一、事故經(jīng)過(guò)
1.企業(yè)基本概況□重慶天原化工總廠始建于1939年,1956年公私合營(yíng)為地方國(guó)有企業(yè),是國(guó)內(nèi)最早的氯堿企業(yè)之一。現(xiàn)隸屬于重慶化醫(yī)控股(集團(tuán))公司,擁有6萬(wàn)t/a燒堿的綜合生產(chǎn)能力,常年生產(chǎn)品種有燒堿、鹽酸、液氯、四氯化碳、三氯氫硅、三氯化鐵、氯乙酸、漂白液、次氯酸鈉。現(xiàn)有在冊(cè)職工2112人,在崗人員1942人。2003年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值19085萬(wàn)元,銷售收入18722萬(wàn)元。隨著主城區(qū)建設(shè)步伐的加快,該廠于2003年正式啟動(dòng)環(huán)保整體搬遷工程。
2.事故經(jīng)過(guò)□事故發(fā)生前的2004年4月15日白天,該廠處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。15日17時(shí)40分,該廠氯氫分廠冷凍工段液化崗位接總廠調(diào)度令開啟1號(hào)氯冷凝器。18時(shí)20分,氯氣干燥崗位發(fā)現(xiàn)氯氣泵壓力偏高,4號(hào)液氯貯罐液面管在化霜。當(dāng)班操作工兩度對(duì)液化崗位進(jìn)行巡查,未發(fā)現(xiàn)氯冷凝器有何異常,判斷4號(hào)貯罐液氯進(jìn)口管可能有堵塞,于是轉(zhuǎn)5號(hào)液氯貯罐(停4號(hào)貯罐)進(jìn)行液化,其液面管也不結(jié)霜。21時(shí),當(dāng)班人員巡查1號(hào)液氯冷凝器和鹽水箱時(shí),發(fā)現(xiàn)鹽水箱內(nèi)氯化鈣(CaCl2)鹽水大量減少,有氯氣從氨蒸發(fā)器鹽水箱泄出,從而判斷氯冷凝器已穿孔,約有4m□3的CaCl2鹽水進(jìn)入了液氯系統(tǒng)。
發(fā)現(xiàn)氯冷凝器穿孔后,廠總調(diào)度室迅速采取1號(hào)氯冷凝器從系統(tǒng)中斷開、冷凍緊急停車等措施。并將1號(hào)氯冷凝器殼程內(nèi)CaCl2鹽水通過(guò)鹽水泵進(jìn)口倒流排入鹽水箱。將1號(hào)氯冷凝器余氯和1號(hào)氯液氣分離器內(nèi)液氯排入排污罐。
1 5日23時(shí)30分,該廠采取措施,開啟液氯包裝尾氣泵抽取排污罐內(nèi)的氯氣到次氯酸鈉和漂白液裝置。16日0時(shí)48分,正在抽氣過(guò)程中,排污罐發(fā)生爆炸。1時(shí)33分,全廠停車。2時(shí)15分左右,排完鹽水后4h的1號(hào)鹽水泵在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生爆炸,泵體粉碎性炸壞。
險(xiǎn)情發(fā)生后,該廠及時(shí)將氯冷凝器穿孔、氯氣泄漏事故報(bào)告了化醫(yī)集團(tuán),并向市安監(jiān)局和市政府值班室作了報(bào)告。為了消除繼續(xù)爆炸和大量氯氣泄漏的危險(xiǎn),重慶市于16日上午啟動(dòng)實(shí)施了包括排危搶險(xiǎn)、疏散群眾在內(nèi)的應(yīng)急處置預(yù)案,16日9時(shí)成立了以一名副市長(zhǎng)為指揮長(zhǎng)的重慶天原化工總廠“4•16”事故現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)指揮部,在指揮部領(lǐng)導(dǎo)下,立即成立了由市內(nèi)外有關(guān)專家組成的專家組,為指揮部排險(xiǎn)決策提供技術(shù)支撐。
經(jīng)專家論證,認(rèn)為排除險(xiǎn)情的關(guān)鍵是盡量消耗氯氣,消除可能造成大量氯氣泄漏的危險(xiǎn)。指揮部據(jù)此決定,采取自然減壓排氯方式,通過(guò)開啟三氯化鐵、漂白液、次氯酸鈉3個(gè)耗氯生產(chǎn)裝置,在較短時(shí)間內(nèi)減少危險(xiǎn)源中的氯氣總量;然后用四氯化碳溶解罐內(nèi)殘存的三氯化氮(NCl3);最后用氮?dú)鈱⑷芙釴Cl3的四氯化碳廢液壓出,以消除爆炸危險(xiǎn)。10時(shí)左右,該廠根據(jù)指揮部的決定開啟耗氯生產(chǎn)裝置。
16日17時(shí)30分,指揮部召開全體成員會(huì)議,研究下一步處置方案和當(dāng)晚群眾的疏散問(wèn)題。17時(shí)57分,專家組正向指揮部匯報(bào)情況,討論下一步具體處置方案時(shí),突然聽到連續(xù)2聲爆響,液氯貯罐發(fā)生猛烈爆炸,會(huì)議被迫中斷。
據(jù)勘察,爆炸使5號(hào)、6號(hào)液氯貯罐罐體破裂解體并形成一個(gè)長(zhǎng)9m、寬4m、深2m的炸坑。以炸坑為中心,約200m半徑的地面和構(gòu)、建筑物上有散落的大量爆炸碎片,爆炸事故致9名現(xiàn)場(chǎng)處置人員因公殉職,3人受傷。
爆炸事故發(fā)生后,引起黨中央、國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,溫家寶、黃菊、華建敏等中央領(lǐng)導(dǎo)同志對(duì)事故處理與善后工作作出重要指示,國(guó)家安監(jiān)局副局長(zhǎng)孫華山等領(lǐng)導(dǎo)親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),并抽調(diào)北京、上海、自貢共8名專家到重慶指導(dǎo)搶險(xiǎn)。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到4月19日,在將所有液氯貯罐與汽化器中的余氯和NCl3采用引爆、堿液浸泡處理后,才徹底消除了危險(xiǎn)源。
二、事故原因分析
事故調(diào)查組認(rèn)為,天原“4•16”爆炸事故是該廠液氯生產(chǎn)過(guò)程中因氯冷凝器腐蝕穿孔,導(dǎo)致大量含有銨的CaCl2鹽水直接進(jìn)入液氯系統(tǒng),生成了極具危險(xiǎn)性的NCl3爆炸物。NCl3富集達(dá)到爆炸濃度和啟動(dòng)事故氯處理裝置振動(dòng)引爆了NCl3。
1.直接原因
(1)設(shè)備腐蝕穿孔導(dǎo)致鹽水泄漏,是造成NCl3形成和聚集的重要原因。根據(jù)重慶大學(xué)的技術(shù)鑒定和專家的分析,造成氯氣泄漏和鹽水流失的原因是氯冷凝器列管腐蝕穿孔。腐蝕穿孔的原因主要有5個(gè)方面:一是氯氣、液氯、氯化鈣冷卻鹽水對(duì)氯冷凝器存在普遍的腐蝕作用;二是列管內(nèi)氯氣中的水分對(duì)碳鋼的腐蝕;三是列管外鹽水中由于離子電位差對(duì)管材發(fā)生電化學(xué)腐蝕和點(diǎn)腐蝕;四是列管與管板焊接處的應(yīng)力腐蝕;五是使用時(shí)間已長(zhǎng)達(dá)8年并未進(jìn)行耐壓試驗(yàn),使腐蝕現(xiàn)象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
調(diào)查中還了解到,液氯生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)副產(chǎn)極少量NCl3。但通過(guò)排污罐定時(shí)排放,采用稀堿液吸收可以避免發(fā)生爆炸。但1992年和2004年1月,該液氯冷凍崗位的氨蒸發(fā)系統(tǒng)曾發(fā)生泄漏,造成大量的氨進(jìn)入鹽水,生成了含高濃度銨的CaCl2鹽水(經(jīng)抽取事故現(xiàn)場(chǎng)CaCl2鹽水測(cè)定,鹽水中含NH□+4與NH3總量為17•64g/L)。由于1號(hào)氯冷凝器列管腐蝕穿孔,導(dǎo)致含高濃度銨的CaCl2鹽水進(jìn)入液氯系統(tǒng),生成了約486kg(理論計(jì)算值)的NCl3爆炸物,為正常生產(chǎn)情況下的2600余倍。是16日凌晨排污罐和鹽水泵相繼發(fā)生爆炸以及16日下午搶險(xiǎn)過(guò)程中演變?yōu)楸ㄊ鹿实膬?nèi)在原因。
(2)NCl3富集達(dá)到爆炸濃度和啟動(dòng)事故氯處理裝置造成振動(dòng),是引起NCl3爆炸的直接原因。經(jīng)調(diào)查證實(shí),該廠現(xiàn)場(chǎng)處理人員未經(jīng)指揮部同意,為加快氯氣處理的速度,在對(duì)NCl3富集爆炸危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足的情況下,急于求成,判斷失誤,憑借以前的操作處理經(jīng)驗(yàn),自行啟動(dòng)了事故氯處理裝置,對(duì)4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)液氯貯罐及1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)汽化器進(jìn)行抽吸處理。在抽吸過(guò)程中,事故氯處理裝置水封處的NCl3因與空氣接觸和振動(dòng)而首先發(fā)生爆炸,爆炸形成的巨大能量通過(guò)管道傳遞到液氯貯罐內(nèi),攪動(dòng)和振動(dòng)了罐內(nèi)的NCl3,導(dǎo)致5號(hào)、6號(hào)液氯貯罐內(nèi)的NCl3爆炸。
2.間接原因
(1)壓力容器日常管理差。檢測(cè)檢驗(yàn)不規(guī)范,設(shè)備更新投入不足。①國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》)第117條明確規(guī)定:“壓力容器的使用單位,必須建立壓力容器技術(shù)檔案并由管理部門統(tǒng)一保管”,但該廠設(shè)備技術(shù)檔案資料不齊全,近2年無(wú)維修、保養(yǎng)、檢查記錄,壓力容器設(shè)備管理混亂。②《容規(guī)》第132條、133條分別規(guī)定:“壓力容器投用后首次使用內(nèi)外部檢驗(yàn)期間內(nèi),至少進(jìn)行1次耐壓實(shí)驗(yàn)”。但該廠和重慶化工節(jié)能計(jì)量壓力容器監(jiān)測(cè)所沒有按照該規(guī)定對(duì)壓力容器進(jìn)行首檢和耐壓實(shí)驗(yàn),檢測(cè)檢驗(yàn)工作嚴(yán)重失誤。發(fā)生事故的氯冷凝器在1996年3月投入使用后,一直到2001年1月才進(jìn)行首檢,2002年2月進(jìn)行復(fù)檢,2次檢驗(yàn)都未提出耐壓試驗(yàn)要求,也沒有做耐壓試驗(yàn)。致使設(shè)備腐蝕現(xiàn)象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現(xiàn),留下了重大事故隱患。③該廠設(shè)備陳舊老化現(xiàn)象十分普遍,壓力容器等安全設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,設(shè)備更新投入不足。
(2)安全生產(chǎn)責(zé)任制落實(shí)不到位,安全生產(chǎn)管理力量薄弱。2004年2月12日,重慶化醫(yī)控股(集團(tuán))公司與該廠簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書以后,該廠未按規(guī)定將目標(biāo)責(zé)任分解到廠屬各單位和簽訂安全目標(biāo)責(zé)任書,沒有將安全責(zé)任落實(shí)到基層和工作崗位,安全管理責(zé)任不到位。安全管理人員配備不合理,安全生產(chǎn)管理力量不足,重慶化醫(yī)控股(集團(tuán))公司分管領(lǐng)導(dǎo)和該廠廠長(zhǎng)等安全生產(chǎn)管理人員不熟悉化工行業(yè)的安全管理工作。
(3)事故隱患督促檢查不力。重慶天原化工總廠對(duì)自身存在的事故隱患整改不力,特別是該廠“2•14”氯化氫泄漏事故后,引起了市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,市委、市政府領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此作出了重要批示。為此,重慶化醫(yī)控股(集團(tuán))公司和該廠雖然采取了一些措施,但是沒有認(rèn)真從管理上查找事故的原因和總結(jié)教訓(xùn),在責(zé)任追究上采取以經(jīng)濟(jì)處罰代替行政處分,因而沒有讓有關(guān)責(zé)任人員從中吸取事故的深刻教訓(xùn),整改的措施不到位,督促檢查力度也不夠,以至于在安全方面存在的問(wèn)題沒有得到有效整改。“2•14”事故后,本應(yīng)增添鹽酸合成尾氣和四氯化碳尾氣的監(jiān)控系統(tǒng),但直到“4•16”事故發(fā)生時(shí)都未配備。
(4)對(duì)NCl3爆炸的機(jī)理和條件研究不成熟,相關(guān)安全技術(shù)規(guī)定不完善。國(guó)內(nèi)有關(guān)權(quán)威專家在《關(guān)于重慶天原化工總廠“4•16”事故原因分析報(bào)告的意見》中指出:“目前,國(guó)內(nèi)對(duì)NCl3爆炸的機(jī)理、爆炸的條件缺乏相關(guān)技術(shù)資料,對(duì)如何避免NCl3爆炸的相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不夠完善”,“因含高濃度銨的CaCl2鹽水泄漏到液氯系統(tǒng),導(dǎo)致爆炸的事故在我國(guó)尚屬首例”。這表明此次事故對(duì)NCl3的處理方面,確實(shí)存在很大程度的復(fù)雜性、不確定性和不可預(yù)見性。故這次事故是因?yàn)槁葔A行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)條件下難以預(yù)測(cè)、沒有先例的事故,人為因素不占主導(dǎo)作用。同時(shí),全國(guó)氯堿行業(yè)尚無(wú)對(duì)CaCl2鹽水中銨含量定期分析的規(guī)定,該廠CaCl2鹽水10余年未更換和檢測(cè),造成鹽水中的銨不斷富集,為生成大量的NCl3創(chuàng)造了條件,并為爆炸的發(fā)生埋下了重大的潛在隱患。
根據(jù)以上對(duì)事故原因的分析,調(diào)查組認(rèn)為“4•16”事故是一起責(zé)任事故。
三、事故責(zé)任劃分及處理(略)
四、事故教訓(xùn)與預(yù)防措施
重慶天原化工總廠“4•16”事故的發(fā)生,留下了深刻的、沉痛的教訓(xùn),對(duì)氯堿行業(yè)具有普遍的警示作用。
1.天原化工總廠有關(guān)人員對(duì)氯冷凝器的運(yùn)行狀況缺乏監(jiān)控,有關(guān)人員對(duì)4月15日夜里氯干燥工段氯氣輸送泵出口壓力一直偏高和液氯貯罐液面管不結(jié)霜的原因,缺乏及時(shí)準(zhǔn)確的判斷,沒能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)氯氣液化系統(tǒng)的異常情況,最終因氯冷凝器氯氣管滲漏擴(kuò)大,使大量冷凍鹽水進(jìn)入氯氣液化系統(tǒng),這個(gè)教訓(xùn)應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)。有關(guān)氯堿企業(yè)應(yīng)引以為戒。□2.目前大多數(shù)氯堿企業(yè)均沿用液氨間接冷卻CaCl2鹽水的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)液氯,尚未對(duì)鹽水含銨量引起足夠重視。有必要對(duì)冷凍鹽水中含銨量進(jìn)行監(jiān)控或添置自動(dòng)報(bào)警裝置。□3.加強(qiáng)設(shè)備管理,加快設(shè)備更新步伐,尤其要加強(qiáng)壓力容器與壓力管道的監(jiān)測(cè)和管理,杜絕泄漏的產(chǎn)生。對(duì)在用的關(guān)鍵壓力容器,應(yīng)增加檢查、監(jiān)測(cè)頻率,減少設(shè)備缺陷所造成的安全隱患。
4.進(jìn)一步研究國(guó)內(nèi)有關(guān)氯堿企業(yè)關(guān)于NCl3的防治技術(shù),減少原料鹽和水源中銨形成NCl3后在液氯生產(chǎn)過(guò)程中富集的風(fēng)險(xiǎn)。
5.盡量采新型致冷劑取代液氨的液氯生產(chǎn)傳統(tǒng)工藝,提高液氯生產(chǎn)的本質(zhì)安全水平。
6.從技術(shù)上進(jìn)行探索,盡快形成一個(gè)安全、成熟、可靠的預(yù)防和處理NCl3的應(yīng)急預(yù)案,并在氯堿行業(yè)推廣。
7.加強(qiáng)對(duì)NCl3的深入研究,完全弄清其物化性質(zhì)和爆炸機(jī)理,使整個(gè)氯堿行業(yè)對(duì)NCl3有更充分的認(rèn)識(shí)。
8.加快城市主城區(qū)化工生產(chǎn)企業(yè),特別是重大危險(xiǎn)源和污染源企業(yè)的搬遷步伐,減少化工安全事故對(duì)社會(huì)的危害及其負(fù)面影響。