化工生产事故典型案例分析

化工生产事故典型案例分析田文德副教授，博士青岛科技大学化工学院山东化学化工学会化工安全专业委员会委员Tel:0532-84022026Email:[e-mail]2目录1.化工安全的特点1.1化工生产的特点1.2化工事故发生的特点1.3事故致因理论2.典型事故原因分析2.1事故处置不当2.2人员安全防范意识淡化2.3装置的本质安全性差2.4违章操作2.5疏于管理2.6工艺改造方法不当3参考书目41.化工安全的特点1.1化工生产的特点生产装置大型化目前，世界各国的化工生产装置规模越来越向大型化发展。例如，我国乙烯装置规模已达45万吨／年以上，涤纶生产装置规模已达48万吨／年以上，合成氨生产装置已达35万吨／年以上的规模，炼油生产装置的年加工能力已达500万吨以上。通过挖潜和技术改造，生产装置还会向更大的规模发展。51.1化工生产的特点具有高度的连续性化工生产是一个连续的生产过程，装置开车投产后将不间断地投料，不间断地得到产品，各工序之间一环紧扣一环，紧密相联，互相制约，具有高度的连续性。如果一个工序或者一台设备发生故障，就会造成装置的停车甚至会发生重大事故。61.1化工生产的特点生产物料的危险性大化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料、半成品和成品，绝大多数属于易燃、可燃物质，一旦泄漏，易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸。7生产过程自动化程度高随着科学技术的发展，加之化工生产本身特殊性的需要，化工生产装置大量采用了先进技术，如自动控制、安全联锁、信号报警装置和电视监视及显示等。其中，应用于生产过程的集散控制系统（DCS）已成为企业生产的重要硬件设施，其运行状况直接影响着企业的安全生产和经济效益。1.1化工生产的特点81.1化工生产的特点所谓安全生产，就是为了使生产过程在符合物质条件和工作秩序下进行，防止发生人身伤亡和财产损失等生产事故，消除或控制危险、有害因素，保障人身安全与健康、设备和设施免受损坏、环境免遭破坏的总称。1993-2003年我国化工企业事故统计图91.2化工事故发生的特点事故的因果性事故的起因乃是它和其他事务相联系的一种形式。事故是相互联系的诸原因的结果，它和其他现象有着直接或间接的联系。给人造成直接伤害的原因（或物体）是比较容易掌握的。然而，要寻找出究竟为何种原因，又是经过何种过程而造成这样的结果，却非易事。因此，在制定预防措施时，应尽最大努力掌握造成事故的直接和间接的原因，深入剖析其根源，防止同类事故重演。10事故的因果性2005年11月，我国中石油吉化双苯厂大爆炸，造成多人死亡，几十人受伤，数万人转移撤离，导致松花江水体受到严重污染，哈尔滨市全城及其它许多地方停水、断水。1.2化工事故发生的特点111.2化工事故发生的特点直接原因：停车时操作工疏忽大意，未将应关闭的阀门及时关闭，误操作导致进料系统长时间超温引起爆裂。间接原因：（1）管理不科学；（2）设备老化；（3）工业布局不合理。121.2化工事故发生的特点事故的偶然性、必然性和规律性从本质上讲，伤亡事故属于在一定条件下可能发生，也可能不发生的随机事件。事故的发生包含着所谓偶然因素。事故的偶然因素是客观存在的，与我们是否明了现象的原因全不相干。化工生产中，正常生产活动时发生事故，造成死亡的占因工死亡总数的66.7％，而非正常生产活动时仅占12％。131.2化工事故发生的特点事故的偶然性、必然性和规律性偶然因素包括：（1）化工生产中有许多副反应发生，有些机理尚不完全清楚。而有些则是在危险边缘（如爆炸极限）附近进行生产的，生产条件稍一波动就会发生严重事故。案例：1997年7月初，山东省某炼油厂与某市东风化工厂就硝酸异辛酯中试进行了洽谈。此后的一个月中，东风化工厂小试和扩大试验都比较成功。1998年10月27日，该产品正式投料试车。11月6日22时46分发生了硝酸异辛酯化釜爆炸，釜盖飞出，釜体坠落到一楼地面，3层的主厂房中第2层、3层坍塌了3/4。当班的5名工人中，重伤1人，4人不治身亡，直接经济损失47.5万元。141.2化工事故发生的特点事故的偶然性、必然性和规律性偶然因素包括：（2）化工工艺中影响各种参数的干扰因素很多，设定的参数很容易发生偏移，而参数的偏移也是事故的根源之一。即使在自动调节过程中也会产生失调或失控现象，而人工调节更易发生事故。案例：2003年3月6日，某氯碱厂由于农药分厂设备突然停车，导致氯气压力由0.2MPa很快升到了0.28MPa，导致该厂盐酸石墨合成炉内氢气压力对应增值0.065MPa。操作工请示班长停车后，错误地先关闭氯气阀门再关闭氢气阀门，导致大量氢气进入炉内，发生爆炸。炉内胆被炸碎。151.2化工事故发生的特点事故的偶然性、必然性和规律性偶然因素包括：（3）由于人的素质或人机工程设计欠佳，往往会造成误操作，如看错仪表、开错阀门等。特别是现代化的生产中，人是通过控制台进行操作的，发生误操作的机会更多。案例：1997年6月27日，北京某化工厂在从铁路罐车卸轻柴油时，由于操作工开错阀门，使轻柴油进入了满载的石脑油A罐，导致石脑油从罐顶大量溢出，在扩散过程中遇到明火爆炸，继而引起罐区内乙烯罐等其他罐的爆炸和燃烧。161.2化工事故发生的特点事故的偶然性、必然性和规律性事故是由于客观某种不安全因素的存在，随时间进程产生某些意外情况而显现出的一种现象。因它或多或少地含有偶然的本质，故不易决定它所有的规律。但在一定范畴内，用一定的科学仪器或手段，却可以找出近似的规律，从外部和表面上的联系，找出内部的决定性的主要关系。案例：1997年7月1日，山东某化工研究所实验车间原料工段1号环氧乙烷储罐因氮气中混有氨，发生了剧烈的化学反应，严重超温超压。幸亏该研究所所长经过目视和触摸，根据经验及时发现了危险，处理比较及时，才避免了储罐爆炸，但储罐已完全报废，直接经济损失数万元。171.2化工事故发生的特点事故的潜在性、再现性和预测性事故往往是突然发生的。然而导致事故发生的因素，即“隐患或潜在危险”是早就存在，只是未被发现或未受到重视而已。随着时间的推移，一旦条件成熟，就会显现而酿成事故，这就是事故的潜在性。案例：2003年5月19日，黑龙江省某焦化厂加工车间，李某和张某分工合作向酸化釜加酸。李某在釜顶平台接应，张某在釜下通过定滑轮向釜顶平台搬运40kg塑料桶装浓硫酸。当酸桶接近平台时，桶的提梁突然断裂，98%的浓硫酸从桶中喷溅而出，造成李某脚部轻度灼伤。181.2化工事故发生的特点事故的潜在性、再现性和预测性事故一经发生，就称为过去。时间一去不复返，完全相同的事故不会再次显现。然而没有真正地了解事故发生的原因，并采取有限措施去消除这些原因，就会再次出现类似的事故。应当致力于消除这种事故的再现性，这是能够做到的。人们根据对过去事故分析所积累的经验和知识，以及对事故规律的认识，并使用科学的方法和手段，可以对未来可能发生的事故进行预测。事故预测就是在认识事故发生规律的基础上，充分了解、掌握各种可能导致事故发生的危险因素以及它们的因果关系，推断它们发展演变的状况和可能发生的后果。事故预测的目的在于识别和控制危险，预先采取措施，最大限度地减少事故发生的可能性。191.3事故致因理论伤亡事故致因理论是探讨事故发生、发展规律，研究事故始末过程，揭示事故本质的理论。它研究的目的是指导事故预防和防止同类事故重演。目前已成为安全科学的一个基础研究领域。事故致因理论促进了伤亡事故发生、发展过程的模型化发展，伤亡事故模型是事故分析和预测的基础。201.3事故致因理论轨迹交叉理论设备故障（或物的不安全状态）与人的失误，两事件链的轨迹交叉而构成事故。若是消除了生产设备本质上的事故隐患，以及人的不安全行为，则人与物两个事件链的连锁就会中断，人与物两事件的运动轨迹不能交叉，危险就不会出现，即可达到安全生产。211.3事故致因理论轨迹交叉理论轨迹交叉理论反映了绝大多数事故的情况。在实际生产过程中，只有少量的事故仅仅由人的不安全行为或物的不安全状态引起，绝大多数的事故是与二者同时相关的。例如，日本劳动省通过对50万起工伤事故的调查发现，只有约4%的事故与人的不安全行为无关，只有约9%的事故与物的不安全状态无关。案例：1995年10月1日，某集团有限公司污水处理站在对清水池进行清理时，发生硫化氢中毒，死亡3人。在清水池内积聚大量超标的硫化氢气体而又未做排放处理的情况下，清理工未使用切实有效的防护用具，贸然进入池内作业，引起硫化氢气体中毒，时事故发生的直接原因。221.3事故致因理论海因里希连锁反应论事故的发生是一连串事件在一定顺序下发生连锁反应的结果。它将事故原因分为五个方面：社会环境和管理欠缺，人的判断失误，人的不安全行为或设备、物质潜在的危害和故障，发生事故，人体受到伤害或设备受到损失。这五个方面是按照先后顺序发生的。企业事故预防工作的中心就是防止人的不安全行为，消除机械的或物质的不安全状态，中断事故连锁的进程而避免事故的发生。231.3事故致因理论海因里希连锁反应论案例：2005年3月2日，某公司聚氯乙烯分厂聚合车间的操作工张某和徒弟张某联系碱站往碱槽中打入5m3的碱液。大约过了十几分钟，张某见碱槽快满了，就叫徒弟张某关闭碱槽进口阀门。徒弟张某在关闭阀门的时候，没有联系确认停泵，造成管道憋压，阀门上垫片突然破裂，大量的碱液喷出。因配出的位置刚好与视线平行，徒弟张某的眼睛被喷中，动弹不得。整改措施：（1）在阀门、法兰处增设挡板。（2）降低碱槽进口阀高度，并在阀门前增设压力表。241.3事故致因理论扰动起源事故理论任何事故当它处于萌芽状态时，就有某种扰动，即起源事件。事故形成过程是一组自觉的或不自觉的，指向某种预期的或不测结果的，而且是相继出现的事件链。相继事件过程是在一种自动调节的动态平衡中进行的。如果行为者行为（可以是发生的任何事、运动故障、观察或决策）得当或物受力适中，就可维持能流稳定而不偏离，便可安全地生产。反之，如果行为者行为不当或发生故障，则对上述平衡产生扰动，就会破坏和结束自动动态平衡而开始事故的进程，导致终了事件——伤害或损坏。这种伤害或损坏又会依次引起其他变化或能量释放。所以，该理论认为事故是从相继事件过程中的扰动开始，最后以伤害或损坏而告终。这可称之为“P理论”（Perturbation理论）。251.3事故致因理论扰动起源事故理论案例：2002年10月9日9时，某化工股份有限公司氯碱分厂液氯充装现场，突然从氯压机房内冒出大量氯气，现场人员立即带上防毒面具，及时关闭各个正在充装的液氯钢瓶阀门，然后报告了公司应急救援人员。公司迅速组织现场人员抢险。首先，使用2台氯气抽消器对泄露的氯气进行吸收，然后组织3名应急人员穿上防护服并佩戴空气呼吸器进入泄露现场，查明泄露原因后，对泄露点进行堵漏，避免了事故的进一步恶化。10时，现场恢复正常生产。261.3事故致因理论能量意外转移理论事故是一种不正常的或不希望的能量释放并转移于人体的过程。人类在利用能量的同时必须采取措施控制能量，使能量按照人们的意图产生、转换和做功。如果由于某种原因失去了对能量的控制，就会发生能量违背人的意志的意外释放或逸出，使进行中的活动中止而发生事故。如果事故时意外释放的能量作用于人体，并且能量的作用超过了人体的承受能力，则将造成人员伤害；如果意外释放的能量作用于设备、建筑物、物体等，并且能量的作用超过来它们的抵抗能力，则将造成设备、建筑物、物体的损坏。271.3事故致因理论能量意外转移理论能量类型产生的伤害事故类型机械能刺伤、割伤、撕裂、挤压皮肤和肌肉、骨折、内部器官损伤物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、高处坠落、坍塌、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、压力容器爆炸热能皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、伤及全身灼烫、火灾电能干扰神经-肌肉功能、电伤触电化学能化学性皮炎、化学性烧伤、致癌、致遗传突变、致畸胎、急性中毒、窒息中毒和窒息、火灾电离辐射细胞核亚细胞成分与功能的破坏反应堆事故中，治疗性与诊断性照射，滥用同位素、辐射性粉尘的作用。具体伤害结果取决于辐射作用部位和方式28