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联合碳化物印度有限公司(UCIL)异氰酸甲酯毒气泄漏事故分析

2008-07-28   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  1.事故过程

  1984年12月4日美国联合碳化物公司在印度博帕尔(Bhopal,Indian)的农药厂发生异氰酸甲酯(CH3NCO,,简称MIC)毒气泄漏事故,造成12.5万人中毒,6495人死亡、20万人受伤,5万多人终身受害的让世界震惊的重大事故。

  MIC是生产氨基甲酸酯类杀虫剂的中间体。甲氨基甲酸萘酯是一种杀虫剂。MIC极不稳定,需要在低温下贮存。博帕尔的MIC贮存在两个地下冷冻贮槽中,第三个贮槽贮存不合格的MIC。博帕尔的联合碳化物印度有限公司(UCIL)建设过程正处于城市的快速发展时期,80年代因为对杀虫剂的需求减少,UCIL装置关闭。

  三个MIC贮槽的进料是用带氮气夹套的不锈钢管从精制塔送来,并用普通管道将其送到甲氨基甲酸萘酯反应器,在反应器上装有安全阀。不合格的MIC循环至贮槽,含MIC的废物送至放空气体洗涤器(VGS)被中和。每个MIC贮槽都有温度和压力显示仪表,以及液位指示和报警,如图7-1。MIC贮槽上装有固定的水监视器和致冷单元。当VGS中有大量释放时可使用燃烧系统,VGS和燃烧系统的排放高度为15~20m。1984年6月不再使用贮槽的致冷系统,而且把致冷剂放出。1984年12月停止生产MIC,而且裁员509/5。

  

图7-1MIC贮槽简图

  1984年12月2日,第二班负责人命令MIC装置的操作工用水清洗管道。在操作前应该进行隔离,但被忽略了;而且几天前刚进行了检修,加上其他可能性,冲洗水进入了其中一个贮槽。

  23时贮槽的压力在正常范围,23时30分操作工发现MIc和污水从MIc贮槽的下游管道流出,O时15分贮槽的压力升至206.84kP孙(30psi),几分钟后达到379•21kPa(55psi),即最高极限;当操作工走近贮槽时,他听到了隆隆声并且感受到贮槽的热辐射;在控制室操作工试图启动vGS系统,并通知总指挥;当总指挥到来时命令将装置关闭;水喷淋系统已打开但只能达到15m的高度,MIC的排放高度为33m。他们还试图启动致冷系统,但是因为没有致冷剂而告失败。至此,开始向社区发出了毒气报警,但几分钟后报警声停止,只能用汽笛向UCIL的工人发出警报。据称开始时汽笛引起误会,人们以为是装置发生了火灾而且准备参加灭火;而UCIL的工人则错误地顺着毒气云的方向逃生。

  安全阀一直开了两个小时,气、液、固三相以超过200lC的温度、1241.06kPa(180psi)的压力释放到空气中。因为博帕尔城市发展很快,人口多,短时间内无法完全疏散;加上贫民区已建到UCIL的围墙下面,简陋的屋子一点也起不到保护作用;城市的基础设施(如医院等)已无法应付这么巨大的灾难,仅有的两所医院其设施只能容纳千余人,而中毒人数是其10倍。

  2事故原因分析

  表7-1和表7-2是这次事故发生的详细过程和根本原因。

表7-1事故发生的详细过程和后果

过程

后果

过程

后果

后果

2000余人死亡。200000人受伤;停产;司将赔偿几百万美元;股票暴跌;财政危机;联合碳化物公司从世界排名第37位降至200

紧急控制系统失效

泄放阀放空高度33m

MIC贮槽上无在线监视系统或高温报警

装量外保护设施失效

无应急计划;

报警系统关闭;

当地居民区无保护设施;

医疗设施有限

危险偏差

MIC催化聚合引起温度和压力升高

释放升级

MIC蒸气云逸出装置外

控制系统失效(报警)

无报警

装置内的保护设施失效

消防水只能达到15m的高度;

因无致冷剂所以致冷单元无法工作;

因为维修燃烧系统无法工作;

近两个小时未察觉问题

工艺偏差

温度和压力升高

大量有毒物质放出

36tMIC放出(气、固、液态)

正常控制不当

该系统实际上无控制;温度和压力指示器有缺陷

恢复系统失效

放空系统洗涤器能力不足

事故的直接原因

冲洗时未授规程进行隔离;

水可能在管道冲洗过程中或其他地方进入MIC贮槽

装置出现危险故障

贮槽温度和压力升高

 

 

  注:从表尾至表头为事故的发生、发展及结果。

表7-2事故的根本原因

子系统

    可能发生事故的条件

子系统

    可能发生事故的条件

外部系

装置附近人口激增而基础设施建设严重滞后;当发生紧急情况时与外界的联系不当;可能存在人为破坏

工程完

整性

安全系统不足而且无法工作;修改不当而且修改后未进行分析;管道、阀门及仪表缺乏维修

系统环

检查结果未得到落实;可能有更为安全的工艺路线;市政府的决定被地区政府否决;因需求不足生产不正常;扩大生产工艺过程而进入相对不太安全的领域

管理控

目标、责任、制度不明确;对修改的管理不当而且未选择安全的工艺流程;安全责任不明确;缺乏安全训练和技术经验;无应急计划

组织和

管理

未承担足够的安全义务;应对紧急情况的准备不足;印度政府安全检查不力;对公众面临的危险失察;与设在美国的总公司联系有限;员工水平不高

通讯和资料

MIC的毒性资料;总公司发来的警告未得到落实

规程和

实践

对操作规程的认证不充分;未按照规程对装置进行冲洗;缺乏紧急情况处置规程

位置和

装置设备

无区域规划政策;对工艺过程的预分析不当;在不当条件下长时间大量贮存工艺物料;贮槽未隔离,而且未安装阀门位置指示器;过量水进入MIC贮槽

工作环

操作工裁员50 9,6;缺乏有经验的人员

操作工

的操作

操作工无足够的技术知识;员工因对装置的前途不定而心理紧张。

  3事故后果

  异氰酸甲脂是制造农药“西维图”和“涕灭威”的原料,以液化气形态储于罐内,外泄时化为气体,侵害人体呼吸道、消化器官、眼部,引起心血管病变,重者毙命,轻者失明或精神失常。

  事故发生后,地下储气罐中的剧毒气体异氰酸甲脂由于压力过大泄漏,阵阵毒气向市区扩散。熟睡中的市民被难忍的刺激气味呛醒,纷纷下床夺门奔逃。当天早晨,已有269人中毒身亡,3000头牲畜倒毙,几千人失去知觉送往医院抢救。农药厂在漏气后几分钟关闭设备,但30吨毒气已经弥漫于城市上空,全市80万人口中至少有60万人受到影响,其中12.5万人中毒,今后将有更多的人死亡,5万多人可能终生失明。

  严重中毒者都是农药厂周围贫民窟的居民,他们四处逃亡,有的一直跑到30千米外的市郊。一些人跑到半路扑地而死,行动迟缓的全家死于屋内。离厂1千米的火车站,从站长以下50名站员全部身亡。全城一片混乱,逃难的人群塞满通往郊外的公路,军队不得不在市郊设立临时营地收容难民。

  在医院,挤满双目失明、口吐白沫、嘴巴起泡的求治者。殡仪馆、疗养院、急救站尸体堆积如山。截止1994年底,共有6495人死亡,2万多人住院治疗,5万多人终生受害。中毒的孕妇大多产下死婴。

  印度政府调查团发现,总部设在美国的联合碳化物公司在安全防护措施方面存在偷工减料的事实。该公司设在印度的工厂和设在美国本土西弗吉尼亚的工厂在生产设计上是一样的,然而在环境安全防护措施方面却采取了双重标准。印度博帕尔农药厂只有一般的装置,而设在美国的工厂除一般装置外,还装有电脑报警系统。另外,博帕尔农药厂建在人口稠密地区,而美国本土的同类工厂却远离人口稠密地区。