龐然大物,美中不足
許多到過川化的人,都有這樣的同感:林立的高塔,縱橫交錯的管道,形態各異的容器;若問其印象最深者是何物,又都會說出那巨大的、銀灰色的球形儲罐。人們贊美它的壯觀雄姿,但對它所潛藏的致災因素卻知之不多,甚至全然不曉。然而,正是因為有不少類似的各式各樣化學品儲罐的存在,才孕育了一個國家級安全科技攻關項目,才誕生了一個被稱作“易燃易爆重大危險源監控及預警技術研究”的示范工程。
這個龐然大物,就是坐落在我國著名歷史文化名城,西部地區首屈一指的國際大都會成都市東北郊的,與“三星堆遺址”僅幾公里之遙的川化集團公司第二化肥廠的重要生產設備——容積為5200立方米的液氨儲罐。如果把它做成一個占地面積為100平方米的圓柱形容器,其直徑將大于11米,高度將超過18層樓高。它是我國20世紀70年代首批引進的大化肥生產系統的組成部件,由日本東洋工程公司制造。整個裝置由108塊球瓣和12根支柱構成,于1976年7月投入使用,至今已27年。
裂紋報警,安全堪憂
隨著時間的推移,設備的老化不可避免,氨球的可靠性如何?這一擔憂20年前就是川化人和國家有關部門密切關注的問題。
從1982年起,川化人就將氨球的安全防范措施列為企業的重大科技攻關項目;在1980年至1986年的幾年間,川化人對氨球作了連續6次開罐檢查,發現罐壁裂紋逐年增多,最深者達6毫米,最長者達2300毫米,氣氨區、液氨區、氣氨-液氨交界區各部位均有分布。請看有關專家當時對其所作的結構可靠性評估結論:“失效概率為178.6×10—5,與一般壓力容器允許概率1.0×10—5相比,這臺液氨球罐的失效率已足夠大,必須給予高度的重視,迅速尋求針對應力及腐蝕開裂的診治對策。”
5200立方米,如此大容量的液氨容器,又承受一定壓力,一旦液氨泄漏,就會迅速氣化,環境中氣氨會很快達到致人中毒濃度,甚至達到爆炸極限,氣氨擴散波及面可達主導風向下方8公里之遠,受災人員可達10~20萬人之多,后果不堪設想。
此間,美國聯合碳化物公司在印度博帕爾城的農藥廠發生異氰酸甲脂泄漏事故,使4000多人死亡,2萬人住院,5萬人失明,20余萬人受災(1984年12月3日)。這在當時是世界工業史上絕無僅有的大慘案,教訓極為深刻。難道這還要中國的成都重演不成?
筑堤防范,設哨監控
為了避免悲劇重演,川化人因地制宜、力所能及地落實了許多具體的防范措施。首先,對開罐檢查時發現的裂紋作了焊補修復;然后是控制工藝指標,將日常儲量由2800噸降到600噸以下,以減少球罐承重,降低可能造成的危害程度,并建了一個容積為5000立方米的常壓氨罐與球罐相通,設置互輸裝置,必要時可互輸液氨,以減少危險;再就是在氨球附近設置崗哨,安排專人24小時輪流值班,以防止人為破壞,同時還可及時發現泄漏情況。
1994年底,川化人又在氨球周圍筑起了一道直徑30米,高2.1米的圍堤。這樣,即使氨球破裂,液氨將被收集在圍堤內而不致向周圍擴散漫溢,同時將氣氨導向高空,可大大縮小影響面,降低危害程度。
人們的生存空間因為廖生存為目的的生產和科技應用而受到威脅,人們唯一的選擇也仍然是依靠科學技術,在不中斷生產的前提下去消除這一威脅,重新獲得一個安全的生存空間。在這方面,川化人是有所作為的,他們把對氨球這一重大危險源的監控做到了他們能夠做到的份上,為減少化工,乃至整個制造行業的生產性災害走出了一條企業自己的路子,并在這條路上,迎來了“1995”這個吉祥的年月……
政府行動,福音頻傳
1995年1月,勞動部派員對川化的氨球進行了現場考查。
1995年1月20日,勞動部科技辦去函川化,表明要把川化氨球的監控預警,作為實施“八五”國家科技攻關課題的工程示范,也就是“易燃易爆重大危險源監控及預警技術研究”成果的實際應用。這無疑是川化人的福音,也是成都人民的福音。
1995年3月20日,中國勞動科學院課題管理組對四川省現代控制系統聯合工程公司提出的示范工程三種技術方案作了回復,同意實施第三方案。
1995年4月5日,有關各方簽署了關于實施勞動部“八五”國家科技攻關項目“易燃易爆重大危險源監控及預警技術研究”示范工程協議書。
1995年4月7日,中國勞動科學院對該示范工程提出技術要求。
1995年4月24日,有關各方對該示范工程監控預警系統的軟件進行了工作協調,并形成紀要……
協力共建,科技除患
時不我待,一切都在緊張而有序地進行著。
1995年9月5日,易燃易爆重大危險源監控及預警示范工程通過驗收。由中國勞動科學院、清華大學、四川大學及勞動部、四川省勞動廳、成都市勞動局等單位聯合組成的專家驗收組認為:該工程居國內領先地位,并達國外同類工程技術水平。
該工程的設計與建設,由川化集團公司和四川省現代控制系統聯合工程公司承擔,他們嚴格按照中國勞動科學院的技術要求精心設計,協力共建。
該工程采用傳感技術,并在網絡技術的支持下,實現了現場信息與決策指揮的雙向遠程互傳,有利于應急救援的有的放矢和及時到位。其中,在傳感技術的應用方面,以球罐的縱軸線地面垂點為圓心,形成一個直徑為6米的圓周,按東南西北四個方位,在距地1.5米的高度均布4個氨傳感器;在已建的圍堤上,以東北方向定位,每隔90度,在離地1米處均置4個氨傳感器。這樣,既可捕集閥門和氨球底部的泄漏信息,又便于捕集泄漏的液氨氣化后沿圍堤周邊擴散的信息。
8個氨傳感器與原有的罐內壓力、液位等測定儀器一起,構成信息收集系統,這一系統的可靠運行,實際上等于為確保氨球的安全配備了兵力足夠且不眨眼的哨兵,它每時每刻都在監測著氨球周圍空氣中的氨氣濃度,球罐內液氨、氣氨的壓力以及液位等工藝參數,并將這些參數全部輸入計算機,計算機根據實測值的變化及趨勢,辨識有無泄漏及泄漏的程度,結合當時氣象參數的實測值,在計算機顯示終端顯示綜合評價的數據。一旦超標,計算機將自動報警,并從若干的應急預案中進行選擇,給出相應的應急控制措施。
工程軟件的功能設置分為數據采集軟件、數據處理軟件、圖形軟件、預警報警模型軟件及專家決策軟件,軟硬件有機結合形成監控與預警系統。特別值得一提的是,在應急控制專家決策軟件里編有在各種泄漏狀況出現時應采取的控制和處理預案,并確定了不同情況下相應的責任部門,既為操作人員提供了應急狀況下的操作規程和報告對象,也為責任部門提供了緊急制定控制處理措施的決策程序。從而使現場操作人員能在緊急狀況下不受心理因素的影響而及時、準確地傳遞信息,同時也提高了決策效率,迅速、有效控制事態的發展,盡一切可能大大減少人員傷亡和降低財產損失。當發生嚴重泄漏時,電子地圖上還可顯示云團擴散方向和范圍的動態趨勢,為居民疏散避災和社會救援提供科學依據。該系統還自下而上,各級政府安監部門都能通過網絡,在專用通道上遠程了解現場情況;各責任部門可根據實情,即危險等級或事故的嚴重程度,隨時發出指令,實施干預,及時有效地進行相應處置和應急救援。
成功示范,可資借鑒
這個項目,是“八五”期間國家科技攻關課題,作為示范工程在川化建成投用至今,運行正常,為企業的安全生產發揮了巨大作用,為鄰近幾十萬人民安居樂業創造了可靠的條件。它標志著這項科研成果向工程應用轉化的完成;它了卻了川化人自1982年以來孜孜以求的心愿;它為危險源的嚴密監控樹立了科技樣板,為事故應急預案的編制提供了看得見,摸得著的實物借鑒。
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