如何预防和处理因停电引发的化学事故

　　雷电、狂风或冰风暴常常会导致停电，而电厂发生事故或输电线出现问题也会引起供电停止，此外，高温天气对电能的大量需求同样会造成长期轮流停电。尽管在计划之内的长期轮流停电可能会导致生产停工或波动，但相对于发电系统超载和发生故障、或降低电压来说，前者产生的影响要小些，主要因其不会对电气设备造成损坏。化工装置如果停电，很有可能会引发化学事故，因此尤其应该加以注意。

　　相关事故

　　位于美国路易斯安那州的Gramercy精炼厂，有一道生产工艺是在一系列由蒸汽加热的压力容器中，把矾土转化成铝。1999年7月，由于停电，工厂中所有的泵（包括那些用来将工艺物料循环到换热器进行冷却的泵）都停掉了。泵虽然停止了运转，可蒸汽的注入仍在继续，不断增加的蒸汽使温度和压力持续上升。同时，由于泄压阀和管线被卡住或被固体沉积物阻塞，致使不断升高的压力无法泄放出去，造成多个容器超压后发生爆炸。爆炸产生的冲击波和容器中喷洒出来的高腐蚀性碱性物质导致29名员工受伤，并使工厂受到严重损坏。

　　2001年5月，位于美国加利福尼亚州的General Chemicals 公司的Richmond工厂在正常生产的过程中，由于一辆卡车将电线杆撞倒，造成停电，致使整个工厂全部停工。紧接着，二氧化硫和三氧化硫从一台锅炉的排烟烟道中泄漏出来。稍后不久，在供电恢复后，锅炉排烟烟道保持负压的汽轮机却无法迅速重新启动。后来发现是一台自动调节阀出现了故障。事故发生的过程中，工厂周围的居民都被通知留在室内。大约有50—100人在事后寻求医疗救护。

　　危险识别

　　不管停电的原因是什么，停电都可能会造成泵、压缩机、搅拌器终止工作，照明也会停止，仪表和控制设备也可能会发生故障。当这些设备停止运行后，可能会导致储罐溢流、发生化学失控反应、温度或压力升高或下降，继而则很有可能会引发泄漏、火灾或爆炸。即使不立即发生泄漏，也可能会因热冲击或其他因素导致设备的机械完整性受到破坏，在以后的生产中也会有一些相应的反应。即使停电时间很短，当重新恢复供电后，在还未准备好生产之前，有些设备会自动重新启动，而有些则需要复位后再手动重启。

　　因此，首要的任务是要确定在停电的情况下，最有可能发生火灾、爆炸或危险物质泄漏的工艺和设备，并为这些工艺和设备进行排序。运用完备的工艺安全管理体系框架之内的工艺危险分析方法就可以达到上述目的。例如，应用危险和可操作性分析或假设分析，再加上经验丰富的员工的参与，就会更容易地识别出与停电和恢复供电相关的危险和失效机制。利用这些工具和方法将有助于创建工艺设备（泵、阀、仪表）列表，并确切地标注出在停电和恢复供电时会对各种设备造成的影响。此外，表中还应该包括那些可能会间接地受到影响的设备。例如，当压缩机停工时，由于空气压力下降而会使气动设备终止运行的这种情况。设备应为“故障—安全”类型，即在停电或其它公用工程（如空气或水）停掉时，设备和工艺都应该为安全状态。并且，当供电恢复后，各个设备应确保生产过程在恢复正常运行前一直保持在安全状态。表1给出了一些设备及其可能的故障—安全及恢复状态举例列表。

表1.设备及其故障—安全模式举例列表

　　大多化工厂都制定了合理的应急方案来应对各种公用工程（包括供电）停止的状况。停电结束后，应该对工艺设备和人员的应急活动进行评价，以确认是否存在事先未识别出来的危险及其潜在的负面影响。有些情况下，停电对生产造成影响的类型和规模都无法全面地预计。还有些问题是在恢复供电后，由于采取不当行为而产生的，应该定期地对停电应急预案进行审查、更新及检查。

　　风险削减

　　根据危险评价的结果，应确保所有的工艺和设备在停电的状况下都处于故障—安全模式。确保停电状况下使用的设备都得到检查、维护及测试，并要把此类工作作为设备预防性维护方案的一部分来实施。在操作规程和培训内容中一定要对危险情况加以说明，同时还应该制定计划和检查表，并考虑运用备用电系统来维持关键的操作。

　　预防、准备和应对因停电和恢复供电而引起的化学紧急状况，还应该采取如下措施：

　　1、紧急状况导致的停工。

　　在长期轮流停电或其他公用工程（蒸汽、仪表风或冷却水）停供前，有时会有警告或临时通知，有时甚至只有几分钟的准备时间。很多公司都制定了对紧急状况导致的停工的应急预案。预案中只对那些在停电时需立即采取的重要行为进行了说明。其目的是尽可能有效地利用有限的时间，使装置达到安全的停工状态，并避免因停电而引起不必要的波动。预案中还应该给出在时间允许的情况下应采取的后续行为，即停电结束后应采取什么措施来保护装置和工艺。另外，应急预案中还应该包括“切负荷”措施，将不太重要的操作停电，这样可以把电、蒸汽、冷却水或仪表风用在最关键的操作上。该应急预案应该由参与的员工进行制定、审查并要定期进行检查。

　　2、停电时应立即采取的措施。

　　作为危险评价的结果，当电压下降或停电时，设备应达到规定或设计的故障—安全状态。可以考虑制作一个检查表或让员工使用其他工具来确保达到安全条件。检查表中应包括关键设备的故障—安全模式及应采取的措施，如关闭关键的反应器进料管线阀门或停掉加热炉的燃料供应，启动备用的发电机，切换到蒸汽或柴油驱动的备用泵或压缩机。此外，还应该采取措施确保当电力恢复后准备重新开工时，采取的所有行为都应该是有准备、有意识的。表2给出了一些设备及停电后需要进行的其他检查项目。

　　短暂停电后，人们可能会希望能尽快恢复生产。匆忙地恢复装置、工艺或某些设备的运行很可能会使问题更加复杂。

　　3、供电恢复后重新开工。

　　当供电恢复后，应采取一系列措施确保过程保持在安全模式且已经为重新运行做好准备。此外，如果是在用备用系统维持运行，则必须转回到正常操作模式。

　　由于停电的时间一般都很短，对某些装置、工艺或设备应考虑建立预先计划的热启动程序。在供电未恢复且装置未重启前，装置不完全停工可能出现的特殊问题，在热启动程序中都会有说明。

　　在生产恢复前，一定确保其他辅助的公用工程（蒸汽、仪表风、冷却水、火炬气系统、消防系统等）都已经重新运行。

　　还应该注意的是，在短暂停电后，人们可能会希望尽快恢复某些生产过程，以避免热启动或完全停工再重新开工的各种麻烦程序。过去曾经发生过因加热炉吹扫不正确或未按安全操作程序进行吹扫而导致的爆炸和泄漏事故。有些设备必须完全停工且吹扫后，按照规定的步骤进行操作才能恢复运行。热启动程序中必须规定，即使在短暂停电后，必须在工艺设备稳定且经过检查后才能重新启动。

　　4、关键生产的持续性。

　　为了确保过程或工作区域处于安全状态，如果需要关键设备持续运行，则应该安装备用电发电和供应系统。紧急泵、照明、报警及仪表和控制设备，特别是计算机操作的分散式控制系统（DCS）的运行都可能会需要用备用电发电机或不间断电源（UPS）。当过程停工或停电时，可以考虑使用蒸汽或柴油驱动的泵，且所有关键的设备和程序都应定期地进行维护、测试及确认以确保运行良好。

　　另外，备用发电机的选择和安装都应该由有资质的电器服务承包商或工厂的员工来完成。特别注意的是要杜绝转换错误，以避免备用电被送到正规的供电系统。如果发生这种情况，可能会造成设备损坏及人员伤亡。供应工程公司应该了解所有备用发电机的安装情况。

　　各个工厂都应该确保在识别出所有的风险的基础上，在设备、程序和人员上做好准备工作，以预防化学事故的发生或减轻已发生事故造成的不良影响。