由博帕尔事故分析化工企业工艺安全管理

1、由博帕尔事故分析化工企业工艺安全管理1、事故简况博帕尔农药厂隶属于联合碳化公司在印度的一家合资公司，始建于1969 年。异氰酸甲酯（MIC）是生产杀虫剂的一种中间产品，该物质是一种挥发性和易燃的剧毒物质，能与水发生放热反应。MIC只要有极少量短时间停留在空气中，就会使人感到眼睛疼痛，若浓度稍大，就会使人窒息。二战期间德国法西斯正是用这种毒气杀害过大批关在集中营的犹太人。在博帕尔农药厂，这种令人毛骨惊然的剧毒化合物被冷却成液态后，贮存在一个地下不锈钢储藏罐里，达45吨之多。美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定的8 h 允许暴露极限浓度是0.02 mol/mol。考虑到MIC 的挥发性，设计考

2、虑冷冻储存。MIC 储罐有一套冷却系统，以使储罐罐内MIC始终保持在0.5左右。为保证少量泄漏出的气体能够及时吸收，装置设计有水喷淋及洗涤器系统。MIC 储罐罐的工艺流程如图5-3 所示。1982 年，博帕尔农药厂采取了一系列措施来降低生产成本：停用MIC 贮罐的冷冻系统；减少对工艺设备的维护与维修；聘请廉价承包商；采用便宜的建造材料；缩短员工的培训时间；减少员工数量等。图5-3 MIC 储罐的工艺流程161984年12月2日下午，维修人员试图用水反向冲洗工艺管道上的过滤器。按照规定，在作业前需要关闭管道上的阀门并加装盲板，同时要申请办理作业许可证。但是，在开始作业前维修人员没有申请作业许可证

3、，没有通知操作人员，也没有加装盲板以实现隔离。由于阀门内漏，在冲洗过滤器过程中，冲洗水进入了MIC 储罐。水进入储罐后，与MIC 发生放热反应，储罐内的温度和压力升高。由于维护保养不到位，相关温度、压力仪表不能正常工作，室内操作人员没有及时觉察到储罐工况的异常变化。23时30分，操作工发现MIC 和污水从储槽的下游管道流出。3日凌晨0时15分储槽的压力升至206.84kPa，几分钟后达到379.21 kPa，即最高极限。操作工走近储槽时，听到了隆隆声并且感到储罐的热辐射。0 时45分，储罐超压、安全阀起跳，液态异氰酸甲酯以气态从出现漏缝的保安阀中溢出，并迅速向四周扩散。约30吨毒气化作浓重的烟

4、雾以5千米/小时的速度迅速四处弥漫，很快就笼罩了25平方公里的地区。在短短几天内造成了5 000 多人中毒死亡，5 万多人双目失明，有20 多万人深受其害。2、事故原因分析根据事后的调查报告，此次事故中约有120240加仑水进入MIC 储罐，水与MIC 发生放热反应使储罐内温度、压力急剧升高，防爆膜破裂、安全阀起跳，从而导致漏出大量MIC，水进入MIC 储罐并与之发生化学反应导致了事故发生。而企业缺乏严格的工艺安全管理和生产中存在大量违规操作则是导致这次事故发生的根本原因。（1）缺乏严格的隐患排查和治理。1982年，美国总公司对博帕尔工厂的安全问题曾进行一次检查，并提交了一份批评报告，指出“此

5、工厂具有发生严重事故的隐患，如一旦发生问题，后果将不堪设想”，并劝告厂方为防止泄漏应安装1台强力喷水装置以代替现在的装置，可这一建议未被采纳。另外，另一安全装置气体洗涤塔(中和塔)，其最大设计处理能力仅为这次泄漏量的四分之一，根本不足以处理这次事故。第三个安全装置点火塔(用以燃烧泄漏的气体)在事故发生时，根本没有起作用。但即使没有压力存在，该点火塔也只能处理这次泄漏气体量的四分之一。（2）存在大量违规操作。12月2日23点30分，一工人发现异氰酸甲酯开始泄漏，一位工头认为是水漏，过了几分钟才决定处理它，几小时后贮罐内发生强烈反应。 事故前几个月，由于工厂电源紧张，企业关闭了用来冷却异氰酸甲酯以

6、防止其发生化学反应的冷却装置，其中冷却剂氟里昂被抽出，用到工厂其它地方。根据规定：“为保持贮罐正常循环，冷却装置应该不断处于运转状态。”事故前2小时，一位受过训练，但不了解工厂操作规程的工人，冲洗一根和贮罐连接、但没有完全和罐内密封的管道，这是规章所禁止的。 三台主要安全装置(喷水装置、点火装置、洗涤塔)，其中1台在几天前失灵，另2台已几周没有维修。 该企业没有先进的计算机系统来监测贮罐，并迅速警告泄漏发生。厂里主要依赖于工人的眼睛是否流泪来觉察是否泄漏。 没有专用的火灾警告装置。（3）忽视工人培训。由于工厂资金缺乏，管理人员认为赚钱比安全重要，对工人的培训逐渐减少，自1982年发生销售赤字以

7、来，该企业失去了许多熟练工人。根据规定，MIC操作工应具有大学文凭，而这里都是高中毕业生。事故发生时，仅有20名操作工熟悉整个MIC工厂。  （4）低效率的应急反应。在发现泄漏2 h 后才拉响警报。MIC 的泄漏持续了约4560 min。在此期间，居住在企业周围的许多人因为眼睛和喉咙受到强烈刺激而从睡梦中惊醒，并很快丧失了生命。3、博帕尔事故对化工企业的启示（1）化工企业应该完善工艺安全信息。OSHA 规定，企业应该有书面的、完整的工艺安全信息资料，诸如危险化学品的危害信息、工艺技术和工艺设备相关信息，这些信息可以帮助管理人员和操作人员理解工艺系统如何运行，以及为什么要以这样的方式运

8、行。此事故中，假如有关人员对MIC的危害和工艺处理过程所带来的危害等工艺安全信息有足够认识，就不会未经任何评估、未采取任何措施就擅自停掉储罐的冷冻系统。（2）化工企业应该进行严格的工艺危害分析。工艺危害分析是工艺安全管理的核心要素。化工企业要对危险工艺进行系统的工艺危害分析，辨别出可能出现的偏离正常工况的情形，分析出现偏差的原因及后果，提出消除或控制危害的改进措施。特别是新工艺、新产品的研究开发，新装置、设施的设计阶段等要充分开展HAZOP 分析，辨识出可能存在的危害，评估危害可能导致事故的频率及后果。如果对该企业进行了严格的HAZOP 分析，就会对MIC的毒性有清楚的认识。另外，这次事故发生

9、前，MIC储罐曾多次发生少量泄漏，但企业没有认真开展储罐系统的HAZOP分析，认真查找泄漏原因，进而采取相应防范措施，最终导致了这次事故发生。（3）化工企业应该进行严格的变更管理为提高生产效率，改善操作条件，企业需要不断改变工艺技术或设施。针对这些变更，企业需要建立必要的程序进行管理，防范变更产生潜在危害和导致安全事故。工艺系统的安全设施之所以存在，必然有其设计意图，绝不能未经评估就擅自取消。装置工艺参数、设备选型、仪表控制系统等实施变更前，一定要组织有关专家进行危害识别和风险评估，落实相应的防范措施。特别是对工艺系统中的安全保障设施，如仪表联锁、安全阀、爆破片等，严禁未经风险评估而随意拆除。

10、此事故中，企业为了降低生产成本，擅自停掉储罐的冷冻系统，导致MIC的储存温度远高于设计值。联合碳化公司的操作手册规定，当储罐温度超过11时就应报警。而在停用冷冻系统后，实际温度在15左右，为防止频繁报警，随意将报警温度设定为20，较高的温度使MIC与水的反应速度加快。（4）企业应该重视对全方位的培训。企业应该为员工（包括承包商）提供基本的工艺知识培训和相关操作技能的培训，使其了解工艺过程中存在的危害、相关的控制措施。按照博帕尔公司最初的管理制度，要求聘请受过高等教育并获得学位者担任操作工，并为他们提供6 个月的脱产培训。而为了降低成本，企业不再执行这一制度，操作人员的培训时间由6个月降到了15

11、 天。（5）企业应该制定应急预案，强化应急反应。应急预案与应急反应的作用是减轻事故后果，防止意外事件或事故升级成为灾难性的事件。一些重大工艺安全事故之所以造成重大人员伤亡、环境污染、巨大经济损失，其中一个很重要的因素就是缺乏有效的应急反应。在此事故中，博帕尔公司缺乏预防事故的应急预案以及相应的演习训练，企业的应急设施也不完善。1982年，美国联合碳化公司曾对该企业进行安全检查，建议该公司应安装1 台强力喷水装置，但这一建议没有被采纳。另外，现有的安全设施也没有处于备用状态，用于吸收泄漏MIC 的洗涤器系统设计能力偏低，其最大设计处理能力仅为这次泄漏量的1/4，且已经停止运转。当操作人员发现问题后紧急启动循环泵，但洗涤液流量、洗涤效果都未可知；用于燃烧泄漏气体的火炬系统，也因需要维修而被切出系统。企业与社区的应急联动也存在很大问题。企业位于城市近郊，离火车站只有1km，距企业3km的范围内有2家医院，贫民区甚至已建到企业围墙外面，但企业与周围社区缺乏应急联动方案。事故发生后，企业没有向居民发出警报。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果及应急措施也毫不了解。（6）加强对相关方（如承包商）的安全管理承包商是指本单位以外的公司或个人。他们根据相应的合同条款为企业提供产品或服务。由于承包商对工艺装置存在的特殊危害缺乏足够的认知，且从事的都是“急