——寫在重慶“4.16”氯罐爆炸事故周年之際
重慶天原化工總廠“4.16”事故,過去快一年了。
這次事故的教訓,非常深刻。9人在處理事故的過程中死亡;15萬市民緊急大疏散;最后出動了包括坦克在內的重型武器,摧毀了所有液氯貯槽…… 這些都長久地留在人們的記憶中。對于這起事故,已經有了一個較正式的說法:“是由于人們對造成這次爆炸的元兇——三氯化氮的爆炸機理還不大清楚”(引自國家安監局劉強副司長語)。筆者認為這個說法符合實際,讓人信服。這的確是一次氯生產系統的化學性爆炸,是工廠在工藝技術管理上出了大問題,而不是一些人講的“氯罐與設備陳舊”、“工人違章操作”那么簡單。
面對爆炸,排險之前先應弄清什么
氯氣爆炸比氯氣泄漏更為險惡、更為嚴重。1966年7月,某化工廠計量器失靈,液氯鋼瓶充裝過量,鋼瓶在裝車過程中爆炸,3人死亡,142人中毒。1979年9月,某電化廠因液氯鋼瓶中混入液體石蠟,事先未認真檢查就充裝液氯。結果五個鋼瓶連續爆炸…… 造成59人死亡,779人嚴重中毒。兩次都是氯氣爆炸,但爆炸的性質卻完全不同。前者是物理爆炸,后者是化學爆炸。
物理爆炸,說通俗一點,就是設備“脹破了”。系統超壓、設備容器有嚴重的缺陷、或液氯鋼瓶充裝過量過猛等,都是物理爆炸的常見原因。一般來講,在一個相通的容器管道內,一旦爆破了一個缺口,內部壓力得到了充分釋放,下一個爆炸就幸免了,猶如扎了針眼的氣球,吹不起來了。化學爆炸則完全不同,它是在系統內形成爆炸性(混合)物質,能在一根完全相通的管道連續爆炸數次,一直到爆炸物質消耗完為止。某系統一連發生兩次以上的局部爆炸,且是在一個互相連通的系統內,我們就可以初步判斷為化學性爆炸。
在處理事故的實踐中,正確區分爆炸的性質并不是一件很容易的事。一些易燃氣體氫、甲烷、天然氣、煤氣等的物理爆炸,常常同時伴隨著化學性爆炸發生。這不僅需要具備豐富的安全技術技能和實踐經驗才能辨別,還必須認真對事故現場進行周密細致地觀察分析才能下判斷。
氯不同,單獨的它在空氣中是不燃的。就是說氯氣的物理性爆炸,不會同時伴生化學性爆炸,也就是沒有燃燒(發光發熱)現象發生。這是區別氯氣爆炸性質的一個很重要的因素。如果發現(液)氯系統容器爆炸發出光亮,有高溫熱氣流升空,或者現場有燃燒跡象,你就可斷定,這是氯的化學爆炸。
有些人把氯氣說成是“不燃性氣體”,這是個常識性錯誤。氯氣在空氣中不燃,是因為它和空氣中的氧“同類”,都是助燃氣體。而且氯的助燃能力勝過氧。例如氫和氧混合需點火才能爆炸,而氫和氯混合只需光照就能爆炸。這說明氯與可燃物質形成的爆炸性混合物,比我們常見的以空氣中氧為助燃劑的爆炸性混合物更為兇險。
發生爆炸事故,僅弄清屬于哪一種性質的爆炸是不夠的,還要進一步弄清是何種物質引發的,以及它的物理和化學性能、爆炸形成的原因與排險方式。
例如氯堿企業較常見的兩種化學性爆炸:氯氣內混入了大量的氫氣和液氯設備(容器和工藝管道)中有達到爆炸積量的三氯化氮。單從爆炸的現象來看,發光發熱完全一樣。但它們有著本質的區別。
產生爆炸的物質不同:前者是氯和氫的混合氣體;后者卻是一種沉積在液氯底部的,極易爆炸且爆炸威力很強的粘稠的油狀液體。產生爆炸的條件不一樣:前者不僅需要兩種氣體混合后的比例在爆炸極限范圍內,還要有一定的激發能源;而后者只要三氯化氮在液氯中富集超過100g/l以上,即使沒有任何外界影響也能爆炸。產生爆炸的位置也不同:前者可以在全系統任何氣相位置發生;后者的發生則局限于液氯的氣化、冷凝、貯藏等設備內的液相區域。因此排險方法也是完全不同的。
如果我們把爆炸性質搞錯了,把化學爆炸當成物理爆來炸處理,或者搞錯了產生化學爆炸的物質,用錯了搶險方法,都會造成更加慘重的人員死傷。這已經有許多很深刻的教訓為證。
再看“4.16”
我們來回顧“4·16”事故的初級階段:重慶天原化工總廠15日19時左右發生氯氣泄漏事件,原因是2號氯冷凝器出現穿孔。當班工人進行了處置。16日凌晨1點左右該冷凝器發生第一次爆炸,時隔3個多小時又發生了一次局部爆炸。
肯定是氯系統發生了化學爆炸。那么又是什么物質引起的化學性爆炸呢?從發生的位置來看:“氯冷凝器”是系統中三氯化氮容易積聚的地方;從發生前的情況來看:先氯氣泄漏,設備中液氯大量蒸發,為三氯化氮富集創造了條件;從爆炸后的筒體來看:筒體上部完好,底部炸爛了。這爆炸物是附在底部。應該想到是三氯化氮所致。
4月16日上午,市政府聘請的專家組提出排氯方案。從16日10點45分開始實施,進行了五六個小時后,系統中大部分氯應該泄得差不多了。有人講儲存有6噸液態氯的5號氯罐已經排放掉一半。現場專家說,3個氯氣罐通過4根鐵管將氯氣排到嘉陵江邊的水池中,同時注入堿水,二者融合后,不再構成危害。該廠一個負責人也反復向市領導和專家組保證說,不會發生爆炸。工廠4名負責人帶領安全環保處2人、工段長2人、工人1名對液氯貯罐進行處理。17時57分再次發生猛烈爆炸,包括5號罐在內的3個貯罐無一幸免,9人全部遇難。
怎么認為“不會再爆炸”呢?按三氯化氮產生爆炸的常識來講,氯排放越多,三氯化氮在液氯中越容易富集,越容易爆炸。從這9人的組成,各自不同的職務和及其承擔的相應責任來看,這種排險隊伍的配置,更像事故現場視察組,而不是有準備有組織的排險人員。我們有理由認為,他們要么是弄錯了引發化學性爆炸的物質,要么是對引發爆炸的三氯化氮完全不理解。
是“氯氣排放”,還是“排出液氯”
直到現在不少媒體還是這樣報道“4·16”事故:“按照原泄漏事故處理方案,應使氯氣在自然壓力下通過鐵管排放,而天原化工總廠違規操作,讓工人用機器從氯罐向外抽氯氣,以加快排放速度,結果導致罐內溫度升高,引發爆炸。”
“氯氣排放”,這可是一個大錯誤。
氯堿企業的安全操作規程規定,“為避免液氯中三氯化氮富集而發生爆炸事故,定期對氣化器、冷凝器和熱交換器等設備進行排污。”“排污操作時,污物一定要隨著一定量的液氯排出,不允許排出氣態氯!”用氯堿操作工一句行話來說“絕對禁止干排!”
這里說的是正常情況下的排污操作。其中道理不言而喻。目前的液氯生產工藝中,做到完全沒有三氯化氮產生是不可能的,工藝指標中規定其在液氯中含量低于60g/l為正常值。如果真是從液氯大貯罐排出大量氯氣,液氯大量蒸發,其中的三氯化氮即使再微量,也馬上會濃縮、富集,一直達到爆炸。
這豈不是在制造大炸彈?!長達六七個小時的成噸成噸的氯氣排放真是太可怕了。在這個前提下,所謂自然壓力下的排放與機器抽排就完全是一回事,區別僅是跑50步的在嘲笑跑100步的。
我們發現,幾乎所有的現場報道,記者都一直在講,“排出氯氣”。我們寧肯相信這是記者對“液氯”與“氯氣”兩個存在區別的概念的疏忽,也不愿相信搶險現場的決策人能犯如此可怕的錯誤。
是“自然壓力下排放”,還是“安全分解”
首先聲明,本段講的“排放”,是指“液氯排放”。
什么是自然壓力排放?究竟如何具體操作呢?迄今也沒有見到任何專家的任何專業解釋。筆者想起好幾年前的一次事故。某地氧氣充裝站發現十幾只高壓氧氣瓶混入了大量氫氣。工人急忙請示廠長和總工程師。他們異口同聲講“趕快放掉!”。一工人最先趕到現場抓住瓶口開關閥一旋,說時遲,那時快,“轟”一聲,火光一閃,連人帶瓶都不見了。只見地面上、樹枝上落下一層血漿肉糜…… 最后剩下的危險氣瓶,還是一位老工人解決的。他采取的辦法就是:先要求所有在場人員遠離,然后只身一人小心翼翼靠近氣瓶,用左手掌捂住氣瓶口,右手極慢地旋松開瓶閥。當左手掌心感到有氣體溢出,右手立即停止作業。讓瓶內氣體慢慢泄光為止。
我猜想這大概是自然壓力下排放的一種解釋吧。
上面提到的是爆炸性混合氣體。對待沉積于液氯底層,且為極易爆炸的油狀液體三氯化氮,采取同樣的方法排放液氯是否安全可靠?就值得大大的懷疑。
液氯排放有如下明文規定:“氣化器、預冷器和熱交換器等設備必須定期排污,確保排污中三氯化氮含量要小于60g/l;大于80g/l時,必須增加排污次數或連續排污。”然而在“大于100g/l時,要采取停止加料等緊急措施并查找原因”。這時的三氯化氮已極易爆炸,任何排放行為均是不安全的。
有的資料在“緊急措施”中提到往系統中加入次氯酸鈉溶液。“三氯化氮遇次氯酸鈉能分解成氯氣與氮氣,因此消除了爆炸的危險”(引用原文)。應該說安全分解是上策。
在用“火攻”之前也曾用過“氣攻”,把氮氣充入系統。筆者有點納悶:為何唯獨沒嘗試過“水攻”?往出事的系統設備內直接充灌稀釋的堿液。初中學過的化學知識告訴我們,它與系統中的氯可生成次氯酸鈉,這有利于三氯化氮的安全分解。
加強過程管理與監督
此事一出,輿論不少。說“設備陳舊”,說“安全投入太少”,說“技術落后”,說“應當搬遷”,如此等等。這也不是沒有道理,但筆者認為最主要的,還是要抓好化工生產現場的安全管理,這才是化工生產事故多發的“牛鼻子”。“4·16”事故中三氯化氮在系統設備中富集而爆炸,絕非一時一日之“功”; 而是企業在原材料管理、工藝技術操作、各項指標控制等很多方面長期松懈、馬虎的結果。從事故排險全過程,也不難看出這個國內很有資格的老廠,管理與技術素質的下降;一味歸咎于“設備陳舊”、“工人違章”,豈不冤枉!
現在好些事故都講是“由于工人違章作業”。這話已成了我們媒體報道、事故調查報告中一句常用之語。但只要你深入實際,做一點認真的調查取證工作,你就不難發現其中不少的是企業領導瞎指揮、違章指揮所致。
去年年初,筆者有機會到一些化工廠礦去,發現問題不少。在此只舉兩個例子:有的氮肥廠連工人上班操作記錄都不填了,甚至連半水煤氣中的氧含量分析記錄,如此重要的東西都沒法找了。這就好比一大群瞎子開著車在高速公路上亂闖一樣。又如一個氯堿廠,當時正處開車階段。筆者發現氯氣系統尾氣含氫量已超過工藝指標值的300%。這是非常危險的,按工藝管理規定必須立即停車處理。新來的工廠領導堅持繼續開車。最后還找了當地政府主要領導來解決這個問題。真叫人哭笑不得。這兩件事要不是親身經歷,光聽人講,筆者還真不相信呢。這些都不是“安全投入”“企業搬遷”能解決的。
管理要靠人,特別是企業帶頭人。國內絕不是缺乏人才,而是用人、培養人的制度有問題。一邊是人才的奇缺,另一邊是人才的閑置與浪費,這是一大怪現象。現在一些工廠回聘一些老技術人員、老工人上崗;一些地方安監局聘請原行業主管部門的老安全員協助工作,讓他們傳幫帶。這確實也是個好辦法。
加強同行業企業之間技術交流,督促他們之間相互的安全檢查,非常必要。老話講“內行看門道,外行看熱鬧。”預防事故,必須加強生產過程的監督,特別是現階段,民營企業發展很快,管理和技術一下跟不上去,這尤為重要。安全檢查、安全監督沒有專業技術不行。過去我們有個好辦法,在各個行業中組織安全技術協作活動。組織同行業之間相互的安全檢查,技術交流效果很好,同行業安全人員組織起來,相互學習,相互協助,也有利于企業開展職工安全教育。誰出了事故,全行業派人來現場開會,大家幫他們找原因。由于是同行,了解很深,彼此受的教育也很深。這對制止同行業的同類事故重復發生很有效。
編后 從雜志開設“案例”欄目至今,所載文章其寫作形式單一,表達方式太過專業。據了解,這是整個業界之陋習,無外乎就是幾大要素——事故過程、事故原因、處理結果、經驗教訓等。雖說這樣可將案例的科學性、客觀性、嚴謹性表達出來,但確實缺少可讀性,將許多不從事安全工作的讀者拒之門外。思考良久,決定一改。于是將一些想法說予趙先生,并約來此稿;讀罷,耳目一新。這是一篇有獨特視角的案例分析,同樣是寫幾大要素,卻分析得頭頭是道,讀起來暢快淋漓,又增加相關知識,一掃以往枯燥、干澀之感。案例真的可以這樣寫,只需增加它的科普性、文學性、通俗性。準備好了嗎?歡迎您能踴躍投稿。
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