一、事故基本信息

• 事故時間
  ：2023年9月5日     
• 事故地點(diǎn)
  ：Port Arthur 
• 裝置單元
  ：裂解汽油（Pygas）裝置抽提蒸餾塔（Extractive Distillation      Tower） 
• 企業(yè)
  ：BASF TotalEnergies Petrochemicals LLC 
• 事故類型
  ：設(shè)備內(nèi)部化學(xué)反應(yīng) → 火災(zāi) → 結(jié)構(gòu)失效 → 塔體倒塌     

事故發(fā)生時裝置處于停工檢修準(zhǔn)備狀態(tài)（shutdown & maintenance preparation），塔內(nèi)基本為空。

二、工藝與設(shè)備背景

該塔屬于芳烴抽提蒸餾系統(tǒng)，典型特點(diǎn)：

• 處理介質(zhì)：含硫烴（含H?S）裂解汽油     
• 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：填料/塔盤 + 不銹鋼/碳鋼殼體     
• 操作風(fēng)險：     
• 硫化腐蝕（Sulfidation）
• 鐵硫化物（FeS）沉積
• 停工狀態(tài)下的“自燃風(fēng)險”
  

三、事故演化機(jī)理（Process Safety Chain）

1??事故前階段：水侵入 + 腐蝕反應(yīng)

• 上游系統(tǒng)泄漏導(dǎo)致水進(jìn)入塔系統(tǒng)
• 在含 H?S環(huán)境      下發(fā)生腐蝕反應(yīng)： 

結(jié)果： 

• 生成鐵硫化物（FeS）沉積
• 材料減?。?/span>corrosion thinning） 
• 潛在氫損傷風(fēng)險      

FeS 是典型自燃性（pyrophoric）物質(zhì)

2??停工準(zhǔn)備階段：危險條件累積

• 裝置停工，進(jìn)行：     
• 脫烴（hydrocarbon removal） 
• 置換操作（通常為氮?dú)猓?     
• 但關(guān)鍵問題：     
• FeS未被識別或未處理
• 未建立專項(xiàng)風(fēng)險控制（如濕潤/惰化）

3??觸發(fā)階段：開人孔 → 空氣進(jìn)入

• 檢修人員打開人孔（manway） 
• 空氣（O?）進(jìn)入塔內(nèi)

觸發(fā)關(guān)鍵反應(yīng)：

特點(diǎn)：

• 強(qiáng)烈放熱（可達(dá)700–900°C） 
• 局部熱點(diǎn)（hot spot） 
• 可引發(fā)：     
• 填料著火      
• 內(nèi)部火災(zāi)      

4??失效階段：火災(zāi) → 結(jié)構(gòu)失穩(wěn) → 倒塌

• 約10:45開始出現(xiàn)火情 
• 約11:45–11:55塔體倒塌 

工程失效機(jī)制：

• 高溫導(dǎo)致：     
• 局部屈曲（local buckling） 
• 材料強(qiáng)度下降（loss of yield strength） 
• 塔體為高細(xì)長比結(jié)構(gòu)（slender column）
• 最終發(fā)生整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)（global instability）

四、事故后果

• 裝置停產(chǎn)（indefinite shutdown） 
• 重大設(shè)備損毀（塔體完全倒塌） 
• 潛在經(jīng)濟(jì)損失巨大（CSB統(tǒng)計同類事故總損失約數(shù)億美元級） 

五、根本原因分析（Root Cause）

根據(jù)CSB及行業(yè)分析，可歸納為三類失效：

1??技術(shù)失效（Technical Failure）

• 未識別或控制：     
• FeS生成機(jī)制
• pyrophoric風(fēng)險
• 腐蝕與材料退化未充分評估     

2??過程安全失效（Process Safety Failure）

• 開塔前：     
• 未充分惰化（inerting failure） 
• 未保持FeS濕潤（wetting failure） 
• 作業(yè)許可（PTW）和JSA不足 

3??組織與管理失效（核心根因）

知識管理失?。?/span>Knowledge Management Failure）

• 既往已有：     
• FeS
  風(fēng)險認(rèn)知 / 行業(yè)經(jīng)驗(yàn) 
• 但：     
• 未納入操作規(guī)程（procedures） 
• 未轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)控制措施 

本質(zhì)問題：

“已知風(fēng)險未制度化（Known hazard not institutionalized）”

六、典型工程教訓(xùn)（Key Engineering Lessons）

1?? FeS風(fēng)險必須納入設(shè)計與操作基線

• 適用設(shè)備：     
• 含硫系統(tǒng)（H?S service）      
• 蒸餾塔、反應(yīng)器、換熱器      

2??停工檢修屬于高風(fēng)險工況（Non-routine hazard）

必須重點(diǎn)控制：

• Air ingress
  （空氣進(jìn)入） 
• Residual deposits
  （殘留沉積物） 

3??強(qiáng)制控制措施（Best Practice）

（1）惰化（Inerting）氮?dú)庵脫Q至： O? < 2%（典型要求） 

（2）濕化（Wetting）保持FeS濕潤防止氧化 

（3）化學(xué)清洗去除FeS沉積 

（4）氣體檢測O? / H?S / CO監(jiān)測 

4??結(jié)構(gòu)安全聯(lián)動考慮

• 火災(zāi)工況下：      必須考慮結(jié)構(gòu)耐火極限（fireproofing / passive protection）
• 高塔設(shè)備：      局部火災(zāi)即可導(dǎo)致整體倒塌 

5??知識管理（最關(guān)鍵）

建立閉環(huán)：事件 → 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) → 程序 → 培訓(xùn) → 審核七、總結(jié)（工程結(jié)論）

該事故是一個典型的：“停工檢修階段 + FeS自燃 + 管理失效”復(fù)合型過程安全事故

其本質(zhì)鏈條為：水侵入 → 腐蝕 → FeS形成 → 空氣進(jìn)入 → 強(qiáng)放熱氧化 → 局部火災(zāi) → 結(jié)構(gòu)失效 → 塔倒塌