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邦斯菲尔德油库火灾爆炸调查

——第三次进度报告

简介

1 本报告叙述了2005年12月11日早晨，存储在邦斯菲尔德油库的油料如何流失与蒸发，并形成可燃混合云，随后在6点左右被点燃，从而造成了毁灭性后果的。有关部门对事故进行了分析，卫生与安全实验室（HSL）解释了在油料泄露的过程中发生了什么，并尽全力复盘了电子记录的当时当地发生了的事故过程的工作。因此本报告的核心是叙述工作，逐一列明了导致该爆炸的诸事件的顺序。

2 对于事件完整的经过，该报告应与它的前面所做的工作一起读，其中的细节，这里不再重复，具体内容参阅网址：

www.buncefieldinvestigation.gov.uk。

第一份进展报告，发表于二月二十一日。这份报告描述了一些具体事件和应急反应措施。得出的结论是，燃料溢出库区的西北部外墙，并被引燃，是当时发生爆炸和火灾的根本原因。第二份进展报告，发表在四月的十一日，主要集中讨论了事件的环境影响，并报道了一些在使用燃料、泡沫和水流量方面的失败之处。报告还制定了具体的措施，监测任何潜在的污染。

3 本报告中使用的准则和其他当前资料，与其他同性质的报告一样，正在进行的复查。数据将作为指标使用，在上下文均可看见。

事件时间表

2005年12月10日

19点左右，英国邦斯菲尔德油库内赫特福德郡储油公司（HOSL）的西部区域，A罐区的912号储罐开始从T／K管道接收无铅燃料，此时流量约550立方米/小时（流量变化在允许范围内）。

2005年12月11日

在大约午夜时分，912号储罐停止接收油品，工作人员对其进行了检查。检查过程在1：30完成，没有发现异常的报告。

从大约凌晨3:00开始，912号储罐的液位计停止变化。然而，该储罐继续以约550立方米/小时的速度接收无铅汽油。

按这个流量计算，在5：20左右，912号储罐就理应已经完全充满，油料开始溢出油罐。有证据表明，该保护系统应具有自动关闭阀，以防止过量灌装。

从5：20开始，油料仍然持续地被输送进油罐，导致油料从灌顶不断溢出，通过空气在A罐区迅速形成了油料蒸汽云。

5：38，监控录像显示，溢出的燃料形成的蒸汽云，开始飘出罐区，蒸汽云朝西北角运动。油料蒸汽云约1米厚。

5：46，油料蒸汽云增厚到约2米深，遍布A罐区的每个方向。

5：50至6：00之间，T/K南部管线向912号罐输送油料的速度，增加到890立方米/小时。

5：50，蒸汽云开始扩散到樱桃树巷和邦斯菲尔德车道交界处，随着地形的变化继续流动。它向西扩展，进入北门楼和富士停车场，最后流进了凯瑟琳的房子。

6：01，第一次爆炸发生，随后进一步发生了爆炸和大火，吞噬了20多个大型储罐。最大的爆炸，发生在HOSL西部区域，富士停车场和北门楼之间。准确的起火点尚不确定，但很可能在HOSL西部区域的北门停车场的发电机房和泵房。

在起火时，蒸汽云几乎扩展到了西边3-Com，北门和富士建筑物的空白处；向西北延伸到凯瑟琳家附近的角落。它北边可能已经扩展到了HOSL场地远至英国管道局（BPA）12号罐，向南延伸在HOSL的一部分，但没有到达填充式油罐车处，东边达到了BPA地区。

第1部分 储存燃料的损失量

1.1 邦斯菲尔德油库操作概述

4 燃料产品由三个离散的管道系统供给

10吋的管道（finaline），从亨伯赛德郡琳赛炼油厂，一直延伸到HOSL西地区；

另一条10吋的管道从默西塞德通过布利斯沃思（M/B北）起步，终止于BPA的樱桃树农场地区；

第三条14吋的管道，从泰晤士河边的三通–赫默尔三通（T／K南）起步，终止于BPA的中心位置。

5 这三条管道都以同一种类似的方式运作，分批次压力输送已知体积的燃料油和汽油。这些批次间被分离的接口或缓冲液，是少量的混合产品。此混合油料的体积变化取决于流量和操作条件，这时产品分批次通过管道被输送。

6 在到达罐区后，产品分批次被转移到每个储存成品油的专用罐中。当它进入罐区系统的混合接口区，会混合两种产品，如果产品规格允许，那么少量重新注入特定产品的大罐中，或是运往炼油厂作为污水处理。

7 存储在邦斯菲尔德油库油罐中的燃料将被油罐车运走，或在航空燃料占多数的情况下，通过两个BPA操作的6号管道，向伦敦机场输送。

1.2 燃油泄漏

8 在第一份进展报告提供的监控录像中，就明确地显示出，蒸汽云是从HOSL西部的A罐区发出的。因此，调查也集中精力找出在关键时期，导致爆炸的原因，并且在A罐区附近究竟发生了什么。

9 2005年十二月十一日大约6：00，事故发生时，管道运输下列产品进入HOSL西部：

FinaLine管道在以约220立方米/小时的流量，向HOSL西部的915号储罐提供无铅汽油（也在A罐区）；

M/B北线管道，以约400立方米/小时的流量，向在D罐区的908号储罐输送柴油；

T/K南线管道，以约890立方米/小时的流量向912号储罐提供无铅汽油。

10 在调查的过程中，所有合理的手段都已经被使用，并继续探讨，但迄今为止获得的信息可以说明一些问题，最初的漏油事件是发生在A罐区912号储罐，并认为这很可能是由于过量的无铅汽油溢出而引发的溢油。

11 为了确定燃料的逃逸方法，重要的是要了解在事故发生时，油罐的控制和仪表系统的是如何工作的。

12 图2描述了912号储罐的基本结构。这是一个浮顶罐，除了固定的罐顶，里面有浮在油罐中的浮顶，从而减少燃料表面气体的排放。

1.3 仪器仪表及控制系统

13 912号储罐上，装有测量和监测罐内液体的液面高度和温度（除其他外）的仪表。仪器连接到一个油罐自动计量系统（ATG）上，与所有其他罐区的油罐共一套系统。油罐的液面高度通常由使用ATG系统控制室控制。

14 由液位计测量液面高度。用温度传感器测量了912号储罐中的液体温度。

15 ATG系统使操作者能监控液位、温度和阀门的位置，并从现场控制室HSOL西边，启动阀门进行远程操作。ATG系统也能够引导数据和事件记录系统，形成报警系统。ATG中记录了长达几个月的大量的液位、温度、阀门的位置的数据，以及其他相关信息的索引和用户不同时间的配置。这个数据库中的记录，为调查提供了宝贵的信息。

16 该油罐还设有独立的安全开关，这开关设在控制室中，当液位达到其规定的最高水平（极限液位）时，就会提供一个图像，并发出声音报警。该报警器还启动了一个跳闸功能，来关闭输入管线。如果所有其他的报警和控制都没能防止故障的出现，当液位达到指定的最高水平时，极限液位安全开关会感觉到液位到达极限了。其目的是，一旦液面达到最高水平，可以为控制室的操作人员报警，并启动自动关机功能。该开关的目的，是通过一个闪烁的灯（每个罐一个）和一个蜂鸣器发出警报，以提醒控制室操作员。此外，极限液位的安全开关报警信号将从HOSL西边任何溢出罐，发送到计算机控制与仪器仪表有关的FinaLine和BPA线路。

17 当BPA从HOSL西边收到报警/跳闸信号时，BPA的计算机控制系统会关闭HOSL西边相关管道进成品油的油罐阀门。BPA还有一个高层次的数据采集与监控（SCADA）系统，在邦斯菲尔德可充当报警设备，对远的金斯伯，可充当沃里克的BPA远程控制中心。

18 在HOSL西部控制室，测试BPA的信号时，有按键可以用来关闭报警/旅行的极限液位安全开关。覆盖按键开关，将点亮报警器面板红灯。

1.4 控制系统记录的证据

19 912号储罐从ATG系统记录检查来看，显示异常。十二月十一日3点刚过， ATG系统表明，静态液面保持在安全液位的三分之二左右。在ATG系统里，这会触发警报的下一级。

20 然而，查阅BPA的SCADA系统的记录表明，T／K管线南是送一批8400立方米的无铅汽油，前一天晚上的19时左右开始（十二月十日）。交货是在HOSL西部和BPA金斯伯里之间的912号储罐，流量约550立方米/小时。这些监控进一步表明，大约事发前七分钟，一半管线被关闭，导致流量急剧增加到890立方米/小时。

21 事发时，阀门并没有自动关闭。

22 从ATG数据库显示的检查结果，确认912号储罐吸油阀，就是是连接到BPA汽油管线，在事故发生时处于打开位置。基于这方面的证据，得出的结论是，凌晨3点后912号储罐仍然在灌装。

23 温度记录显示也提供了证据表明，流入的燃料比储罐内温度更高。储罐的记录显示，储罐的温度在凌晨3点后持续上升，支持了该产品仍在从管道向储罐输送的结论。

24 迄今为止的证据一致指出，在凌晨3点后仍在向912号储罐输送油品，尽管ATG系统显示一个静态的液位。通过计算，约5：20 ，912号储罐已完全灌满，然后溢出。监控录像的证据和目击者的报告完全一致：在5：38到6：00之间，形成了一个密集的蒸汽云。因此，在6：00无铅汽油的溢出会超过300吨。

1.5报警系统测试

25 极限液位水箱报警模拟（从现场相关电气间）和报警面板和与BPA的链接测试，证明工作正常。对覆盖开关的测试发现，它作为声音和视觉报警器没有任何效果，但当他切换到覆盖运作起来，将抑制报警/跳闸信号被发送到BPA。

26 从BPA的SCADA系统的信息表明，没有从HOSL西部收到极限液位报警，但它已不可能测试最终高等级安全开关，或912号储罐和BPA之间的中间接线变电站，因为他们已经在火灾中损坏。然而，开关位置靠近，基本没有可能恢复它。如果是因为它，它将受法院调查。

第二部分 蒸汽云的形成

2.1满溢后的液体变化

27 调查认为，蒸汽云是912号储罐浮顶溢出所产生的影响。这个浮顶是由相对较轻的合金管构成的。储罐的完整性被破坏是不可能的，这种浮顶被液体顶的上升直到压在顶部。例图展示了几个地方，通过这些位置，流体向上流动能保持最小背压。这些地点包括自由铰接的方式，倾斜管隔膜和水平尺管周围的调节板。

28 因此将导致912号储罐中的过量油品，从罐顶通气孔排出。排气孔有八个，每个三角形截面面积为0.07平方米，可以看图3，这是一个储罐在罐区建成后不久后拍的一张照片。

29 HOSL西边的监控记录显示，从堤岸A在5：38左右，第一次出现蒸汽云，就支持了油料在5：20左右开始溢出的观点。在失控和点火之间的大多数的时间里，从排气孔溢出油料的流量约550立方米/小时。事发前约七分钟，关闭从BPA线向金伯利斯管线输送，导致向邦斯菲尔德输送油品的流量急剧增加。

30 模拟一次912号储罐的失控，一个全储罐的八分之尺寸的模型，包括一个呼吸孔，建成在的巴克斯顿，德比郡的HSL（参见图4）。在图4中，第三和第四张图片可见，它包括一个偏转板在罐顶的边缘。原板被设计引导自来水从罐体顶部喷头到储罐的侧面，为火灾事件提供冷却。液体在罐顶上运行冲击这块板，然后被引导回到储罐的侧面。

31 该模型已经进行了相当多的工作，泵送水通过透气孔以流量550立方米/小时灌满一整罐顶。由于水和汽油之间粘度和表面张力的差异，观察初始流动行为的结果与事故有点差异。

32 这些试验表明，导流板大多数情况是有效的，但并不是所有的液体都被引导向罐壁，而是仅在管壁横向传播。视频记录拍摄的图像显示在图4。

2.2 富烃蒸汽的形成

33 液滴形成的过程中，水和汽油之间的物理特性的差异变得更重要，汽油的蒸汽云的形成，将需要调查泄露燃料的后续行为是如何形成的。因此，这些测试是一个不可靠的指标。然而，似乎流过导流板上的部分液体不会附加到墙上。这种自由落体的液体会自然分为小水滴。

34 大部分的液体被导流板引导流回罐壁，将击中防风梁。在图三中可以看到，在储罐的三分之一左右的情况。液体流将进一步分散对防风梁的影响，有可能形成一个二次自由落体。

35 罐区有一个冲击区，进一步飞溅的液体会在那里下降。也有可能是蒸汽云重力沉降引发的剧烈搅拌导致。

36 在液体溢出过程中的一般特征，如图5。

37 这项工作的结论是，这样流动是可能是非常有效的分散，并会形成相对较小的液滴，在储罐旁自由下落。这些条件会促进汽油中较轻的化学成分如丁烷、戊烷和己烷等蒸发。

38 燃料液滴在空气中的自由下落，也会导致空气和燃料蒸气之间进行夹带和混合。基于简化的无铅汽油组成的计算表明，周围的空气在0摄氏度已经完全饱和的水蒸气，会冷却到零下7-8摄氏度，再从燃油蒸发。其结果是，大约一半的空气初始含水量会被沉淀为一个冰状的薄雾，而这一雾将保持下去，即使作为蒸汽被稀释也是一样，这就是在监控录像上的蒸汽云。它支持了一个论点，即雾可以作为一个指标来确定燃料/空气混合蒸汽的溢出的形成和分散。

2.3 蒸汽云的散布

39 现场图片已经证实了初步结论，如图5所示的第一份进展报告的烧伤损害程度。在图6中的虚线是表示蒸汽云的可燃程度。

40 第一份进度报告称，目击者和监控录像显示，在HOSL西部的西北两侧最先出现白色薄雾或浓雾，从库区（910、912和915号储罐）传播出来。等到主要的爆炸的时间，这云的边缘已经几乎达到了A罐区西边界，缕缕薄雾甚至到达油轮装载码头南西。在北方向，它已经超出了樱桃树的车道。向东，雾出现在BPA的监控录像上，但没有进一步到HOSL东部地区。烧伤损害的范围稍微超出图6所示的区域。据目击者称，雾的深度可见变化从在A罐区和装载构架之间约1米到在三樱桃树巷之间5和7米。

41 确定可燃蒸汽

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