液氯冷卻器是一個由碳鋼材質(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)流動的，循環(huán)回路中包括冷卻劑儲罐、冷卻劑循環(huán)泵和其它相關(guān)的設備。我在文本中附上了上述工藝流程簡圖.
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，來不及采取應急措施完成緊急停車，就被迫撤離了現(xiàn)場，當時工藝系統(tǒng)還在運行中。發(fā)現(xiàn)泄漏15分鐘內(nèi)，工廠人員都撤離到大門口，幾分鐘后，工廠將事故的應急等級提高至最高級別，要求周圍居民疏散和請求外部支援。工廠應急反應小組啟動了應急水噴淋系統(tǒng)來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，因為氯氣進入了控制室，腐蝕了工藝控制系統(tǒng)，應急人員不得不手動執(zhí)行緊急停車。工藝系統(tǒng)停車后，應急人員發(fā)現(xiàn)泄漏還在繼續(xù)，必須隔離液氯槽車才能阻止泄漏。在發(fā)生泄漏3.5小時以后，應急人員手動關(guān)閉了液氯槽車出口管道上的緊急切斷閥，才終止了泄漏。估計有約6500千克液氯進入了冷卻劑系統(tǒng)，一部分溶解在冷卻劑中，一部分被應急噴淋水吸收，剩余的部分通過冷卻劑循環(huán)泵泄漏進入了大氣。我們一起來看一下，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，液氯從鐵路槽車持續(xù)進入液氯冷卻器，再從冷卻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，并從損壞處泄漏進入大氣。
在設計階段，H工廠沒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)。當液氯進入這臺泵的時候，很快就造成了該泵腐蝕。這起事故中，液氯泄漏持續(xù)的時間很長，經(jīng)過了大約3.5小時后，才關(guān)閉液氯槽車出口管道上的切斷閥，阻斷泄漏。為什么需要這么長的時間才能阻斷泄漏呢？- 操作人員在泄漏發(fā)生后被迫撤離，在撤離前沒有找到泄漏源，因此沒有及時關(guān)閉槽車出口管道上的切斷閥，以阻止泄漏；
- 氯氣進入了控制室，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和反應器的緊急停車系統(tǒng)是彼此分開的，所以，應急反應人員未能及時關(guān)閉鐵路槽車出口的切斷閥。
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，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定期檢測冷卻器列管的壁厚，調(diào)查人員認為，漏磁探傷方法對于冷卻器的列管測厚和探傷，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工廠完成的過程危害分析質(zhì)量不高。H工廠采用HAZOP分析方法，對液氯供應系統(tǒng)開展了過程危害分析。在對工藝系統(tǒng)開展工藝危害分析時，要識別工藝過程中的具體危害和因此可能造成的后果，以及識別有效的安全措施。它要辨識出工藝生產(chǎn)過程和生產(chǎn)活動中可能導致火災、爆炸和有毒物泄漏的主要事故情景。但H工廠在對這套液氯供應系統(tǒng)開展危害分析時，只是籠統(tǒng)地提到液氯可能發(fā)生泄漏，沒有就液氯冷卻器這樣的具體設備開展分析和討論，而且，分析范圍也沒有包括冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)這樣的公用工程部分。最初的HAZOP分析沒有識別出液氯冷卻器列管內(nèi)漏的情景，后來，在2000年的過程危害分析復審中，考慮了反應器氯氣進料系統(tǒng)泄漏的可能性，但還是沒有仔細研究液氯冷卻器列管穿孔的情景。當時，分析人員認為液氯漏入冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)的后果很輕微，對廠界外的區(qū)域沒有影響。在過程危害分析的復審中，也沒有對公用工程（包括冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)）開展分析。而且，在過程危害分析中，H工廠分析小組主要依賴行政措施來降低風險，例如，操作規(guī)程、應急反應程序、測試和檢驗等等。這些行政管理措施的可靠性不夠高，對于可能導致嚴重后果的事故情景，不足以將風險降低到可以接受的水平，相反，應該優(yōu)先采用工程措施來降低風險。最初，這套工藝系統(tǒng)的液氯來自一個容量為1噸的液氯鋼瓶，液氯鋼瓶出口管道上有緊急切斷裝置，可以遠程或手動關(guān)閉切斷閥，它屬于整個反應系統(tǒng)的一部分。后來,工廠將液氯鋼瓶換成了鐵路槽車，明顯增大了液氯的量，貯存量是最初設計的90倍之多，而且鐵路槽車是從工廠其它地方遷移過來的，它的緊急停車系統(tǒng)和反應器的緊急停車系統(tǒng)是分開的，反應器的緊急停車系統(tǒng)不能關(guān)閉鐵路槽車出口管道上的緊急切斷閥。在變更期間，工廠采用What-if分析方法進行了過程危害分析，分析人員沒有要求整合槽車和反應器的緊急停車系統(tǒng)。因此，在這起事故發(fā)生時，應急反應人員未能及時關(guān)閉鐵路槽車的出口閥，以阻斷液氯的持續(xù)泄漏。（3）控制室的正壓系統(tǒng)存在設計和維護上的缺陷。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正壓房間，并且在這個房間內(nèi)放置有逃生呼吸器，在發(fā)生液氯泄漏時，正壓房間可以為操作人員提供短時間的保護，讓他們在撤離前可以安全地完成應急操作。但是，在事故發(fā)生這一天，氯氣很早就進入了控制室。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，控制室空調(diào)系統(tǒng)的進風管位于屋頂上，這些風管上有些孔洞，有些風管是用膠帶連接的，時間一長，這些膠帶就變干、變脆了，風管連接處產(chǎn)生了縫隙，氯氣就從這里進入了控制室。
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，盡管在過程危害分析時，將正壓控制室的空調(diào)系統(tǒng)列為了關(guān)鍵設備，但并沒有真正把它當成關(guān)鍵設備來維護；控制室有好幾扇門，都不是雙層門，無法有效與外界隔離；在控制室的空調(diào)采氣管道上，也沒有有毒氣體探測和報警裝置。
（1）H工廠的過程危害分析沒有考慮液氯冷卻器內(nèi)漏的情景。
對于腐蝕性的介質(zhì)，盡管有機械完整性管理（包括定期的檢測和維護），還是需要考慮一旦機械完整性失效后可能造成什么樣的后果、我們有哪些方法來減緩后果。
在這起事故中，如果能在冷卻劑系統(tǒng)檢測液氯的泄漏，并且有適當?shù)膽碧幹孟到y(tǒng)，就可以減輕事故的影響。
在實際工作中，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，要盡可能考慮潛在的腐蝕因素，還可以通過監(jiān)測pH值等方式來盡早發(fā)現(xiàn)泄漏，以便及時采取控制措施。當然，也可以設置應急噴淋吸收等減緩后果的措施。
2、H工廠的控制室空調(diào)進風管道存在孔洞。
這些孔洞所在區(qū)域位于液氯泄漏點的下風向處，當液氯泄漏后，導致控制室內(nèi)氯氣濃度過高，失去臨時避難的功能。
在工廠平面布置時，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)潛在的泄漏地點的下風向；而且，這些建筑物的空調(diào)采風口也要布置在適當?shù)牡攸c，遠離有毒物質(zhì)潛在的泄漏地點。
3、H工廠在工藝變更后，鐵路槽車和反應器的液氯緊急停車系統(tǒng)沒有整合，是分別獨立的。
這種做法明顯影響了應急反應的效率。因此，在我們的工廠，對于關(guān)系密切的工藝單元，應該采用統(tǒng)一的緊急停車系統(tǒng)；如果因為客觀因素的限制，不能整合在一起，那么就需要在應急反應計劃中考慮到這種現(xiàn)狀，并且為應急反應人員提供更多的培訓，幫助他們熟悉如何協(xié)同操作。
H工廠之前發(fā)生過控制室內(nèi)能聞到氯氣的情形，但工廠沒有調(diào)查造成這種情況的原因。在工廠里，如果在某處某種化學品的濃度意外超標，除了弄清楚它們的來源外，有必要通過調(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管理上的缺陷。
如果你的工廠也用到液氯這一類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)漏會造成什么后果，你有沒有防止內(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！
