安全事故分析--印度博帕尔化学品泄漏事故

1、案例分析案例分析 1984年年12月月3日发生在印度博帕尔的甲基异日发生在印度博帕尔的甲基异氰酸酯（氰酸酯（methyl isocyanate，简称，简称MIC）泄）泄漏事故，是迄今为止最严重的工业安全事漏事故，是迄今为止最严重的工业安全事故。故。 在事故过程中，从一个储罐泄漏了约在事故过程中，从一个储罐泄漏了约25t MIC，造成大量人员和牲畜死亡，具体的死亡人数难以造成大量人员和牲畜死亡，具体的死亡人数难以统计。统计。 有报道指出，当地有报道指出，当地80万人口中有约万人口中有约20万人暴露于万人暴露于有毒气体中，并且在事故发生后的两天内，约有有毒气体中，并且在事故发生后的两天内，约有50

2、00人死亡，最终总的死亡人数可能有人死亡，最终总的死亡人数可能有2万人，另万人，另外有外有6万余人需要接受长期治疗（印度政府在万余人需要接受长期治疗（印度政府在1991年公布的一份报告称，本次事故导致了年公布的一份报告称，本次事故导致了3800多人多人死亡和死亡和11000余人残疾）。余人残疾）。甲基异氰酸酯性质简介：甲基异氰酸酯性质简介：甲基异氰酸酯，又称为异氰酸甲酯，简称：甲基异氰酸酯，又称为异氰酸甲酯，简称MIC（methyl isocyanate）。）。：CH3NCO，分子量，分子量57.06。：沸点：沸点39.1，蒸气密度，蒸气密度1.42，蒸气压，蒸气压46.39kPa （348m

3、mHg 20）。）。：容易与包含有活泼氢原子的化合物，如胺、水、醇、：容易与包含有活泼氢原子的化合物，如胺、水、醇、酸发生反应。与水反应生成酸发生反应。与水反应生成、二氧化碳、二氧化碳;在过量水存在时在过量水存在时,甲胺再与甲胺再与MIC反应生成反应生成1,3-二甲基脲二甲基脲,在过量在过量MIC时则形成时则形成1,3,5-三甲基缩二脲。这二个反应均为三甲基缩二脲。这二个反应均为。遇碱分解。遇碱分解。：闪点：闪点-15(闭杯闭杯)，爆炸极限，爆炸极限5.3%26%，自燃点，自燃点534。：本品属剧毒化学品。美国职业安全健康局：本品属剧毒化学品。美国职业安全健康局（OSHA）规定的）规定的8h允

4、许暴露极限浓度是允许暴露极限浓度是0.047mg/m3。事故工厂隶属于联合碳化公司（事故工厂隶属于联合碳化公司（Union Carbide Corporation）在）在印度的一家合资公司，即联合碳化印度有限公司，联合碳化占印度的一家合资公司，即联合碳化印度有限公司，联合碳化占该公司该公司50.9%的股份的股份。事故工厂始建于事故工厂始建于1969年，从年，从1980年起生产杀虫剂西维因年起生产杀虫剂西维因（SEVIN）。投产初期投产初期由由联合联合碳化总部委派了一名有良好安全意识和操作经碳化总部委派了一名有良好安全意识和操作经验的雇员担任厂长，并且实现了验的雇员担任厂长，并且实现了50万人工

5、时无误工事故的优良万人工时无误工事故的优良安全纪录。安全纪录。由于政治等各种原因，由于政治等各种原因，1980年公司决定由一名印度本地员工接年公司决定由一名印度本地员工接替厂长职务。新厂长有很好的财务背景，但是对于安全和生产替厂长职务。新厂长有很好的财务背景，但是对于安全和生产知之甚少。从知之甚少。从1982年起，由于干旱等原因，印度国内市场对于年起，由于干旱等原因，印度国内市场对于该工厂的产品需求减少，该工厂的产品需求减少，1983年工厂的销售额下降了年工厂的销售额下降了23。在。在本次事故发生之前，由于市场需求疲软，工厂停产了本次事故发生之前，由于市场需求疲软，工厂停产了6个月。个月。期间

6、，工厂管理层采取了一系列措施来节约成本，诸如：期间，工厂管理层采取了一系列措施来节约成本，诸如：（1）最初的人事政策，要求聘请受过最初的人事政策，要求聘请受过高等教育并获得学位者担任操作员，并为他们提供长达高等教育并获得学位者担任操作员，并为他们提供长达6个月个月的脱产培训。为了节约成本，工厂放弃了这一政策，将操作人的脱产培训。为了节约成本，工厂放弃了这一政策，将操作人员的培训时间由员的培训时间由6个月减少至个月减少至15天。天。（2）原本每个班组有原本每个班组有1名班组主管、名班组主管、3名领班、名领班、12名操作工和名操作工和2名维修工，后来减至名维修工，后来减至1名领班和名领班和6名操作

7、工，不名操作工，不再设班组主管。再设班组主管。（3）（4）（5）发生事故的发生事故的MIC储罐本来有一套冷冻系储罐本来有一套冷冻系统，其设计意图是使统，其设计意图是使MIC的储存温度保持在的储存温度保持在0左右；为了节左右；为了节约成本，工厂停用了该冷冻系统。约成本，工厂停用了该冷冻系统。 如图如图1所示，在事故发生的当天下午，维修所示，在事故发生的当天下午，维修人员尝试清洗工艺管道上的过滤器。在用人员尝试清洗工艺管道上的过滤器。在用水反向冲洗过滤器之前，正常的作业程序水反向冲洗过滤器之前，正常的作业程序要求关闭工艺管道上的阀门，并在要求关闭工艺管道上的阀门，并在“隔离隔离法兰法兰”处安装盲板

8、。在开始这些工作之前，处安装盲板。在开始这些工作之前，维修人员需要申请并获得作业许可证。维修人员需要申请并获得作业许可证。MIC储罐博帕尔（Bhopal）甲基异氰酸酯（MIC）储存系统的工艺流程简图火炬洗涤器去不同生产单元MIC冷冻单元掩埋层爆破片安全阀高纯氮气隔离法兰过滤器新鲜水管MIC来自精馏塔工艺管道地面混凝土平台图图1 博帕尔（博帕尔（Bhopal）MIC储存系统的工艺流程简图储存系统的工艺流程简图 作业作业前，维修人员没有申请作业前，维修人员没有申请作业许可证；许可证； 没有没有安装盲板以实现安装盲板以实现隔离；隔离； 由于由于腐蚀，储罐进料管上的阀门发生内部腐蚀，储罐进料管上的阀门

9、发生内部泄漏；泄漏； 过程过程中，冲洗水经过该阀门进入了中，冲洗水经过该阀门进入了MIC储储罐；罐； 放热反应放热反应，储罐内的温度和压力，储罐内的温度和压力升高；升高； 相关相关的温度和压力仪表未正常工作，控制室内的操的温度和压力仪表未正常工作，控制室内的操作人员没有及时觉察到储罐工况的异常变化。作人员没有及时觉察到储罐工况的异常变化。 事故前，事故前，储罐内储罐内MIC的实际温度约为的实际温度约为1520（环（环境温度）；境温度）； 蒸气量超过洗涤器洗涤能力蒸气量超过洗涤器洗涤能力200倍。倍。 火炬火炬系统正处于维修当中，系统正处于维修当中，没有燃烧。没有燃烧。 12月月3日凌晨日凌晨0

10、0时时15分，储罐内压力迅速升高，有分，储罐内压力迅速升高，有人在工艺区内发现了泄漏出的人在工艺区内发现了泄漏出的MIC。于是，一名操。于是，一名操作人员前往现场查看，他听到储罐内发出隆隆声，作人员前往现场查看，他听到储罐内发出隆隆声，并感受到来自储罐的辐射热，他立即尝试启动洗涤并感受到来自储罐的辐射热，他立即尝试启动洗涤器，但没有成功。器，但没有成功。 凌晨凌晨00时时45分，储罐超压、安全阀起跳，随即大量分，储罐超压、安全阀起跳，随即大量MIC泄漏到周围环境中。在泄漏到周围环境中。在2h内，约内，约25t MIC进入进入大气中，工厂下风向大气中，工厂下风向8km内的区域都暴露在泄漏的内的区

11、域都暴露在泄漏的化学品中，短时间内造成周围居民大量伤亡。事故化学品中，短时间内造成周围居民大量伤亡。事故发生后，应急反应系统没有有效运转，当地医院不发生后，应急反应系统没有有效运转，当地医院不知道泄漏的是什么气体，对泄漏气体可能造成的后知道泄漏的是什么气体，对泄漏气体可能造成的后果及急救措施也毫不了解。果及急救措施也毫不了解。1220082008年年1010月月0808日，因安徽司机赵师傅疲劳驾驶，装有日，因安徽司机赵师傅疲劳驾驶，装有2929吨浓硝酸的槽吨浓硝酸的槽罐车转弯时撞到护栏侧翻，顿时，黄雾弥漫，硝酸泄漏了。事发杭甬罐车转弯时撞到护栏侧翻，顿时，黄雾弥漫，硝酸泄漏了。事发杭甬高速公路

12、宁波段塘出口处。高速公路宁波段塘出口处。 重气扩散重气扩散1314工厂建造在城市近郊，离工厂建造在城市近郊，离火车站只有火车站只有1km，距工厂，距工厂3km范围内有两家医院范围内有两家医院。根据根据“本本质安全质安全”的原则，宜尽量采用无毒或毒性小的化学的原则，宜尽量采用无毒或毒性小的化学品替代毒性大的化学品，品替代毒性大的化学品，MIC是该工厂生产工艺过是该工厂生产工艺过程中的中间产物，在工厂设计阶段，可以考虑其他程中的中间产物，在工厂设计阶段，可以考虑其他工艺路线以避免产生如此毒性的中间产物；当时，工艺路线以避免产生如此毒性的中间产物；当时，已有两家类似的工厂采用了其他替代的工艺路线，已

13、有两家类似的工厂采用了其他替代的工艺路线，从而成功地避免了在工艺生产过程中产生从而成功地避免了在工艺生产过程中产生MIC。 按照按照“本质安全本质安全”的原则，在满足工艺基本要求的前提下，的原则，在满足工艺基本要求的前提下，应该尽量减少工艺系统内危险化学品的存储量。事故工应该尽量减少工艺系统内危险化学品的存储量。事故工厂有三个厂有三个MIC储罐，每个储罐的储存量约为储罐，每个储罐的储存量约为57m3，有，有专家质疑储存如此大量危险物料的必要性。专家质疑储存如此大量危险物料的必要性。 按照操作要求，事故储罐中按照操作要求，事故储罐中MIC液位不得超过液位不得超过60%（在（在美国西弗吉尼亚类似的

14、工厂要求不超过美国西弗吉尼亚类似的工厂要求不超过50%），在事故），在事故发生时，实际液位是发生时，实际液位是87%。 此外，工艺要求对储罐内的此外，工艺要求对储罐内的MIC进行冷冻储存，联合碳进行冷冻储存，联合碳化的操作手册也规定，当温度超过化的操作手册也规定，当温度超过11时，就应该报警；时，就应该报警；而在博帕尔工厂，停掉了冷冻系统之后，报警温度被设而在博帕尔工厂，停掉了冷冻系统之后，报警温度被设定在定在20，实际的操作温度基本上在，实际的操作温度基本上在15左右。左右。 （4）按照原来的设计意图，按照原来的设计意图，当发生较小泄漏时，泄漏的气体先经过洗涤器吸当发生较小泄漏时，泄漏的气体

15、先经过洗涤器吸收，少量未被洗涤吸收的气体进入火炬，在进入收，少量未被洗涤吸收的气体进入火炬，在进入大气之前被焚烧掉。洗涤器能够处理温度为大气之前被焚烧掉。洗涤器能够处理温度为35、流量为流量为90kg/h的的MIC蒸气，在事故发生时，蒸气，在事故发生时，MIC的排放量大约是设计处理流量的的排放量大约是设计处理流量的200倍；而且火炬倍；而且火炬正处于维修状况，与工艺系统分开了。另一项安正处于维修状况，与工艺系统分开了。另一项安全设施是喷淋水系统，在全设施是喷淋水系统，在3日凌晨日凌晨1时，操作人员时，操作人员启动了喷淋水，但是最高只能喷到离地面启动了喷淋水，但是最高只能喷到离地面15m处，处，

16、而泄漏的而泄漏的MIC蒸气达到了离地面蒸气达到了离地面50m的高度。的高度。 （5）在该工厂，少量的泄在该工厂，少量的泄漏早已司空见惯，而且储罐上的压力计早先已经漏早已司空见惯，而且储罐上的压力计早先已经出现故障，操作人员不再相信它们的结果。事故出现故障，操作人员不再相信它们的结果。事故发生之初，工厂操作人员忽视了所发生的泄漏，发生之初，工厂操作人员忽视了所发生的泄漏，在发现泄漏在发现泄漏2h后才拉响警报。后才拉响警报。MIC的泄漏持续了的泄漏持续了约约4560min，在这期间，居住在工厂周围的许，在这期间，居住在工厂周围的许多人，因为眼睛和喉咙受到刺激从睡梦中惊醒，多人，因为眼睛和喉咙受到刺

17、激从睡梦中惊醒，并很快丧失了生命。并很快丧失了生命。 （6）工厂的管理层为工厂的管理层为了节约成本，不惜以牺牲安全为代价，这是导致了节约成本，不惜以牺牲安全为代价，这是导致一系列不安全条件和不安全行为的重要原因。一系列不安全条件和不安全行为的重要原因。 （1）管理层的认可不仅利于落实日常的安全管管理层的认可不仅利于落实日常的安全管理，也是建设企业安全文化的重要推动力。就实现理，也是建设企业安全文化的重要推动力。就实现安全无事故的目标而言，如果没有管理层的承诺，安全无事故的目标而言，如果没有管理层的承诺，再好的管理系统和技术能力都没有现实的意义。再好的管理系统和技术能力都没有现实的意义。 （2）

18、为了防止为了防止灾难性的事故，工厂需要做好管理与技术两个方面灾难性的事故，工厂需要做好管理与技术两个方面的工作：一是需要建立科学的安全管理系统；二是的工作：一是需要建立科学的安全管理系统；二是管理人员、工程师及操作和维修人员需要具备必要管理人员、工程师及操作和维修人员需要具备必要的技术能力。的技术能力。（3）仅就工艺安全而言，可从本次事故吸取以下教训：）仅就工艺安全而言，可从本次事故吸取以下教训： 辨别工艺系统可能出现的偏离正常工况的情形，找出相关辨别工艺系统可能出现的偏离正常工况的情形，找出相关的原因与后果，并提出消除或控制危害的改进措施，从而的原因与后果，并提出消除或控制危害的改进措施，从

19、而提高系统的安全性能。提高系统的安全性能。 工艺系统的重要安全工艺系统的重要安全设施（如本案例中的冷冻系统和火炬）之所以存在，都是设施（如本案例中的冷冻系统和火炬）之所以存在，都是为了实现一定的工艺意图，不能随意取消或绕过它们；如为了实现一定的工艺意图，不能随意取消或绕过它们；如果确实需要这样做，应事先按照变更管理程序的要求，对果确实需要这样做，应事先按照变更管理程序的要求，对新的做法进行必要的危害分析，并依据分析结果落实必要新的做法进行必要的危害分析，并依据分析结果落实必要的安全措施。的安全措施。 帮助员工和承包商一了解工艺系统中存帮助员工和承包商一了解工艺系统中存在的危害、相关的控制措施以及工厂的各项安全管在的危害、相关的控制措施以及工厂的各项安全管理制度（如作业许可证制度）。理制度（如作业许可证制度）。