德克萨斯城炼油厂事故调查:花费约17亿美元
休斯顿,德克萨斯州- - - - - -BP产品北美公司2005年3月23日，在异构化装置启动期间，位于德克萨斯州德克萨斯城的炼油厂发生了重大爆炸。事故造成15名工人死亡，多人受伤。爆炸被认为是由于未被检测到的液体从抽油分离器溢出造成的。该设施是英国石油公司最大、最复杂的炼油厂，每日额定产能为46万桶，每天可生产高达1100万加仑的汽油。
异构化(ISOM)装置将低辛烷值的混合原料尾油转化为无铅普通汽油的高辛烷值成分。该装置有四个部分，其中包括一个分离器，用于提取萃余液并将其分为轻组分和重组分。该分离器由一个调压鼓、燃烧加热器再沸器和一个164英尺高的分馏塔组成。
本次爆炸和火灾发生的原因是，负责启动的人员对抽萃液分离器塔进行了大量的充注，导致塔内内容物过热，溢流阀压力过大。液体被泵入塔内近三个小时，没有任何液体被移走，也没有采取任何行动来达到启动程序规定的较低液位。在泄漏之前，塔内的液位至少是正常水平的20倍。启动过程中强制要求的自动液位控制激活可以防止这种情况的发生。
在启动的最后阶段决定开始从塔中取出液体，这加剧了事件。从塔底取出的过热液体和继续流入塔内的液体进料之间的快速热交换(两股流通过热交换器)导致进料进入塔时产生大量蒸汽。塔内低位进料液体的汽化将液体向上推至塔外，使溢流阀压力过大，最终压垮相邻的排污装置。
详细的过程建模
新Jersy-based过程系统企业有限公司。(PSE)被要求为事故调查小组提供专家信息。在最初的范围界定表明建模任务的复杂性和所需的短时间尺度超出了标准动态流程图工具的能力之后，在调查期间选择了PSE。除了它的gPROMS技术，PSE还有一个咨询小组，在详细的过程建模方面有着良好的记录。
PSE从第一性原理出发，在没有对系统液体和蒸汽流动的大小或方向进行先验假设的情况下，开发了一个高保真的漏液分离器gPROMS模型。该模型包括详细的两相水力表示的托盘活动区域和所有托盘的降水塔，以及一个完整的托盘间的塔上的气液平衡计算。
特别强调了静水压力的影响。这使我们理解了后者在最初抑制塔底沸腾的作用。这对于确定从塔底流出的热液体与进料交换热量时发生的一系列事件也是至关重要的。这有效地将热量传递到受到较少静水压力的部分，因此更接近沸腾。
详细的动态模拟表明，与预期相反，碳氢化合物液体实际上完全到达了塔顶的架空管线。这在一定程度上是由于底部塔板的汽化造成的——从再沸器输入到将液体提升到塔中，进料塔板的汽化加速了这一过程。
模型预测的压力分布与事故发生前的DCS/PI过程数据非常吻合。进一步的分析表明，1
公司承担责任
BP产品北美公司总裁Ross Pillari说:“(最终调查)报告清楚地描述了导致BP近期历史上最严重悲剧的根本原因和管理系统失败。我们接受调查结果，我们正在努力使德克萨斯城成为一个达到最高安全性、可靠性和环保性能水平的综合设施。”该公司已拨出7亿美元赔偿爆炸受害者，并努力解决事故索赔问题。已与大多数死亡工人的家属和许多受重伤的工人达成和解。
英国石油公司与美国职业安全与健康管理局达成了一项协议，解决了300多起违反职业安全与健康管理局安全法规的指控。英国石油公司支付了2130万美元的罚款。该公司同意采取一系列纠正措施，包括在炼油厂雇用过程安全和组织专家。根据协议，英国石油公司不承认涉嫌违规，也不同意OSHA对违规行为的描述。英国石油公司正在与美国化学品安全和危害调查委员会(CSB)、美国环境保护署和德克萨斯州环境质量委员会就爆炸及相关问题进行合作。
根据CSB的建议，英国石油公司自愿任命了一个独立小组，对该公司在美国的五家炼油厂的安全管理和安全文化进行评估，并提出改进建议。前美国国务卿贝克是该小组主席。
该公司支持CSB的一项建议，该建议敦促该行业重新审视炼油厂和其他加工厂内部临时建筑使用的现有标准。英国石油公司为其炼油业务制定了新标准，并计划与业内其他公司分享。
根据过程建模，调查小组估计，大约1100桶液体被排放到容量为390桶的排污装置。大部分液体被释放到石油下水道系统中。估计有50桶原油溢出了塔，导致地面形成了碳氢化合物蒸气云。
根据对下水道系统、过程和爆炸模型的检查，调查小组得出结论，下水道不是随后爆炸的碳氢化合物蒸气云形成的主要途径。下水道系统的损坏是由主爆炸引起的二次火灾造成的。
引燃源尚不清楚。
关键因素
英国石油公司最近发布的最终报告证实了5月17日中期报告中指出的导致爆炸并大大增加其后果的关键因素:
未按程序操作，导致萃余液分离器塔严重溢满;
塔内液体过充、过热引起的液体排气;导致液体释放到大气中，随后发生爆炸;
许多人员离救援源太近，聚集在临时拖车内和周围，而临时拖车的位置不合适;和
如果有更安全的选择，并且可以安装，则继续使用吹落装置用于轻烃使用。
决议
调查小组建议的一些行动已经完成，许多行动正在进行中。德克萨斯城现场经理Colin Maclean已经建立了一个特别的项目团队来计划和推动改进计划的执行。英国石油公司表示，它将在主要设备上安装现代化的过程控制系统，过渡到更强大的维护管理系统，改善工人培训，拆除吹烟囱，并实施最终报告中包含的其他建议。项目团队还将制定重新配置和简化炼油厂操作的计划。
该公司预计将在未来五年内投资约10亿美元来改善和维护该设施，加上受害者赔偿总额约为17亿美元。
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- - - - - -理查德·菲尔普斯，资深编辑，控制工程
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