一、事故概況及經過
1984年12月3月,印度中央邦首府某聯碳公司農藥廠異氰酸甲酯泄漏事故,使4000名居民中毒死亡,200000人深受其害,是世界工業史上絕無僅有的大慘案。
二、事故原因分析
1.美國聯碳公司發表了印度某農藥廠毒氣泄漏(MIC)事故原因的調查報告。調查表明,該事故是由于120~240加侖水進入異氰酸甲脂(MIC)貯罐引起放熱反應,致使壓力升高,防爆膜破裂而造成的。另外還查明,由于貯罐內含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作為反應抑制劑加入的),氯仿分解產生氯離子,使貯罐(材質為304不銹鋼)發生腐蝕,而產生游離鐵離子,在鐵離子催化作用下又加速了反應的進行。由于放熱反應持續進行,貯罐內溫度急劇升高,致使壓力很快達40磅/平方英寸以上,防爆膜破裂,安全閥打開,漏出大量MIC。漏出的MIC噴向氫氧化鈉洗滌器,因該洗滌器能力太小,不可能將MIC全部中和。最后的安全防線是燃燒塔,但結果燃燒塔也未發揮作用。
還有一點也是非常重要的,該MIC貯罐現有一套冷卻系統,以便貯罐內MIC始終保持在O.5℃左右,但調查表明,該冷卻系統從1984年6月起就已停止運轉。這樣,沒有有效的冷卻系統,不可能控制急劇產生的大量MIC氣體。
關于水的進入問題還未徹底查清,可能是由于操作人員為了用氮氣使貯罐壓力保持正常,而在開啟氮氣時誤開了水管而造成的。
2.印度對某事故進行了調查,調查結果認為聯碳公司在預防有害氣體泄漏的措施上存在嚴重問題:
(1)1984年12月2日,為進行維修,關閉了設在排氣管出口處的火炬裝置。
(2)排氣洗滌器和通水軟管沒有及時投入運行。
(3)缺乏預防事故的計劃,對應付緊急事態毫無訓練。
(4)未向居民發出警報。
(5)警報與操作采用手動方式,而不是通過計算機進行控制。
(6)安全裝置的能力與緊急狀態所預計的氣體流量不相適應,在設計上存在著缺點和矛盾。
(7)冷凍系統呈閉止狀態,不能滿足低溫貯存條件,使MIC氣化后不能液化。
(8)對貯罐內貯存的具有潛在危險物質的相關特性不十分了解,而且所得到的信息不可靠。
(9)未裝備在任何場合都能正確工作的氣體泄漏早期預防系統等。
3.災后,紐約時報社組成了調查小組,對事故原因進行了長達7個星期的調查,調查結果認為:這次災難是由于操作失誤、設計欠缺、維修失靈和忽視培訓而導致的。
調查指出至少有10處違反了總公司和印度公司的生產操作規程。
(1)存在嚴重的事故隱患。
調查認為,公司對這次事故既沒有技術上也沒有思想上的準備。1982年,美國總公司對某工廠的安全問題曾進行一次檢查,并提交了一份批評報告。指出“此工廠具有發生嚴重事故的隱患,如一旦發生問題,后果將不堪設想”,并勸告廠方為防止泄漏應安裝1臺強力噴水裝置以代替現在的裝置,可這一建議未被采納。
另一安全裝置——氣體洗滌塔(中和塔),其最大設計處理能力僅為這次泄漏量的四分之一,根本不足以處理這次事故。
第三個安全裝置——點火塔(用以燃燒泄漏的氣體),即使沒有壓力存在,也只能處理這次泄漏氣體量的四分之一。點火塔在事故發生時,根本沒有起作用。
(2)違反操作埋下導火線。
據調查,存在下列違章操作:
①12月2日23點30分,一工人發現異氰酸甲酯開始泄漏,一位工頭認為是水漏,過了幾分鐘才決定處理它,幾小時后貯罐內發生強烈反應。
②事故前幾個月,由于工廠電源緊張,為了解決這一矛盾,總管和美國聯碳總部商議后(但總部發言人指出沒有和他們商議)關閉了設計用來冷卻異氰酸甲酯以防止化學反應的冷卻裝置,其中冷卻劑氟里昂被抽出,用到工廠其它地方。規章規定:“為保持貯罐正常循環,冷卻裝置不斷處于‘運轉’狀態。”
③事故前2小時;一位受過訓練,但不了解工廠操作規程的工人,奉一新工頭命令,沖洗一根和貯罐連接、但沒有完全和罐內密封的管道,這是規章所禁止的。
④三臺主要安全裝置(噴水裝置、點火裝置、洗滌塔),其中1臺在幾天前失靈,另2臺已幾周沒有維修。
⑤異氰酸甲酯工段值班工頭Qureshi說,工廠中的儀器是靠不住的,由于這一原因,他疏忽了開始的警告。在3只貯罐中,其中有一只在1小時內壓力上升了五倍。
⑥某工廠沒有先進的計算機系統來監測貯罐,并迅速警告泄漏發生。廠里主要依賴于工人的眼睛是否流淚來覺察是否泄漏。另外這幾乎沒有自動化設備的工廠,異氰酸甲酯已從1983年縮減了12名操作工,只剩下6人。
⑦沒有火災警告裝置。事故發生那天晚上的警報,類似平時訓練時的警笛聲,這類噪聲每周有20次。
(3)掉以輕心釀成大禍。
12月2日晚上,工人沒有去了解系統中壓力變化情況.23時,一值班者操作工Suman Dey在操作房看到罐內壓力是10磅/平方英寸,為正常的5倍,但沒有引起他的重視。23:30分,異氰酸甲酯工段的工人,在離控制室的100英尺(30.5米)處,感受到泄漏,眼睛開始流淚。一操作工發現50英尺處有液滴,并有淡黃色氣體;23:45他去控制室告訴工頭Qureshi異氰酸甲酯泄漏之事,過了一會兒,Qureshi才發現泄漏。但至O:40分也沒有人調查泄漏原因或采取措施。嚴重的失職釀成了一場大禍。
工廠平時采用的異氰酸甲酯分析方法落后,沒有測量異氰酸甲酯中氯離子存在時的影響,而少量含有氯離子的水存在時,會導致毒品有很高的活性。
對罐中MIC是應有限制,泄漏的貯罐中MIC的量為13000加侖,占貯罐容量的87%,超過了正常工作最大允許容量(11000加侖,占貯罐總量73%),即使是11000加侖也超過了工廠規定的極限量(60%)。這一限制主要是在罐中有強烈反應時,壓力上升緩慢。
(4)引起災難的原因摧測
罐中有13000加侖化學品,如要和水反應需1.8噸(420加侖),罐中不可能進入這么多水。因此調查人員認為可能存在其它反應:水和光氣反應。水和光氣反應生成強腐蝕性氯離子,此氯離子和不銹鋼罐反應釋放出鐵離子和大量熱,導致氯離子和異氰酸甲酯作用,放出更多熱,加上金屬反應釋放出氯化物離子,導致罐中劇烈反應開始。
劇烈反應使異氰酸甲酯聚合,形成一種塑性物質,并放出大量熱,使罐內液體溫度升高,異氰酸甲酯氣化,最后使罐壁破裂。
當時由于冷卻裝置關閉,無法使貯罐冷卻。
調查組認為少量的水就可導致鏈鎖反應的發生(據報道可能進入500g水)。
災難的原因存在其它可能性:不但水和罐中液態MIC反應,而且洗滌塔中的堿也能和封閉體系中的毒物反應。除水和堿外,揮發性的MIC能和雜質如酸、鐵反應。
(5)污染的來源。
聯碳總公司和印度公司用核磁共振光譜分析表明,泄漏貯罐中至少有5種雜質,其中有水、鐵金屬離子和堿液。
事故發生前兩小時,一工人沖洗過一根和貯罐相連,但未和罐內完全密封的管道,水可能在此時流入罐中;為防止失水,用氮氣代替罐中空氣,也有可能氮氣中含有水份。
同一時間,工人加堿液到洗滌塔中,洗滌塔和貯罐是由一根復雜的管道和閥門相連的,正常狀態下閥門是封閉的,但有時會打開或造成泄漏。
金屬離子是MIC貯罐的腐蝕產物。
(6)忽視工人培訓。
由于工廠資金缺乏,管理人員認為賺錢比安全重要,對工人的培訓逐漸減少,1982年發生銷售赤字以來,失去了許多熟練工人。事故發生時,僅有20名操作工熟悉整個MIC工廠。工人素質太低,MIC操作工應具有大學文憑,而這里都是高中畢業生。
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