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1984年印度博帕尔农药厂(UCIL)异氰酸甲酯毒气泄漏事故

2006-03-31   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0
    1.事故概况
    1984年12月3日,印度中央邦首府博帕尔联碳公司农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,使4000名居民中毒死亡,200000人深受其害,是世界工业史上绝无仅有的大惨案。
    2.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120~240加仑(454.25~908.50升)水进人异氰酸甲酯(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,由于储罐内含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作反应抑制剂加入的),氯仿分解产生氯离子,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40磅力/英寸2(275.79千帕)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的,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的调查
    其调查结果认为,联碳公司在预防有害气体泄漏的措施上存在严重问题。
    ①1984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警报与操作采用手动方式,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,而且所得到的信息不可靠;
    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)纽约时报社对事故原因的调查结果
    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而导致的。调查指出,至少有10处违反了该总公司和印度公司的生产操作规程。
    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,美国联碳总公司对博帕尔工厂的安全问题曾进行一次检查,并提交了一份批评报告,指出:“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,为防止泄漏应安装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事故。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,也只能处理这次泄漏气体量的1/4。点火塔在事故发生时,根本没有起作用。
    ②违反操作规程埋上导火线。据调查,存在下列违章操作:
    a.12月2日23时30分,1名工人发现异氰酸甲酯开始泄漏,1名工头认为是水漏,过了几分钟才决定处理它,几小时后储罐内发生强烈反应。
    b.事故前几个月,由于工厂电源紧张,为了解决这一矛盾,总管和美国联碳总公司商议后(但总部公司发言人指出,没有和他们商议)关闭了设计用来冷却异氰酸甲酯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,冷却装置不断处于‘运转’状态。”
    c.事故前2小时,一位受过训练,但不了解工厂操作规程的工人,奉一新工头命令,冲洗一根和储罐连接,但没有完全和罐内隔离的管道,这是规章所禁止的。
    d.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2台已几周没有维修。
    e.异氰酸甲酯工段值班工头Qureshi说,工厂中的仪器是靠不住的,由于这一原因,他疏忽了开始的警告。在3只储罐中,其中有一只在l小时内压力上升了5倍。
    L.博帕尔工厂没有先进的计算机系统来监测储罐,并迅速警告泄漏发生。厂里主要依赖于工人的眼睛是否流泪来觉察是否泄漏。另外,这个几乎没有自动化设备的工厂,1983年仅异氰酸甲酯车间就缩减了12名操作工,只剩下6人。
    8.没有火灾警告装置。事故发生那天晚上的警报,类似平时训练时的警笛声,这类噪声每周有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,一值班老操作工SumanDey在操作房看到罐内压力是10磅力/英寸2(68947.6帕),为正常的5倍,但没有引起他的重视。23时30分,异氰酸甲酯工段的工人,在离控制室的100英尺(30.5米)处,感受到泄漏,眼睛开始流泪。操作工V.Ⅵ.Singh发现50英尺(15.24米)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异氰酸甲酯泄漏之事,过了一会儿,Qureshi才发现泄漏。但至3日零时40分也没有人调查泄漏原因进而采取措施。严重失职酿成了一场大祸。工厂平时采用的异氰酸甲酯分析方法落后,没有测量异氰酸甲酯中C1-存在时的影响,因为少量含有C1-的水存在时,会导致毒品有很高的活性。对罐中MIC应有限制,泄漏的储罐中MIC的量为13000加仑(49210.33升),占储罐容量的87%,超过了正常工作最大允许容量[11000加仑(41639.51升),占储罐总量的73%],即使是11000加仑也超过了工厂规定的极限量(60%)。这一限制主要是因为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。罐中有13000加仑化学品,如要和水反应需420加仑(1589.87升),罐中不可能进入这么多水。因此调查人员认为可能存在其他反应:水和光气反应,水和光气反应生成强腐蚀性氯离子,此CI-和不锈钢罐反应释放出铁离子和大量热,导致CI—和异氰酸甲酯作用,放出更多热,加上金属反应释放出氯化物离子,导致罐中剧烈反应开始。
    剧烈反应使异氰酸甲酯聚合,形成一种塑性物质,并放出大量热,使罐内液体温度升高,异氰酸甲酯汽化,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的发生(可能进入500g水)。灾难的原因还存在其他可能性:不但水和罐中液态MIC反应,而且洗涤塔中的碱也能和封闭体系中的毒物反应。除水和碱外,挥发性的MIC能和杂质如酸、铁反应。
    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,其中有水、铁金属离子和碱液。事故发生前2小时,1名工人冲洗过1根和储罐相连,但未和罐内完全隔离的管道,水可能在此时流入罐中;为防止失水,用氮气代替罐中空气,也有可能氮气中含有水分。同一时间,工人加碱液到洗涤塔中,洗涤塔和储罐是由一根复杂的管道和阀门相连的,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,对工人培训逐渐减少。1982年发生销售赤字以来,失去了许多熟练工人。事故发生时,仅有20名操作工熟悉整个MIC工厂。另外,工人素质太低,MIC操作工应具有大学文凭,而这里则都是高中毕业生。