摘 要

本文介绍了邦斯菲尔德油库火灾事故概况，详细叙述了事故过程、事故分析和事故总结，指出储罐自动测量系统失灵和高液位开关未处于工作状态是导致事故的直接原因，安全管理是导致事故的潜在原因。根据重大事故委员会的调查报告，详细描写邦斯菲尔德油库火灾事故的发生过程、消防、应急处置和结果。采用事故树分析法对火灾事故进行分析，对邦斯菲尔德油库影响因素和基本事件进行分析，绘制出事故树，根据定性和定量分析，得出油气蒸汽云的形成是导致此次火灾事故的首要因素。最后针对邦斯菲尔德油库火灾事故存在的问题提出相应建议，预防油库事故的发生。

关键词：邦斯菲尔德油库火灾事故；安全管理；事故树分析

Abstract

This thesis introduces the general situation of the fire accident in buncefield oil depot, describes the accident process, accident analysis and accident summary in detail, and points out that the failure of the automatic measurement system of the storage tank and the failure of the high level switch are the direct causes of the accident, and the safety management is the potential cause of the accident.According to the investigation report of the major accident committee, the occurrence process, fire control, emergency treatment and result of the buncefield oil depot fire accident are described in detail.The accident tree analysis method was adopted to analyze the fire accident, the influencing factors and basic events of buncefield oil depot were analyzed, and the accident tree was drawn. According to the qualitative and quantitative analysis, it was concluded that the formation of oil and gas vapor cloud was the primary factor leading to the fire accident.At last, some Suggestions are put forward to prevent the oil depot fire accident.

Key Words：Buncefield oil depot fire accident；safety management；fault tree analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.1.1英国邦斯菲尔德油库火灾事故概况 1

1.2国内外研究现状 1

1.3研究目的及意义 3

1.3.1研究目的 3

1.3.2研究意义 4

1.4研究内容及拟采取研究方法和技术路线 4

1.4.1研究内容 4

1.4.2技术方案 4

1.5本章小结 4

第2章 事故简介 5

2.1事故简介 5

2.1.1邦斯菲尔德油库地区介绍 5

2.1.2邦斯菲尔德油库火灾事故经过 6

2.2事故过程 7

2.2.1溢油过程 7

2.2.2蒸汽云形成过程 8

2.2.3爆炸过程 9

2.3 油库火灾消防 10

2.4事故后果 11

第3章 事故分析 12

3.1事故树分析法（FTA） 12

3.1.1事故树分析法定义和作用 12

3.1.2事故树分析主要优点 12

3.2邦斯菲尔德油库火灾事故分析 12

3.2.1影响因素分析 12

3.2.2基本事件分析 14

3.3邦斯菲尔德油库火灾事故树分析 16

3.3.1定性分析 16

3.3.2定量分析 17

3.4本章小结 18

第4章 事故总结及建议 19

4.1事故总结 19

4.1.1邦斯菲尔德油库存在的问题 19

4.1.2事故特点 20

4.1.3事故处理 20

4.2建议 20

4.2.1建立完整的三级防控系统 20

4.2.2加强油库安全管理 21

4.2.3油库消防改进措施 21

4.2.4 油库风险评价和应急处置 22

4.2.5油库选址和周边区域规划 22

第5章 结论 24

参考文献 25

致谢 27

第1章 绪论

1.1研究背景

石油是工业的血液，是最重要的能源和化工原料，随着世界经济的不断发展，社会建设原材料需求不断增大，尤其对于原油的需求急剧上涨，油田不断开发，炼油厂、化工厂、油库日益增多。近年来，随着国家石油储备油库的建设，油库、油品储罐也向着大型化方向发展。目前我国在建和拟建的油库，尤其是国家储备油库，库容大都在100万立方米的量级以上，有的甚至规划到2000万立方米，且国内最大浮顶罐容积已达20万立方米。

然而，石油具有易燃、易爆、腐蚀毒害等特性，使得其在生产、使用、储存、运输过程中存在潜在的安全风险，稍有不慎就会造成事故，给国家和人民造成破坏和损失。对于大型石油库一旦发生火灾爆炸等突发事故，其后果将会更加严重，甚至可能是灾难性的。在过去数十年间，世界范围内发生了多起重特大石油事故。

1.1.1英国邦斯菲尔德油库火灾事故概况

邦斯菲尔德油库曾是英国第五大油库，当时有 26 个储油罐和 400个油柜，储存着英国 5% 的燃油储备，同时邦斯菲尔德油库火灾事故是欧洲迄今为止最大的爆炸火灾事故。

2005年12月11日凌晨，邦斯菲尔德油库由于912储罐液位计停止变化，912油罐持续接收无铅汽油导致油料从灌顶不断溢出，在储油罐区域内形成大量油气混合物，由于某个火源点燃了蒸汽云，6时左右发生了第一次爆炸，之后连续发生两次爆炸，共烧毁大型储油罐 20 余座，43 人受伤，无人员死亡，但油库火灾所产生的污染对当时英国的生态环境造成了严重的危害^[1]。

1.2国内外研究现状

该事故引起了国内外学者的高度重视。国内外研究人员的研究思路主要是从事故调查分析、事故引发的思考及改进措施、油库消防、油库安全管理等方面对邦斯菲尔德油库火灾事故进行剖析和借鉴。

朱辑^[2]则在事故发生后立即对该事故进行报道，指出该事故为意外事故并非恐怖袭击，且描述出现场火灾爆炸声势巨大，庆幸无人员死亡。

王铭珍^[3]指出，在邦斯菲尔德油库火灾的扑救过程中，既要扑灭火灾，还要保全自己；既要保护企业利益，也要兼顾环境保护。

梁冰^[4]对事故进行分析，提出事故主要原因为912储罐的自动测量系统（ATG）失灵，并提出英国政府在事故处理中给我们带来了一定的启示：消防部门和交通部门反应迅速，高度协调，最大化减少了伤亡。

庞鹤^[1]通过掌握、整理相关资料，对该火灾事故过程进行粗略叙述，分别描绘了事故的事故经过、事故调查、事后整改。

M. Sam Mannan^[5]指出，从长期来看，仅通过测量和关注跟踪指标是无法提高安全性能的，能够识别和追踪领先指标是非常重要的。领先指标为落后指标提供了早期预警系统，领先指标的管理和减少自动导致落后指标的减少。

D. MichaelJohnson^[6]指出，此次邦斯菲尔德火灾很大可能发生了蒸汽云爆炸，强调了那些防止泄露的系统的重要性。在邦斯菲尔德油库火灾的情况下，如果爆燃过程中没有产生很高的火焰速度，就不会发生爆炸。因此要降低火焰速度减少爆燃的可能性，在这方面，当蒸汽云有可能飘过场地边界时，应谨慎地使用树木和灌木进行环境筛选，至少在拟议的实验研究较好地确定其效果之前应如此。

Jeacute;rocirc;me Taveau^[7]指出，邦斯菲尔德爆炸产生的超压有可能是因为油库被长而连续的树木和灌木丛所包围，这种情况突出了非工程障碍物所造成的危险:树木、车辆以及现场或场外的其他障碍物都可能极大地增加爆炸超压。

浪需庆、刘全桢^[8]指出，邦斯菲尔德油库火灾事故为我国的油库安全敲响了警钟，我国要深刻反省成品油库存在的安全问题，进一步提高我国成品油库安全技术和风险管理的水平；指明了我国油库存在的问题及应重点开展的改善工作。

易周、赵小刚等^[9]指出，根据所收集的国内油库火灾数据分析得出火灾和爆炸最危险区域和易损性设施和设备是装卸作业区域和储油罐，燃料-空气混合物在事故物质中所占比例最大，因此蒸汽云爆炸应引起足够的重视，防爆将是油库安全应急反应的重点，管理责任在事故原因中占主导地位，因此在日常作业中预防事故的发生至关重要，油库的安全管理应贯穿整个时间段。此外，如果科学指导，加强油库的安全管理，我国绝大多数油库火灾爆炸事故都是可以预防或避免的。

王梦蓉^[10-11]通过反思此次火灾事故指出，直接原因为IHLS、ATG系统失效，但反映了其深层次的管理问题。油库应明确相关各方的职责，以确保在合理可行的情况下对关键安全设备执行最高的标准；工艺安全保护系统不应该依赖于操作员对报警的响应，溢流保护措施应该独立于正常的操作监控措施；加强领导对工艺安全，健康、安全和环境的管理及对重大事故危险的控制。

杨洪丽、王志斌等^[12]指出，根据英国政府成立特定的重大事故委员会进行周期为三年的调查研究后编制的8册调查报告和4册建议书，对储罐安全设计、油库选址、防火堤安全设计、油库风险评价、事故应急预案、油库周边区域规划、重大危险源国家监管机制和油气蒸气云爆炸机理积累了一定的经验教训并提出了相对应的改进措施。

苏国胜、李文波等^[13]指出，因为此次爆炸火灾破环程度大、防火堤结构不严密，所以导致油料、消防水泄露至油库外严重污染环境，并且火灾爆炸波及了周围居民和建筑。同时提出油库应急预案应考虑多方面，比如油库选址周围环境、消防器材、防火堤、油库易损设施。

郎需庆、刘全桢、宫宏^[14]指出，针对几起油库重大火灾事故得出大部分油库的应急消防预案和消防设备不足（缺少大流量消防设备）；供电系统问题；还有防火堤密封不严、容量不足等问题，提出相应的改进措施和建议，提升油库安全体系设计标准，提高应对重大燃爆事故的能力，从设备配置与应急响应两方面提高我国油库的安全生产水平。

代玉杰、伦昌海等^[15]提出英国邦斯菲尔德油库事故对我国石油行业安全的借鉴探讨，指出三级防控系统的重要性及策划较全面的火灾应急预案。

彭文彬^[16]指出，油库安全管理必须要建立一个标准的管理规章制度，还要重视员工素质水平培训，完善设备设施管理情况。

马玉清^[17]指出，油库消防管理原则是“以防为主、防消结合“，针对如今油库消防中存在消防设备落后、消防意识不足、消防报警装置设计落后；提出以下建议：升级消防设备、更新消防报警装置，建议完善消防报警系统、增加消防演练，提高消防意识水平。

蒋国辉、张晓明等^[18]指出邦斯菲尔德火灾中储罐的问题，储罐罐体结构设计不合理、储罐监控系统失效、防火堤密闭性不良、应急预案不足；而且列举了其它各种形式的储罐事故并一一提出标准现状和改进建议。

周邵杰^[19]指出，运用事故树分析油库储罐火灾爆炸事故，通过定性分析理清火灾爆炸事故与基本事件的逻辑关系，定量分析获得顶上事件发生的概率和各基本事件的结构重要度顺序，得出应确保油气浓度在爆炸极限以下。

王昱^[20]指出，运用事故分析法可分析出邦斯菲尔德油库火灾事故原因，既能找出引发事故的直接原因，又能发现油库的潜在危险，易于寻找事故的控制点，从而确定油库安全防范的重点。

戴萍、马瑶瑶等^[21]指出，建立科学的风险评价体系有助于帮助油库管理人员了解油库内存在的安全隐患，从而确定油库工作重心，预防油库事故的发生。

1.3研究目的及意义

1.3.1研究目的

邦斯菲尔德油库火灾事故详细情况，运用事故树分析此事故找出事故直接原因及潜在原因，总结事故发生规律及特点，提出邦斯菲尔德油库所存在的问题，并针对相应问题提出对应建议，预防事故再次发生或减少事故损失。

1.3.2研究意义

油库是储存、输转、装卸和加注油品的场所，一旦发生火灾爆炸事故，后果将极其严重，不但损失大量财产，污染环境，而且容易造成人员生命危险。研究邦斯菲尔德油库火灾事故为我国如今大型油库和大型储罐的安全管理、油库消防、储罐设计、事故应急预案等提供经验和教训。

1.4研究内容及拟采取研究方法和技术路线

1.4.1研究内容

本文以英国邦斯菲尔德油库火灾事故作为研究对象，研究要求通过调研分析事故原因、事故经过及后果损失，总结事故发生的特点和邦斯菲尔德油库存在的问题，提出预防事故发生的技术和管理对策。

1.4.2技术方案

采用系统安全工程中一种重要的方法事故树分析。通过对英国邦斯菲尔德事故的演绎、推理，找到防止事故的措施和方法。通过确定储罐溢油事件及火灾事故调查和整理过去的事故获得资料。了解“邦斯菲尔德”油库的日常运行管理及系统设备状况，并且尽量广泛的了解事故，查明造成事故的各种原因，包括机械故障、设备损坏、操作失误、管理和指挥错误、环境不良因素等。整理火灾事故起因的中间事件及基本事件的关系，加以整理。然后按照演绎分析的方法，逐级把所有直接原因事件，按其逻辑关系用逻辑符号给与了解，构成事故树，最后进行定性分析，以及制定预防事故的对策措施。最后就是基于“邦斯菲尔德”油库火灾事故对现代化油库安全运行管理提供预防措施及改进方案。

1.5本章小结

在油库、油罐趋于大型化，油库火灾破坏损失更大、破坏更广的背景下，通过研究英国邦斯菲尔德油库火灾事故对我国油库预防火灾的安全管理提供建议，对本文研究需要的基础理论研究现状进行综合评述，提出本文研究的目的和意义，确定研究内容和技术路线。

第2章 事故简介

2.1事故简介

2.1.1邦斯菲尔德油库地区介绍

邦斯菲尔德地区是一个大型的油料储存和中转区，位于伦敦的北部的赫默尔亨普斯特德镇，某种意义上具有战略储备油库的功能。如图2.1所示，整个油库地区夹在樱桃树路（Cherry tree Lane）和邦斯菲尔德路（Buncefield Lane）之间，北部、东部和南部均为农田，在西部和班得瑞大道（Boundary Way）之间分布有大量的公司和民房（在事故中遭到严重破坏），距离西部的外围墙在 120m 左右（英国健康安全署按规定可以规划民房的最近距离）。其中邦斯菲尔德油库是英国当时第五大油库，邦斯菲尔德油库属于西方巨头道达尔公司和德士古公司的合资企业Hertfordshire石油储备公司（HOSL），创建于 1990 年，能够储存3.4万t汽油和1.5 万t 柴油^[3]，有26个储油罐和400多个储油柜，储存着英国5%的燃油储备，所中转的油料总量占当时英国市场份额的8%。

图2.1 邦斯菲尔德库区区域布置图

哈福德郡储油有限公司（HOSL）分为西区和东区两个区，西区就是本次事故的发源地以及大火的中心，它分布有 A、B、C、D 四个罐区。HOSL 被批准的最大储存量是 34000 吨车用燃料和 15000 吨煤油。除HOSL外，英国管道运行公司（BPA）和英国石油公司（BP）也被批准允许储存大量的燃料和油品，故此地布置大量储油罐且储油罐规模较，储存着大量的油品和燃料，且区域布置和平面布置存在不足，这些都表明储罐区一旦发生事故将会是毁灭性、破坏性的，造成难以挽回的损失。

2.1.2邦斯菲尔德油库火灾事故经过

2005 年 12 月 10 日 19 时，英国邦斯菲尔德油库 A 罐区的 912 号储罐开始接收来自 T/K 管线的无铅汽油，油料的输送流量为 550msup3;／h（该流量在允许范围内）。12 月 11 日凌晨 0 时，912 号储罐停止收油，工作人员对该储罐进行了检查，检查过程大约在 11 日凌晨 1时30分结束，此时尚未发现异常现象。12 月 11 日凌晨 3 时开始，此时912 号储罐的液位计停止变化，然而该储罐继续接收流量为 550msup3;／h的无铅汽油。912 号油罐在 12 月 11日 5 时 20 分已经完全装满。但由于912储油罐的自动测量系统（ATG）失效，导致储罐的保护系统在储罐液位达到所设置的最高液位时，未能自动启动以切断进油阀门，因此 T/K 管线继续向储罐输送油料，导致油料从罐顶不断溢出，在储罐区附近形成油气蒸汽云，使得油气浓度达到爆炸极限^[13]。6 时 01 分，发生了第一次爆炸，之后半小时内引起了附近 20 个油罐相继爆炸。随后又发生了多次爆炸以及持续的大火，消防员持续工作了五天才成功将火灾扑灭。直到12月15日所有火灾全部扑灭。事故时间线如图2.2所示。

图2.2 邦斯菲尔德油库火灾事故时间线

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