液氯冷卻器是一個(gè)由碳鋼材質(zhì)建造的立式管殼式換熱器，直徑大約1.83米，高2.44米。液氯走冷卻器的管程，冷卻劑走殼程。冷卻劑是循環(huán)流動(dòng)的，循環(huán)回路中包括冷卻劑儲(chǔ)罐、冷卻劑循環(huán)泵和其它相關(guān)的設(shè)備。我在文本中附上了上述工藝流程簡(jiǎn)圖.
2003年7月20日凌晨3:10分，在控制室內(nèi)的操作工聞到了氯氣的氣味，一名操作工馬上到工藝區(qū)實(shí)地查看。他發(fā)現(xiàn)在液氯冷卻器的冷卻劑循環(huán)泵附近有氯氣泄漏，但是在他采取行動(dòng)前，控制室內(nèi)、外的氯氣濃度已經(jīng)很高了，操作人員呼吸困難，來(lái)不及采取應(yīng)急措施完成緊急停車(chē)，就被迫撤離了現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)時(shí)工藝系統(tǒng)還在運(yùn)行中。發(fā)現(xiàn)泄漏15分鐘內(nèi)，工廠人員都撤離到大門(mén)口，幾分鐘后，工廠將事故的應(yīng)急等級(jí)提高至最高級(jí)別，要求周?chē)用袷枭⒑驼?qǐng)求外部支援。工廠應(yīng)急反應(yīng)小組啟動(dòng)了應(yīng)急水噴淋系統(tǒng)來(lái)壓制泄漏到大氣中的氯氣，并嘗試阻斷泄漏源，但遇到了困難，因?yàn)槁葰膺M(jìn)入了控制室，腐蝕了工藝控制系統(tǒng)，應(yīng)急人員不得不手動(dòng)執(zhí)行緊急停車(chē)。工藝系統(tǒng)停車(chē)后，應(yīng)急人員發(fā)現(xiàn)泄漏還在繼續(xù)，必須隔離液氯槽車(chē)才能阻止泄漏。在發(fā)生泄漏3.5小時(shí)以后，應(yīng)急人員手動(dòng)關(guān)閉了液氯槽車(chē)出口管道上的緊急切斷閥，才終止了泄漏。估計(jì)有約6500千克液氯進(jìn)入了冷卻劑系統(tǒng)，一部分溶解在冷卻劑中，一部分被應(yīng)急噴淋水吸收，剩余的部分通過(guò)冷卻劑循環(huán)泵泄漏進(jìn)入了大氣。我們一起來(lái)看一下，到底是哪些原因?qū)е铝诉@起氯氣泄漏事故。造成這起事故的直接原因，是液氯冷卻器的列管穿孔，也就是出現(xiàn)了機(jī)械完整性失效。在這起事故中，液氯冷卻器列管穿孔，發(fā)生了內(nèi)漏，液氯從鐵路槽車(chē)持續(xù)進(jìn)入液氯冷卻器，再?gòu)睦鋮s器穿孔的列管漏入冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)，液氯腐蝕了冷卻劑循環(huán)泵，并從損壞處泄漏進(jìn)入大氣。
在設(shè)計(jì)階段，H工廠沒(méi)有考慮液氯與冷卻劑循環(huán)泵相互接觸的情形，因此，冷卻劑循環(huán)泵采用了不耐液氯腐蝕的建造材質(zhì)。當(dāng)液氯進(jìn)入這臺(tái)泵的時(shí)候，很快就造成了該泵腐蝕。這起事故中，液氯泄漏持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)了大約3.5小時(shí)后，才關(guān)閉液氯槽車(chē)出口管道上的切斷閥，阻斷泄漏。為什么需要這么長(zhǎng)的時(shí)間才能阻斷泄漏呢？- 操作人員在泄漏發(fā)生后被迫撤離，在撤離前沒(méi)有找到泄漏源，因此沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉槽車(chē)出口管道上的切斷閥，以阻止泄漏；
- 氯氣進(jìn)入了控制室，腐蝕了工藝控制系統(tǒng)，工藝控制系統(tǒng)失效了；
- 提供液氯的鐵路槽車(chē)和反應(yīng)器的緊急停車(chē)系統(tǒng)是彼此分開(kāi)的，所以，應(yīng)急反應(yīng)人員未能及時(shí)關(guān)閉鐵路槽車(chē)出口的切斷閥。
事故發(fā)生后，調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)液氯冷卻器的列管上有三處穿孔，一處有大約12毫米長(zhǎng)，另外兩處的孔徑大約是6毫米左右。工廠采用目視檢查和漏磁探傷方法來(lái)定期檢測(cè)冷卻器列管的壁厚，調(diào)查人員認(rèn)為，漏磁探傷方法對(duì)于冷卻器的列管測(cè)厚和探傷，并不是很可靠的方法。
在上面這些直接原因的背后，還有一些管理上的深層次根源:（1）H工廠完成的過(guò)程危害分析質(zhì)量不高。H工廠采用HAZOP分析方法，對(duì)液氯供應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)展了過(guò)程危害分析。在對(duì)工藝系統(tǒng)開(kāi)展工藝危害分析時(shí)，要識(shí)別工藝過(guò)程中的具體危害和因此可能造成的后果，以及識(shí)別有效的安全措施。它要辨識(shí)出工藝生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)活動(dòng)中可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸和有毒物泄漏的主要事故情景。但H工廠在對(duì)這套液氯供應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)展危害分析時(shí)，只是籠統(tǒng)地提到液氯可能發(fā)生泄漏，沒(méi)有就液氯冷卻器這樣的具體設(shè)備開(kāi)展分析和討論，而且，分析范圍也沒(méi)有包括冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)這樣的公用工程部分。最初的HAZOP分析沒(méi)有識(shí)別出液氯冷卻器列管內(nèi)漏的情景，后來(lái)，在2000年的過(guò)程危害分析復(fù)審中，考慮了反應(yīng)器氯氣進(jìn)料系統(tǒng)泄漏的可能性，但還是沒(méi)有仔細(xì)研究液氯冷卻器列管穿孔的情景。當(dāng)時(shí)，分析人員認(rèn)為液氯漏入冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)的后果很輕微，對(duì)廠界外的區(qū)域沒(méi)有影響。在過(guò)程危害分析的復(fù)審中，也沒(méi)有對(duì)公用工程（包括冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)）開(kāi)展分析。而且，在過(guò)程危害分析中，H工廠分析小組主要依賴行政措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，例如，操作規(guī)程、應(yīng)急反應(yīng)程序、測(cè)試和檢驗(yàn)等等。這些行政管理措施的可靠性不夠高，對(duì)于可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果的事故情景，不足以將風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平，相反，應(yīng)該優(yōu)先采用工程措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。（2）工藝變更增大了運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。最初，這套工藝系統(tǒng)的液氯來(lái)自一個(gè)容量為1噸的液氯鋼瓶，液氯鋼瓶出口管道上有緊急切斷裝置，可以遠(yuǎn)程或手動(dòng)關(guān)閉切斷閥，它屬于整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的一部分。后來(lái),工廠將液氯鋼瓶換成了鐵路槽車(chē)，明顯增大了液氯的量，貯存量是最初設(shè)計(jì)的90倍之多，而且鐵路槽車(chē)是從工廠其它地方遷移過(guò)來(lái)的，它的緊急停車(chē)系統(tǒng)和反應(yīng)器的緊急停車(chē)系統(tǒng)是分開(kāi)的，反應(yīng)器的緊急停車(chē)系統(tǒng)不能關(guān)閉鐵路槽車(chē)出口管道上的緊急切斷閥。在變更期間，工廠采用What-if分析方法進(jìn)行了過(guò)程危害分析，分析人員沒(méi)有要求整合槽車(chē)和反應(yīng)器的緊急停車(chē)系統(tǒng)。因此，在這起事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)急反應(yīng)人員未能及時(shí)關(guān)閉鐵路槽車(chē)的出口閥，以阻斷液氯的持續(xù)泄漏。（3）控制室的正壓系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)和維護(hù)上的缺陷。在發(fā)生這次事故5年前，工廠人員抱怨控制室內(nèi)能聞到氯氣的味道，于是，H工廠將控制室改造成一個(gè)正壓房間，并且在這個(gè)房間內(nèi)放置有逃生呼吸器，在發(fā)生液氯泄漏時(shí)，正壓房間可以為操作人員提供短時(shí)間的保護(hù)，讓他們?cè)诔冯x前可以安全地完成應(yīng)急操作。但是，在事故發(fā)生這一天，氯氣很早就進(jìn)入了控制室。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，控制室空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)管位于屋頂上，這些風(fēng)管上有些孔洞，有些風(fēng)管是用膠帶連接的，時(shí)間一長(zhǎng)，這些膠帶就變干、變脆了，風(fēng)管連接處產(chǎn)生了縫隙，氯氣就從這里進(jìn)入了控制室。
造成這種結(jié)果的原因比較多，譬如，控制室的空調(diào)系統(tǒng)缺少定期的維護(hù)，盡管在過(guò)程危害分析時(shí)，將正壓控制室的空調(diào)系統(tǒng)列為了關(guān)鍵設(shè)備，但并沒(méi)有真正把它當(dāng)成關(guān)鍵設(shè)備來(lái)維護(hù)；控制室有好幾扇門(mén)，都不是雙層門(mén)，無(wú)法有效與外界隔離；在控制室的空調(diào)采氣管道上，也沒(méi)有有毒氣體探測(cè)和報(bào)警裝置。
（1）H工廠的過(guò)程危害分析沒(méi)有考慮液氯冷卻器內(nèi)漏的情景。
對(duì)于腐蝕性的介質(zhì)，盡管有機(jī)械完整性管理（包括定期的檢測(cè)和維護(hù)），還是需要考慮一旦機(jī)械完整性失效后可能造成什么樣的后果、我們有哪些方法來(lái)減緩后果。
在這起事故中，如果能在冷卻劑系統(tǒng)檢測(cè)液氯的泄漏，并且有適當(dāng)?shù)膽?yīng)急處置系統(tǒng)，就可以減輕事故的影響。
在實(shí)際工作中，如果液氯這樣的物質(zhì)有可能漏入水系統(tǒng)，一方面在選擇水系統(tǒng)的建造材質(zhì)時(shí)，要盡可能考慮潛在的腐蝕因素，還可以通過(guò)監(jiān)測(cè)pH值等方式來(lái)盡早發(fā)現(xiàn)泄漏，以便及時(shí)采取控制措施。當(dāng)然，也可以設(shè)置應(yīng)急噴淋吸收等減緩后果的措施。
2、H工廠的控制室空調(diào)進(jìn)風(fēng)管道存在孔洞。
這些孔洞所在區(qū)域位于液氯泄漏點(diǎn)的下風(fēng)向處，當(dāng)液氯泄漏后，導(dǎo)致控制室內(nèi)氯氣濃度過(guò)高，失去臨時(shí)避難的功能。
在工廠平面布置時(shí)，我們需要留意人員占據(jù)率較高的地方，如控制室、加工間等等，避免它們位于有毒物質(zhì)潛在的泄漏地點(diǎn)的下風(fēng)向；而且，這些建筑物的空調(diào)采風(fēng)口也要布置在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，遠(yuǎn)離有毒物質(zhì)潛在的泄漏地點(diǎn)。
3、H工廠在工藝變更后，鐵路槽車(chē)和反應(yīng)器的液氯緊急停車(chē)系統(tǒng)沒(méi)有整合，是分別獨(dú)立的。
這種做法明顯影響了應(yīng)急反應(yīng)的效率。因此，在我們的工廠，對(duì)于關(guān)系密切的工藝單元，應(yīng)該采用統(tǒng)一的緊急停車(chē)系統(tǒng)；如果因?yàn)榭陀^因素的限制，不能整合在一起，那么就需要在應(yīng)急反應(yīng)計(jì)劃中考慮到這種現(xiàn)狀，并且為應(yīng)急反應(yīng)人員提供更多的培訓(xùn)，幫助他們熟悉如何協(xié)同操作。
H工廠之前發(fā)生過(guò)控制室內(nèi)能聞到氯氣的情形，但工廠沒(méi)有調(diào)查造成這種情況的原因。在工廠里，如果在某處某種化學(xué)品的濃度意外超標(biāo)，除了弄清楚它們的來(lái)源外，有必要通過(guò)調(diào)查，弄清楚為什么發(fā)生這種情況，這么做，有助于及早消除隱患或彌補(bǔ)管理上的缺陷。
如果你的工廠也用到液氯這一類(lèi)有毒和有腐蝕性的物質(zhì)，不妨思考一下，它們相關(guān)的工藝單元中，有沒(méi)有換熱器，譬如冷卻器、加熱氣化器等等。如果有，發(fā)生內(nèi)漏會(huì)造成什么后果，你有沒(méi)有防止內(nèi)漏和減緩事故后果的相關(guān)措施。
本節(jié)的內(nèi)容到此結(jié)束了，謝謝你的收聽(tīng)！
