文/居安咨詢

本文總結了11起動火作業導致的儲罐事故，共同點是：在裝有可燃物料的儲罐內部、上面或者周圍進行焊接或切割等動火作業產生點火源，可燃蒸汽遇到點火源從而導致事故。事故中作業人員均不知道作業場所內積累了達到爆炸極限的可燃蒸汽。通過分析總結，提出7條關于動火作業的安全啟示，強調了針對動火作業活動、作業區域進行有效風險評估和潛在可燃氣體濃度監測的必要性，對動火作業的安全實施非常重要。

OSHA動火作業標準（29CFR 1910.252，涉及焊接、切割等）和NFPA的推薦標準中規定了在動火作業過程中應遵循的要求和做法。例如，NFPA326要求在儲罐和容器上部或內部進行清洗、維修和動火作業時，應使用可燃氣體探測儀監測作業環境中的可燃氣含量。如果可燃氣體濃度上升到10%LEL（爆炸下限），NFPA326要求必須停止所有相關作業活動，并找到、消除或者控制可燃氣體來源。但是，本文重點是強調從多起事故分析總結出來的、反復出現的安全問題，并需要在動火作業過程中特別注意。

這11起動火作業事故可分為兩類：（1）沒有進行可燃氣體監測的事故；（2）沒有正確執行可燃氣體監測的事故。

在CSB總結分析的這11起動火作業事故中，有7起事故，在動火作業開始前或進行過程中沒有進行可燃氣體監測。如果進行了有效的風險評估和正確使用可燃氣體監測設備的話，作業人員很可能就會提前意識到作業環境是不安全的。

2009年3月31日，位于美國加利福尼亞州亞特華德市的A.V.Thomas Produce公司內，2名作業人員正在一個舊燃料儲罐上使用氧炔焊焊接一個管件，公司目的是把這個儲罐翻新后用于儲存柴油。然而，作業人員并不知道該儲罐之前使用后里面還殘留著一部分烴類液體和蒸汽。對儲罐動火后不久，就發生了爆炸，爆炸將儲罐頂端炸飛，2名作業人員身體受到30%~50%燒傷，送至當地醫院緊急治療。

圖1：事故中涉及的燃料儲罐

該公司沒有制定正式的動火作業管理規定，也沒有簽發關于動火作業的作業許可。動火作業開始之前，沒有進行可燃氣體監測，公司也沒有這方面的管理要求。另外，該公司的很多工作人員只會說西班牙語，他們沒有接受過使用他們母語進行的關于動作作業安全程序和正確使用可燃氣體探測器的培訓。

2.2 EMC公司動火作業事故，1人死亡1人受傷

2008年12月2日，在位于美國弗羅里達州邁阿密市的EMCUsed Oil Corporation公司內，1名承包商焊工正在焊接一條連接至油罐車的輸油管線，當時油罐車內的殘留烴類蒸汽被點燃，導致劇烈爆炸，造成該承包商焊工死亡。

根據一名幸存的工作人員描述，當時承包商人員沒有進行可燃氣體監測，因為他們認為業主公司應負責確保油罐車滿足安全動火作業的條件。但是，EMC公司稱承包商人員應自己負責監測可燃氣體環境。EMC公司配有多個可燃氣體監測器，但是只用于進入有限空間作業。EMC公司沒有制定正式的動火作業許可和簽發管理程序。

圖2：爆炸事故后的油罐車

2.3 MAR Oil公司動火作業事故，2人死亡

2008年10月19日，在位于美國俄亥俄州的MAROil公司原油儲罐區內，2名承包商人員正在3個相連通的原油儲罐上部進行焊接作業，作業人員在大氣放空口附近焊接一個支架。由于這幾個原油儲罐是相連通的，流入鄰近儲罐的原油可能把可燃蒸汽置換到了這個正在進行焊接作業的儲罐內，蒸汽從放空口溢出，并被焊接火花點燃，導致爆炸事故，造成2名承包商人員死亡。

CSB調查人員發現，在焊接作業開始前和焊接過程中，作業人員都沒有進行可燃氣體監測活動，關于該項焊接作業是否有被業主公司批準還存在爭議。MAROIL公司沒有制定正式的動火作業管理程序去要求動火作業必須簽發書面許可并由專人授權批準，也沒有正式的管理程序去監管承包商作業，這2名承包商人員也沒有關于接受動火作業安全實踐方面的書面培訓記錄。

圖3：被破壞的原油儲罐

2.4 PSC公司動火作業事故，1人死亡3人受傷

2008年10月7日，在位于美國夏威夷的PSC（PhilipServices Corporation）公司內，一名承包商焊工站在一個約35m3廢油儲罐上部的通道上進行焊接作業，焊接過程中產生的火花掉落在儲罐放空區域，儲罐內物料被點燃，導致火災和爆炸，爆炸產生的巨大超壓將承包商焊工沖擊到30多米遠的位置，造成了致命傷害。儲罐被炸飛9米多遠，另有3名作業人員受傷。

根據調查結果，PSC官方稱，這些承包商未經授權批準在儲罐圍堰范圍內進行焊接作業，也沒有簽發動火作業許可證，而且沒有進行可燃氣體監測。相反，承包商公司人員則聲稱，他們認為動火作業活動得到了授權和批準，而且PSC公司在焊接活動前進行了可燃氣體監測。

圖4：爆炸后的現場情況

2.5 PCA公司動火作業事故，3人死亡1人受傷

2008年7月29日，在位于美國威斯康星州的一家包裝公司（PackagingCorporation of America, PCA）纖維板生產裝置區域內，3名工作人員正站在一個臨時金屬夾具上進行焊接作業，目的是固定一個損壞的法蘭接頭。這個法蘭位于一個24米高的儲罐頂部，儲罐內裝有循環水和纖維廢料。

裝置工作人員并沒有意識到儲罐內的有機物料分解可能產生可燃氣體的風險，而且在做作業開始前通常也不要求進行可燃氣體監測。事故發生時，3名工作人員站在儲罐上部的通道上，其中1人開始焊接法蘭，焊接產生的火花點燃了儲罐內部的可燃蒸汽，導致劇烈爆炸，爆炸超壓將儲罐頂蓋撕裂，2名工作人員受到沖擊并掉落到地面上。3名工作人員均因受到致命外傷而死亡。另外1名工作人員站在遠處觀察這項作業，受到輕傷。

根據CSB調查組對儲罐物料的分析，因不斷加入有機廢料，儲罐內部和水循環系統中的厭氧細菌開始大量繁殖，從而可能產生了氫氣，高度易燃的氣體。事故發生時，PCA公司監督人員和工作人員都沒有意識到因厭氧細菌繁殖產生可燃氣體的風險。PCA公司沒有進行工藝危害分析，也沒有識別出纖維廢料儲罐是一個潛在危險源，所以針對這項作業，沒有要求進行可燃氣體監測。

圖5：儲罐損壞情況

2.6 Partridge-Raleigh油田動火作業事故，3人死亡1人受傷

2006年6月5日，在位于美國密西西比州的Partridge-Raleigh油田，幾名承包商人員正在安裝一條新增管線，連接兩個原油儲罐。事故發生時，其中一個儲罐內的可燃油氣從儲罐頂部放空口溢出，被焊接作業產生的火花點燃，施工儲罐和鄰近的一個儲罐都發生了爆炸，導致站在儲罐頂部的3名作業人員死亡，另有1名作業人員嚴重受傷。和2008年的MAROil公司動火作業事故相似，此次事故中涉及的幾個原油儲罐也是通過管線互相連通的，其中1個儲罐裝有原油，也就是事故中可燃油氣的來源。

作業人員在動火作業開始前和作業過程中，沒有進行可燃氣體監測，僅僅使用一個火把去檢查了其中一個儲罐是否存在可燃氣體，這是不安全、不可靠的做法。在開始動火作業前，作業人員沒有倒空和有效隔離裝有原油的那個儲罐。

承包商公司和Partridge-Raleigh油田都沒有要求簽發書面的動火作業許可，承包商公司也沒有為其員工提供動火作業安全培訓。另外，Partridge-Raleigh油田沒有制定關于油田承包商人員的安全要求。

圖6：爆炸后的原油儲罐

2.7 Bethune Point污水處理裝置動火作業事故，2人死亡1人受傷

2006年1月11日，在位于美國弗羅里達州代托納比奇市的BethunePoint城市污水處理裝置，3名工作人員正在對位于甲醇儲罐放空口正上方的金屬頂架進行切割作業，產生的大量火花從切割位置灑落，并點燃了從儲罐放空口處逸散出來的甲醇蒸汽，在儲罐頂部形成火球。儲罐放空口上的阻火器由于腐蝕發生失效，導致火焰穿過阻火器進入了儲罐內，進一步點燃儲罐內部的甲醇蒸汽和空氣，引發劇烈爆炸。

裝置沒有制定關于動火作業和非常規維保活動的正式作業許可制度，工作人員在過去的10年間也沒有接受過關于甲醇危害的培訓。此次動火作業開始前及作業過程中，沒有進行可燃氣體監測，也沒有這方面的管理要求。

圖7：動火作業示意圖

下面的4起動火作業事故中，不正確的風險評估和可燃氣體監測活動，沒能識別動火作業區域存在可燃環境。通過總結分析，說明了如果沒有正確地進行風險評估和可燃氣體監測，動火作業就可能引發災難性的后果。

3.1 TEPPCO Partners終端動火作業事故，3人死亡

2009年5月12日，在位于美國阿肯色州的TEPPCOPartners McRae終端，3名承包商人員正在一個大型汽油儲罐的內浮頂的頂部進行切割作業。承包商人員準備安裝一個檢油尺，用于測量儲罐內物料產品的容量。安裝作業過程中，需要為檢油尺的安裝在內浮頂上切割出一個開孔。根據CSB調查組分析，很可能是切割作業引燃了儲罐內的可燃蒸汽，在儲罐內部發生劇烈爆炸，爆炸將儲罐內浮頂和第二層圓頂蓋炸飛，3名承包商人員死亡。

在動火作業開始之前，承包商人員簽發了進入儲罐的受限空間作業許可和切割內浮頂的動火作業許可。根據動火作業許可證顯示，上午7:00進行了可燃氣體檢測，檢測結果合格。但是，沒有相關記錄顯示工作人員在吃完午飯回來后和開始動火作業時進行了可燃氣體檢測。由于工作環境可能發生快速變化，在動火作業開始之前和進行過程中都需要進行可燃氣體監測，以確保作業人員實時了解作業環境的潛在變化。

圖8：爆炸后的汽油儲罐

3.2 ConAgra Foods公司動火作業事故，1人死亡

2009年2月16日，在位于美國俄勒岡州的ConAgraFoods公司，1名承包商焊工正在維修位于一個濾水罐底部處的裂縫。這個濾水罐高度約7米，用于從廢水中分離污泥和碎片等雜志。濾水罐頂部是敞開的，在其錐形底部的周圍設有金屬裙座。當焊工在儲罐內部作業時，發生爆炸，導致儲罐內部結構坍塌，焊工死亡。

根據CSB調查組分析，一部分水已經通過裂縫泄漏，并在儲罐裙座底部聚集。通過對液體樣本的分析，有機物質發生細菌分解，可能產生了可燃氣體，在焊接作業時被點燃，引發爆炸。

這起事故中，在動火作業開始前，ConAgra人員已對儲罐內部進行了可燃氣體檢測，但是只是站在儲罐入口處進行了檢測，沒有檢測到可燃氣體存在。在焊接作業開始前，沒有在裂縫鄰近區域進行可燃氣體檢測。作業人員關于如何使用可燃氣體探測器的培訓不充分，而且在焊接作業開始前，沒有簽發動火作業許可。

圖9：事故儲罐示意圖

3.3  Motiva Enterprises煉油廠動火作業事故，1人死亡8人受傷

2001年7月17日，在位于美國特拉華州的MotivaEnterprises煉油廠，一個裝有硫酸和可燃烴類混合物的大型儲罐發生劇烈爆炸，造成1名承包商死亡，8人受傷，受損儲罐中泄漏的硫酸導致特拉華州河被污染。事故發生時，作業人員正在硫酸儲罐上部進行焊接作業，維修行人通道。焊接產生的火花點燃了可燃油氣，導致儲罐內部發生劇烈爆炸。

事故發生當天，在動火作業開始之前進行了可燃氣體監測，但是在動火作業過程中沒有監測可燃氣體環境的潛在變化。從最近的一次可燃氣體監測到發生爆炸，經歷了約5小時，環境溫度升高了14℃，由于環境溫度的升高，導致儲罐內部烴類物料蒸發加劇，形成的可燃蒸汽泄漏進入作業區域。

Motiva公司制定了動火作業管理程序，包括書面的作業許可，但是該管理程序不夠完善。在裝有可燃物料，且已知由于腐蝕存在泄漏孔的儲罐周圍，允許進行動火作業，卻沒有要求進行連續的可燃氣體監測并控制點火源（焊接火花）。

圖10：爆炸后的儲罐

3.4  Pennzoil煉油廠動火作業事故，5人死亡

1995年10月16日，在位于美國賓尼法尼亞州的Pennzoil煉油廠，作業人員正在位于兩個液體儲罐之間的樓梯上進行焊接作業，儲罐內裝有廢烴類物料和水的混合物。根據EPA（美國環境保護署）的調查，裝有可燃物料和氣體的儲罐沒有與動火作業現場進行完全有效隔離，盡管動火作業開始之前進行了可燃氣體監測，顯示不存在可燃氣體，但是隨著氣溫的升高，可能造成了可燃蒸汽的出現和聚集。調查發現，事故發生時間處于上午十點左右，在這段時間內，沒有重復進行可燃氣體監測。EPA強調了在動火作業過程中進行連續可燃氣體監測的重要性。

（1）采用替代方法—在可行的條件下，應避免進行動火作業，考慮采用其他可行的替代方法。

（2）風險評估—在動火作業開始之前，進行有效、全面的風險分析，識別工作范圍、潛在風險及相應的風險控制措施。

（3）監測可燃氣體環境—在動火作業開始之前及進行過程中，甚至是不認為會出現可燃氣體的區域，應使用經正確標定的可燃氣體探測器進行有效的可燃氣體監測活動。

（4）檢查作業區域—在儲存或處理可燃液體和氣體的工作場所，在動火作業開始之前，應對所有相關的設備和管線進行倒空和吹掃。當在儲罐和其他容器上或鄰近區域進行焊接作業時，應正確檢查所有周圍儲罐或鄰近空間，必要的話進行連續的可燃氣體監測，以消除可燃物質的潛在來源。

（5）采用書面的作業許可制度—確保由熟悉特定場所危險源、并有能力的人員審核、授權動火作業許可書，要求必須采取相應的風險預防措施。

（6）全面的培訓—采用可被作業人員完全理解的語言提供相關培訓，培訓內容包括動火作業制度、動火作業程序、可燃氣體探測器的正確使用和標定、安全設備和特定作業危險源及控制措施等。

（7）承包商監管—為執行動火作業的現場承包商提供安全監管，并告知承包商特定場所的危險源情況，包括是否存在可燃物料等。

雖然動火作業的危險性已眾所周知，并且企業制定了完善的管理措施和優秀實踐做法，但是，動火作業導致的火災爆炸事故仍頻繁發生，造成嚴重的人員傷亡。根據CSB調查組的統計和分析，動火作業是導致人員死亡事故的最常見原因之一。遵守本文提出的七大啟示及其他優秀安全實踐，可以有效的預防動火作業造成的人員傷亡事故。更重要的是，業主公司、承包商、作業許可簽發人、焊工和其他維保人員應該在動火作業前及過程中，進行有效、全面的風險分析，并監測可燃氣體濃度，提前預知作業場所可燃氣體環境的變化。另外，關于如何正確使用可燃氣體監測設備的培訓也是必須的。