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国外危险化学品典型事故案例分析之八----
印度博帕尔甲基异氰酸酯泄漏事故
一、事故经过和危害1984年12 月3日, 印度中央邦首府博帕尔联合碳化物公司农药厂发生异氰酸甲酯泄漏, 造成2500人中毒死亡， 约200000人深受其害, 导致世界工业史上绝无仅有的大惨案。 关于事故的描述自1984年12月2日22时20分第二班快下班时开始，至12月22日在博帕尔清理甲基异氰酸酯的设备清单时止，主要是依据与工厂经理、甲基异氰酸酯生产经理的会见，以及与其他人的非正式讨论。因为他们2人到达工厂时泄漏已停止，他们也是通过与事故发生时当班的操作人员进行讨论而了解事故发生情况的。 事故前，据报告甲基异氰酸酯储罐装有41t或42.7m3的物料。液位近于储存能力的70%处，即低于最大的操作限度。在直径为2.44m的储罐上有838mm的空间。并报告，除了装有防爆膜和安全阀的减压管线外，储罐上所有节门都是关闭的。据工厂经理会见的操作人员后来报告， 12月2日22时20分储罐610的压力为13.8kPa，自12月1日第二班以来记录的压力也是13.8kPa。 22时45分换班，在23时，控制室操作人员注意到储罐610的压力为68.9kPa，操作工并不认为压力异常，因为储罐的正常操作压力是13.8～172kPa。但他不知道，40min以前的压力是 13.8kPa，这一点换班前的操作人员是否已向接班人员交代相应的储罐温度因无记录不得而知。 11时，车间操作人员报告在废气洗涤器及过滤器附近发现有甲基异氰酸酯泄漏，但他没有发现泄漏来自何处。 12月3日0时15分，车间操作人员报告在甲基异氰酸酯生产区泄漏甲基异氰酸酯，控制室的操作人员再看储罐压力，已达207kPa。并在迅速上升。一会儿压力超过了380kPa (已到刻度的顶端)，他给班长打电话，并跑向储罐，他听到了发自储罐610的“隆隆”响声和来自安全阀的尖叫声，也感到热的辐射，当他跑回控制室时，听到储罐上面的水泥爆裂的声音。他一回到控制室就去开废气洗涤器，可是，自从1984年10月23日，在储罐610和611的甲基异氰酸酯总储量已达83t，因而甲基异氰酸酯车间停产之后，废气洗涤器已停止运转。只有在操作人员觉察到有了问题，并开动了循环泵之后，才能使之回复到运行状态。流量计也没有指明氢氧化钠溶液已开始循环，操作人员并没有进入车间检查泵和调整流量。事故发生之前，燃烧塔已拆除，送去维修，所以在发生事故时也不能操作。 0时20分，甲基异氰酸酯生产班长向工厂负责人报告发生了泄漏事故，工厂负责人从加工区来到甲基异氰酸酯车间，大约是0时25分，他发现大气中已有许多甲基异氰酸酯。 二、事故原因分析 1．美国联碳公司关于印度博帕尔农药厂毒气泄漏（MIC）事故原因的调查报告 调查表明，该事故是由于454~908L水进入异氰酸甲酯（MIC）储罐引起放热反应，致使压力升高，防爆膜破裂而造成的。另外还查明，由于储罐内还有大量三氯甲烷（三氯甲烷是MIC制造初期作反应抑制剂加入的），三氯甲烷分解产生的氯离子，使储罐（材质为304不锈钢）发生腐蚀，而产生游离铁离子，在铁离子催化作用下又加速了反应的进行。由于放热反应持续进行，储罐内温度急剧升高，致使压力很快达0.28MPa以上，防爆膜破裂，安全阀打开，漏出大量MIC。漏出的MIC喷向氢氧化钠洗涤器。因该洗涤器能力太小，不可能将MIC全部中和，最后的安全防线是燃烧塔，但结果燃烧塔也未发挥作用。还有一点也是非常重要，该MIC储罐现有一套冷却系统，以使储罐内MIC温度始终保持在0.5℃左右。但调查表明，该冷却系统从1984年6月起就已经停止运转。这样，没有有效的冷却系统，不可能控制急剧产生的大量MIC气体。关于水的进入问题还未彻底查清，可能是由于操作人员为了用氮气使储罐压力保持正常，而在开启氮气时误开了水管而造成的。 2．印度对博帕尔毒气事故调查 其调查结果认为，联碳公司在预防有毒气体泄漏的措施上存在严重问题。 （1）1984年12月2日，为进行维修而关闭了设在排气管出口处的火炬装置。 （2）排气洗涤器和通水管没有及时投入运行。 （3）缺乏预防事故的计划，对应付紧急事态毫无训练。 （4）未向居民发出警报。 （5）警报与操作采用动手方式，而不是通过计算机进行控制。 （6）安全装置的能力与紧急状态所预计的气体流量不相适应，在设计上存在着缺点和矛盾。 （7）冷冻系统呈闭止状态，不能满足低温储存条件，使MIC汽化后不能液化。 （8）对储罐内储存的具有潜在危险物质的相关特性不十分了解，而且所得信息不可靠。 （9）未装备在任何场合都能正确工作的气体泄漏早期预防系统等。 3．纽约时报社的调查小组对事故原因调查 该报社经过7周调查认为，这次灾难是由于操作失误、设计欠缺、维修失灵和忽视培训所致。调查指出，至少有10处违反了总公司和印度分公司的生产操作规程，存在严重的事故隐患。 （1）存在严重的事故隐患。调查认为，公司对这次事故既没有技术上的准备，也没有思想上的准备。 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，并提交一份批评报告, 提出“此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1/4，根本不足以处理这次火灾。第三个安全装置——点火塔（用以燃烧泄漏的气体），即使没有压力存在，也只能处理这次漏气的1/4。点火塔在事故发生时，根本没有起作用。 （2）违章操作埋下导火线。据调查存在以下违章操作： 1）12月2日23时30分， 1工人发现异氰酸甲酯(MIC)开始泄漏，1位工头认为是水漏，过几分钟才决定处理它，几小时后储罐内发生强烈反应。 2）事故前几个月由于工厂电源紧张，为解决这一矛盾，总管和美国联碳总部商议后(但总部发言人说没有和他们商议)，关闭了设计用来冷却MIC以防止化学反应的冷却装置，其中冷却剂氟里昂被抽出，用到工厂其他地方。规章规定“为保持储罐正常循环冷却装置要不断处于‘逆转’状态”。 3）事故前 2h, 1位受过训练, 但不了解工厂操作规程的工人, 奉1名新工头之令, 冲洗1根和储罐相连, 但没有完全和储罐内隔离的管道, 这是规章所禁止的。 4）3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，另两台已有几周没有维修。 5）MIC工段值班工头Qureshi说，工厂中的仪器是靠不住的。由于这一原因,他疏忽开始的警告。在3只储罐中，有1只在1h内压力上升了5倍。 6）博帕尔工厂没有先进的计算机系统来监测储罐, 并迅速警告泄漏的发生。厂里主要依靠工人的眼睛是否流泪来察觉是否泄漏。另外，这个几乎没有自动化设备的工厂，MIC工段在1983年缩减了12名操作工，只剩下6人。 7）没有公共警告装置。事故发生当晚的警报，类似平时训练时的警笛声，这类噪音每周有20次。 （3）掉以轻心酿成大祸。12月2日晚上，工人没有去了解系统中压力变化情况。23时，1名值班的老操作工在操作房看到罐内压力是69Kpa，为正常的5倍，但并没有引起重视。23时30分，MIC工段的工人在离控制室 30.5m处，感觉到泄漏, 眼睛开始流泪。操作工V.N.Singh发现15m处有液滴，并有淡黄色气体。23时45分,他去控制室告诉工头Qureshi MIC泄漏，过了一会儿Qurshi才发现泄漏。但至0时40分, 也没有人调查泄漏原因或采取措施, 严重的失职酿成了一场大祸。 工厂平时采用的分析方法落后，没有测量MIC中Clˉ存在时的影响，而少量含有Clˉ的水存在时，会导致毒品有很高的毒性。对罐中MIC量应有限制，泄漏的储罐中MIC的量为 49.2m3，占储罐容量的87％，超过正常工作最大允许容量(41.6m3, 占储罐容量73％)，即使是41.6m3，也超过工厂规定的极限量(60％)。这一限制主要是在罐中有强烈反应时，压力上升缓慢。 （4）引起灾难的原因推测。 纽约时报调查报告认为，储罐中有49.2m3的化学品，如要和水反应，需1.5t (1.59m3)，罐中不可能进入这么多水。因此，调查人员认为可能存在水和光气的反应。水和光气反应生成强腐蚀性氯离子，此氯离子和不锈钢罐反应释放出铁离子和大量热，导致氯离子和MIC作用，放出更多热，加上金属反应放出氯离子，导致罐中剧烈反应。剧烈反应使MIC聚合, 形成一种塑性物质, 并放出大量的热，使罐内温度升高，MIC气化，压力升高，最后使罐壁破裂。当时由于冷却装置关闭，无法使储罐冷却。 调查组认为少量的水就可导致连锁反应发生(据报道可能进入500g水)。其他可能的原因是洗涤塔中的碱也能封闭体系中的毒物反应。MIC也能和杂质如酸、铁等反应。 （5）污染的来源。 联碳总公司和印度公司用核磁共振光谱分析表明，泄漏储罐中至少有5种杂质，其中有铁离子、水和碱液。事故发生前2h，1名工人冲洗过一根和储罐相连但未和储罐完全隔离的管道, 水可能由此进入管道。为防失火，用氮气代替罐中空气，也可能氮气中含有水分。同一时间，工人加碱到洗涤塔内，洗涤塔和储罐由一跟复杂的管道和阀门相连接，正常状态下阀门是封闭的，但有时会打开或造成泄漏。金属离子是MIC储罐的腐蚀产物。 6．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。1982年出现赤字以来, 失去许多熟练工人。事故发生时，仅有20名操作工熟悉整个MIC工厂。工人素质太低，MIC操作工应具有大学文凭，而这里都是高中毕业生。 |
