§68.115(b)(2)(i)，扩大RMP规则的覆盖范围，以包括所有易燃性等级为NFPA-3或更高的易燃液体，包括混合物。

  为防止未来化学品事故发生，推动危险化学品安全以保护社区、工人和环境，CSB敦促企业回顾以下主要经验教训:

  1.虽然大多数危害和风险评估考虑的是单次故障的风险，但企业一定认识到，重大事故是在多次故障失效时发生的。为防止这些灾难性事件的发生，企

  业应确保建立适当数量的保护层，以减少事件发生的可能性并降低事件的严重性。

  因此，在确定何时、如何或是否完成危险评估所提出的建议时，企业应确保采取适当数量的预防和缓解保障措施，从而使预防或缓解保障措施的单一失效不会导致灾难性事件的发生。领导层应确保在可行的情况下尽快针对确定的危害采取适当的保障措施，尤其是在建议采取工程控制措施但尚未安装的情况下。

  应在处理大量易燃或高危物质的码头和储罐设施应安装易燃气体检测系统，以保护人员、财产和周边社区免受意外泄漏的潜在后果

  。此类系统应安装在泵周围、密封件、法兰和其他常见泄漏位置。这些系统应经过充分的设计、维护、检查和测试，以确保可靠性。必须确定检查和测试频率，以确保系统在出现易燃烧物质时发出足够的警报。

  3. 处理大量易燃或高危物质的公司应评估其在安全保护层失效时远程隔离这些物质的能力。

  装有大量此类物质的地上常压储罐应配备远程紧急隔离阀 (ROEIV)，以便在安全点快速远程缓解泄漏。远侧还能够紧急隔离阀应配备易熔链接，或配置为在断电或其他情况下自动关闭（故障-关闭）。

  4.NFPA30中规定了保障措施，以减少与储存，处理和使用易燃可以燃烧的液体相关的危害，包括储罐设计和间距要求。虽然NFPA30定义了储罐设计和间距的最低要求，但

  其它自愿性行业指导文件包括FM全球防损数据表(FM LPDS) 7-88《室外可以燃烧的液体储罐》;API RP 2021，《常压储罐火灾管理》、API STD 2610《码头和油罐设施的设计、建造、运营、维护和检查》提供了更可靠的油库设计标准

  5.企业有责任确保处理易燃或高度危险物质的设施的安全，并保护周围的社区和环境，无论现场的有害于人体健康的物质是不是满足OSHA的PSM标准或EPA的RMP规则。为避免灾难性事件的发生，公司应采用全面的过程安全管理体系，如CCPS的《基于风险的过程安全指南》或CCPS的《过程安全管理体系实施指南》。