英國北海Piper Alpha平臺爆炸事故

2023年12月25日發(作者：義勇軍進行曲是哪部電影的主題曲)

英國北海阿爾法油氣平臺爆炸事故

高前進趙建民

1988年7月6日21時50分，英國北海油田，派佩 .阿爾法（Piper Alpha）油氣平臺發生多次爆炸，油氣火災，造成167人死亡。

1. 事故背景簡介

派佩 .阿爾法（Piper Alpha）是一座固定式大型油氣平臺，位于英國北海水域，距在阿伯丁海岸東北方177公里水深144米，建于1970年，油井平臺被建成用防火墻隔開的A， B， C， D四個模塊區域，頂部平臺的為宿舍生活區，可以容納240人。

阿爾法平臺是一個油氣收集設施平臺，通過高壓油氣提升管收集附近海域其它相鄰的兩個油氣生產平臺的油氣，和自己平臺產生的油氣一起通過管道送到海岸上。

有兩個凝析油泵（G200A和B）位于甲板的下層，用來將來自油氣分離罐中的液態烴通過輸油管道送到海岸上。如果這兩個泵不能正常運轉，派佩 .阿爾法（Piper Alpha）平臺和其它兩個相鄰的平臺（Tartan 和Claymore平臺）必須停止油氣生產、輸送。

凝析油泵的正上方是油氣壓縮C模塊區，相鄰的為控制室所在的D模塊區。用來隔開四個模塊的防火墻只能用來防火，耐不了沖擊波不防爆。

2. 事故過程描述

1988年7月6日早上，凝析油備用A泵（G200A）的電機和相連的工藝閥門都被隔離且上鎖了，因為有一項例行的維修工作要做。

維修工作中的一部分是拆下泵出口的安全泵PSV504檢驗。這個安全泵位于凝析油泵上方甲板的C模塊區，在凝析油泵所在的甲板上是無法看到的。

安全閥拆下檢驗工作一開始被認為會在當天的白班完成，所以安全閥的管口的只是用臨時的法蘭封上，螺栓只是用手緊了一下，因此是不防漏的。

7月6日晚上交接班時，因沒有吊車安全閥無法回裝，維修主管將工作許可票交回給控制室，因看到工藝主管和操作人員正在討論，維修主管在工作許可票上寫上“未完成”就離開了，操作倒班人員關于安全閥的狀態信息也沒有交接。

21：45分，位于下層甲板上的在用凝析油泵G200B故障跳停，因看到一張未執行的工作許可證，操作人員認為泵G200A的維修工作還沒有開始，于是解除了備用泵G200A上的工藝隔離，對G200A送電，啟動了泵G200A， 因泵G200A

的出口安全閥（位于B模塊）拆走，管口的盲法蘭螺栓未上緊導致大約有30—80kg的的可燃液體泄漏噴出。

21：00在C模塊區形成可燃蒸汽云VCE并發生著火爆炸，爆炸摧毀了與C模塊區相隔開的防火墻，造成相鄰的D模塊區控制室的人員大量傷亡。

火勢迅速蔓延到Tartan油氣提升管道區域，20分鐘后約22：20分，大火燒壞來自海底的油氣提升管道，導致油氣提升管道破裂，大量油氣噴出著火。

22：50火勢加劇繼續迅速蔓延，Piper平臺自己的油氣采出的提升管道也發生爆裂，爆裂的碎片飛出800米外，擊中一個小的救生快艇，除一人外快艇上其余人員全部喪生。

相鄰的Tartan和Calymore平臺的操作人員也看到了Piper平臺上著火，但他們沒有停止向Piper Alpha平臺輸送油氣物料，因為他們認為沒有海岸上人員的指令，他們不能停下油氣物料輸送。直到23：10，這兩個平臺才停止向著火的Piper Alpha平臺送油氣物料。但是火勢一直在持續，因為Piper Alpha平臺已有大量的油氣存在。

Piper Alpha平臺上的宿舍生活區域，是離火場的最遠的區域，這時大量的人員都涌向此區域，等待直升飛機前來救援。但是平臺上著火的濃煙讓直升飛機無法降落。這個生活區沒有設計成防煙區，由于缺乏培訓，不停地有人在開關與下方模塊區相連的隔離門，導致著火的濃煙串進生活區域。一些人員試圖逃跑，但發現所有的逃生路口和救生船都被濃煙和火焰封住。同時在缺乏任何其它指令的情況下， 他們跳入大海（甚至從53米的高處）。61人用此法成功逃生，被支援船的小艇救起。喪身的167人中的大部分死于宿舍生活區的濃煙和一氧化碳中毒。

自第一次爆炸發生3小時后，包括那個生活區在內整個平臺全部被燒毀沉到海平面以下，只有鉆井平臺還保留在那里。三個小時的事故中，死亡167人，受傷66人，整個英國油氣產量減少了12%。

Piper Alpha油氣平臺著火爆炸后的照片

3. 事故分析CLC(事故原因綜合分析表)

3.1 直接原因

3.1.1 CLC-3.6 保護裝置、警示系統或安全裝置被拆除

? 安全閥處的盲法蘭未上緊泄漏：

壓縮機房內的凝析油備用泵G200A上的安全閥拆下檢修，裝上一塊臨時盲板封住裸露的管口，但因為估計當天就能完成此項工作，所以維修人員對法蘭的螺栓只是用手擰了一下，并沒有用工具把緊上死。當天白班因沒有吊車導致安全閥沒有在當天白班回裝到位。當夜班在用泵G200B故障跳停不能啟動時，備用泵G200A緊急啟動時，凝析油從未上緊的臨時盲法蘭處泄漏噴出，泄漏出的大約有30—80kg的可燃液體，形成可燃蒸氣云VCE，遇明火在C模塊區著火爆炸。

安全閥管口盲法蘭螺栓未上緊事故示意圖

事故現場計算機模擬場景視頻截圖

3.2 系統原因

3.3.1 CLC 23.4 工作小組之間的溝通不夠

? 維修主管沒有將安全閥沒有加裝的信息傳達給夜班生產人員，白班和夜班之間沒有對安全閥維修作業的信息進行交接，有一張未進行的工作許可票的信息倒班人員也沒有討論溝通。

安全閥校驗工作未完成，安全閥未安裝就位，但維修主管只是將安全閥的維修作業票放在了控制室，沒有和操作人員和生產主管溝通就離開了，導致夜班的生產人員不清楚安全閥的信息；有一張未進行的工作許可票放在了控制室，白班和夜班的操作人員也沒有對這張未進行的工作許可票的信息進行交接，造成夜班操作人員錯誤地判斷備用泵G200A的維修工作沒有開始進行，備用泵G200A的狀態是安全的，可以解隔離投用。

3.3.2 CLC 21.3 裝置/設備 沒有檢查

? 夜班操作人員啟動備用凝析油泵G200A前沒有對相關流程進行確認：

在看到一張未開展工作的維修作業票后，夜班操作人員誤認為維修工作還沒開始做，在啟動G200A前，沒有對現場G200A的相關流程進行檢查確認（泵G200A出口的安全閥位于甲板上方的C模塊區），緊急情況下匆匆啟動了備用凝析油泵G200A。

3.3.3 CLC 23.1 任務的標準/規范/程序缺乏

? 作業許可系統缺少嚴格的上鎖/掛牌(LO/TO)制度 :

派佩-阿爾法平臺有一套作業許可系統，但執行上有欠缺，制度上不完善有漏洞。在作業許可系統，沒有要求維修工作對相應的隔離系統上鎖，隔離系統單方面由生產工藝人員控制，維修工作人員對隔離系統沒有約束力。拆下安全閥的維修人員應有自己的鎖鎖在泵G200A的開關上，這樣就會提醒夜班操作人員安全閥已拆走，夜班操作人員也不能對正在維修的泵G200A的電機解除隔離，也無法啟動。在作業許可制度的設計上存在雙重控制的漏洞。

3.3.4 CLC 18.1 技術設計不正確

? 模塊區域互相隔開，用的只是防火墻，沒有防爆抗沖擊能力。

在模塊之間，尤其是生產區域的壓縮模塊C與人員工作區的控制室模塊D之間的防火墻不抗沖擊防爆，設計的風險識別階段對油氣設施的著火爆炸工藝風險分析（PHA）不夠，沒有執行抗沖擊波的防爆措施。

? 平臺上的宿舍生活區沒有防火防煙設計

平臺下層的油氣生產區域著火后，連接的隔離門不能有效阻止火災煙氣串進宿舍生活區，沒有封閉的通風換氣系統。

? 油氣管道及其它平臺框架設施沒有防火面耐高溫保護

在火災出現后，因油氣管道沒有防火耐高溫保護，管道失去強度破裂，更多更大量的油氣泄漏，使著火面積擴大，火災后果嚴重惡化。

3.3.5 CLC 18.2 所采用的設計標準、規格或規范不正確

? 人員宿舍生活區域距離油氣生產裝置太近，沒有采用本質安全設計

火災事故發生后，大量的著火濃煙很快蔓延到人員宿舍生活區，飛行員無法看清油井平臺上人員的位置及可降落的地點，使救援直升飛機無法降落著陸，無法實施救援。

3.3.6 CLC 16.10 對風險的分析或接受程序不妥

? 管理上容忍了重大隱患的存在：

火災噴淋系統的水噴頭被灰塵堵死，著火時海水噴淋系統沒自動噴水滅火，管理上沒有對這一應急設施的隱患及進排查整改；

應急設施（消防水泵）開關長時間隔離處于手動位置不能自啟動，潛水維修工作早已結束，但消防水泵的隔離（開關處在手動位）沒有及時解除，在應急管理上，人員的風險意識不夠；

維修工作臨時在平臺的格柵板上鋪設的橡膠墊子未及時拆走，使泄漏的油品不能漏到大海中，積聚在平臺上造成更大范圍更大面積的池火，延長了著火的時間，最終使平臺燒毀沉入大海;

?

3.3.7 CLC 16.10 對安全過程的監督/審核不夠

? Occidental Petroleum (公司名）對裝置也執行了例行的安全檢查，有相應的安全檢查記錄及審查報告，但執行的不好。發現的問題很少，一些隱患沒有發現，如消防水噴淋管嘴灰塵堵塞不噴水，等。

3.3.8 CLC 14.2 對需要的技能或能力沒有進行有效的評估

? 在平臺宿舍生活區的人員的應急能力沒有相應的評估和事故演練：

聚集在宿舍生活區人員，缺乏應急響應的相應的知識，不停地有人打開與著火區域相連接的隔離門試圖逃走，導致大量的濃煙串入人群聚集的生活區，最終導致所有在此區域的人員全部窒息中毒死亡

3.3.9 CLC 16.5 管理層/主管/員工的領導力 對人員的支持不夠

? 緊急情況下缺乏的管理層的應急操作授權。

相鄰的Tartan和Calymore平臺的操作人員也看到了Piper平臺上著火，但他們在超過一小時的時間里沒有停止向Piper Alpha平臺輸送油氣物料，因為他們認為沒有海岸上人員的指令，他們不能停下油氣物料輸送。

4. 經驗及教訓

事故發生后，英國聯邦政府立即下令組織調查，成立調查委員會，授權蘇格蘭行政法學院的卡倫(Cullen）爵士組織調查，同時英國能源部牽頭組織技術調查。卡倫爵士調查組提出了106項整改建議，并由此促成了1992年的《離岸平臺安

全狀況報告法》的出臺。

離岸平臺的經營者立即對平臺的設施和管理系統開展了全面的檢查和評估，包括改進作業許可系統、對油氣管道病隔離閥實現遠程控制、安裝油氣管道隔離保護設施、消除煙霧擴散風險、改進疏散逃生系統等。

參考：

1. The Public Inquiry into the Piper Alpha Disaster (Cullen 1990)

派佩 .阿爾法災難的公開調查（卡倫 1990）

2. Piper Alpha: Lesson Learnt, 2008.— Oil&Gas UK

派佩 .阿爾法：事故教訓，2008—英國石油&天然氣