国外危险化学品储存事故案例分析及危害防治.docx

文章编号: 1673 193x( 2012) 增刊 0152 03国外危险化学品储存事故案例分析及危害防治 张莲芳( 中国石油安全环保技术研究院，北京 102206)摘 要: 危险化学品储存若因人为疏忽或管理不善等因素，可能引起化学品泄漏甚至引起火灾、爆炸及毒性气体扩散等灾害意外事故，结果易导致瞬间大规模的死亡灾害以及长时间的环境污染。 通过国外事故案例分析探讨，以引起企业对化学品储存安全及危害预防的重视，并提出方法建议 以改善危险化学品的储存条件。关键词: 危险化学品储存; 紧急应变; 危害预防中图分类号: x92文献标识码: a美国密苏里州圣路易市气体 钢 瓶 分 装 场火灾意外事故0引言1近年来国内工业及高科技产业蓬勃发展，所使用化学品也日益增加，但因化学品本质特性具有的 易燃性、毒性、腐蚀性及反应性等危害，无论是在制 造、使 用、储 存、运输及废弃等过程中，如 果 操 作 不 慎，都可能会引起严重意外灾害事故。据统计，我国 在 2002 年至 2006 年间，共发生 1387 起危险化学品 事故，死亡 1432 人。其中，初步查明原因的发生在 生产阶段的 83 起危险化学品事故中，47 起是因为 人的不规范操作( 操作不当或违规操作等) 造成的， 占 56. 63% ，33 起是因为机械设备的不正常状态造 成的，占 39. 76% ，另有 3 起意外事故，占 3. 61% 。一般而言，化工厂存在大量危险化学物质，除平 时需教育员工应注意按规程操作、定期进行设备维 修保养外，更应注意化学品储存安全。例如储存量 控制、不兼容性物质分区存放、火源控制、消防设施、 安全距离划分、储存场所通风及温度控制等。故本 文将藉由美国密苏里州圣路易市( st louis) 气体钢 瓶分装场火灾事故探讨，进一步检视化学品储存安 全及分类管理课题。1. 1事故概述美国近几年曾因高温气候下引发过数起气体分装厂灾害意外事故，包括 1997 年 7 月发生于亚利桑那州凤 凰 城 的 air liquide 气体分装厂火灾事故、2003 年 8 月发生于俄克拉何马州的 tulsa 气体分装 厂火灾事故及 2005 年 7 月发生于加州夫勒斯诺市的 praxair 气体 分 装 厂 火 灾 事 故 等。而 美 国 密 苏 里 州圣路易市( st louis) 普莱克斯 ( praxairs) 气 体 钢 瓶分装厂，主要从事灌装液化气体、压缩气体、出租 焊接机具及出售焊接零件等 业 务，该 厂 约 拥 有 30，000 个液化气体及压缩气体钢瓶，其中包括氧气、氮 气、丙烷、丙烯、乙炔、二氧化碳、氦及其它特殊气体 钢瓶，员工约 70 人。普莱克斯气体钢瓶分装厂将钢 瓶储存区分为已灌装完毕之钢瓶及回收等待灌装之 残气瓶等二个储存区域。2005 年 6 月 24 日圣路易市正处于夏季热浪时 期，气温高达 36 。当 日 中 午 前，普莱克斯气体钢 瓶分装厂正常营运并未发现任何异样，约 至 15 时20 分，厂内技术人员欲前往储存区领取钢瓶时察觉一个气体钢瓶 喷 射 出 3m 高 的 火 焰，紧 急 启 动 该 厂 火警警报器，普莱克斯气体钢瓶分装厂随即紧急撤 离 22 名雇员及 2 位顾客。事后由厂区内安全监视收稿日期: 2012 10 15增刊中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 153系统中显示，最初泄漏及着火点是处于残气瓶储放区内之丙烷钢瓶; 火势并于 1 分钟后波及邻近储放 之钢瓶，2 分钟后火势扩大波及厂内乙炔及液 化 石 油气钢瓶储 存 区 域，此 时 钢 瓶 开 始 爆 炸。4 分 钟 后 火势已涵盖波及厂内整个可燃性钢瓶储存区，厂区 内并不时传出爆炸声响。普莱克斯气体钢瓶分装厂 因此次火警爆炸事故造成分装场厂房及气体钢瓶储 存区严重烧毁，总计约有 8，000 个可燃性气体钢瓶 付之一炬，此次事故几乎将该厂可燃性气体存量燃 烧殆尽; 而波及邻近小区之钢瓶碎片，最远距普莱克 斯气体钢瓶 分 装 厂 约 有 243m 的 距 离，造 成 邻 近 小 区内房舍起火、车辆损毁、贯穿墙壁、窗户破碎、建筑 物损坏等; 乙炔钢瓶更因爆炸破裂而造成瓶内石棉 材料四处飞散，导致 1 平方公里范围内空气严重污 染，小区居民一人更因吸入有害烟雾引发气喘复发 不幸致死。值改为 2. 7mpa，较 丙 烷 的 2. 5mpa 高，使 操 作 压 力值与安全阀设定压力值之间隔加大。( 5) 普莱克 斯气体钢瓶分装厂的储放区，未 作 有效的防火区隔，当事故发生时邻近钢瓶遭受火势 波及，钢瓶壁受热软化爆裂释放出可燃性气体并引 火燃烧爆炸，并造成连锁反应扩大灾情，增加救灾难 度。为避免类似情形再度发生分装场储放区宜作防 火区隔，一旦发生火灾可立即阻隔引燃之钢瓶，避免 波及其它区域。依据美国化学安全和危险调查委员会( csb) 调 查报告指出，虽然气候高温及钢瓶安全阀压力设定 过低无疑是造成美国密苏里州圣路易市气体钢瓶分 装场火灾事故的主要原因，但事故发生后，造成灾情 迅速波及整各厂区原因，却是普莱克斯气体钢瓶分 装厂钢瓶储存未作良好规划及未有有效防火区隔。 反观国内因储存场所未妥善储存或轻忽化学品储存 安全所造成灾害意外事故时有所闻，诸如 2006 年 8 月 6 日重庆潼南发生氧气瓶爆炸事故造成五死一伤 及 2007 年 7 月 27 日重庆万州液化气罐爆炸 5 人死 亡1等都是属于重大化学品储存事故。1. 2事故原因分析美国化学安全和危险调查委员会( csb) 搜集事故现场相关事证及依据厂家所提供监视影带与内部调查报告等信息，藉以分析推测此次事故发生原因， 按其所提出相关改善建议汇总归纳如下:( 1) 钢瓶储 放 室 外，来自日光直接照射产生热 能及柏油路面所释放之辐射热，造成丙烯钢瓶外壁 温度上升，且处于高温环境中无法藉由自然的空气 对流降低钢瓶温度。故可燃性液化气体及压缩气体 钢瓶，若储放于室外，应设置棚架避免钢瓶因阳光直 接照射产生高温。( 2) 因气体 钢 瓶 外 壁 受 热，导致钢瓶内残余之 丙烯液体随温度之上升气化成气体，瓶内压力逐渐 升高并超出安全范围，造成安全阀作动跳脱，释放出 丙烯气体，并与周遭空气混合达到爆炸范围后引燃。( 3) 普莱克斯气体钢瓶分装厂的钢瓶储放场所 未设置消防设备，可燃性气体分装厂在储存及操作 区应设置可燃性气体报警器，并装设火警自动警报 设备及撒水系统，确保一旦发生火灾或泄漏时时获 得及时控制。( 4) 丙烯钢瓶的安全阀设定压力仅与丙烷钢瓶 相同，设定的压力值偏低，导致安全阀较易跳脱。探 究其原因，美国丙烷及丙烯钢瓶安全阀均为 cg 7type，但其蒸气压曲线及安全阀设定压力却不同。根据此次事故规范修正丙烯钢瓶安全阀的设定压力事故教训2前事不忘，后事之师。对于灾害事故调 查 是 了解灾害最佳的方法，同时也提供检讨灾害发生之机 制及作为预防灾害之参考。由上述案例中得知，其 共同问题均在于厂家忽视储存场所的安全。因为储 存场所与邻接场所的安全距离不足，不幸发生意外 灾害事件时，储存区的化学品易受外部火源诱发而 进一步扩大灾情，因此确实落实安全距离的划定，将 可避免意外事故发生时因单一事故蔓延至其它邻接 场所，进而产生连锁反应扩大灾情。另外，对于化学 品储存场所环境温度而言，特别是在夏季期间，在高 温环境下，容易造成化学品分解蓄热，故在高温环境 下更须特别注意储存场所通风及温度控制。因此工厂对于厂内储存区域之规划，除应先了 解所使用运作之化学品特性外，更应注意化学品间 的兼容性，再依其特性选择适当的储存方式及划分 安全隔离距离。对于单一化学物质之各种物理、化 学及危害性质、安定性及反应性，可由物质安全资料 表( material safety data sheet 简 称 msds) 查 得，以154中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 第 8 卷检视自身所拥有化学品间之兼容性，但由于物质安全数据表中的信息较为简略，因此最好再多方查询 其它数据佐证。而对于相关化学品混合反应性信息 可通过下列数据查询得知:( 1) the merck index可查询 10，247 种化学品及其衍生物之 cas no 、同义名及物化、生物、药理等特性，并 提 供 446 种化学反应方程式，但其并未说明不兼容性及物质 混合可能产生之危害。( 2) niosh pocket guide to chemical hazards6可查得 677 种化学品反应性，仅提及与部分物 质之不兼容特性，并未说明物质混合产生之危害。( 3) wiley guide to chemical incompatibilities7此指南中约有 9，500 种化学 品，种 类 可 涵 盖 可 燃性气体、易燃性固体、与空气接触产生爆炸等特性 反应或与不兼容性物质混合会导致易燃、剧烈及爆 炸反应导致相的转变。( 4) 不兼容物质查询图8美国海军职业安全、健康与环境训练中心编制 之不兼容物质查询图，可提供 22 种物质对应之不兼 容物质及混合后可能的反应。物质种类分为酸、黏、 碱性物质、除污化合物、压缩气体、预防腐蚀化合物、 清洁剂、润滑剂、油压机油、检验渗透、润滑油、涂料、 光化学物质、研 磨 剂、溶 剂 ( 碳 氢 化 合 物) 、绝 热、水 处理化学品、氧化剂、燃料、重金属、电池、杀虫剂等22 种，产 生 热、强 烈 反 应、起 火、爆 炸 危 害、产 生 毒 气、产生毒气及易燃性气体等危害。3结束语我国业界目前对化学品管理多以 msds 所提供之信息为主，而对化学品之储存兼容性虽有法规规范，然相关物质间兼容性、可能混合反应及妥善规划 储存缺乏中文数据及评估方式。因此如 msds、wi- ley guide to chemical incompatibilities、不 兼 容 物 质 反应图、niosh 手册、merck index、废 弃 物 常 用 之 化学物反应性列表为初步之检验不兼容物质，探讨 可能危害或反应，若要充分了解化学品分区储存安 全性，简易、方便及正确建议应使用化学反应表软件( chemical reactivity worksheet) 进行综合评估危害， 再佐以文献搜寻，方可有正确之信息，藉以建立安全 的化学品储存环境。参考文献1国家安全生产监督管理总局 全国安全生产各类伤亡http :事故情况表wwwchinasafety gov cn / 2魏国，杨志峰，李玉红 非爆炸品类危险化学品事故统计分析及对策j 北京师范大学学报( 自然科学版) ，2005，( 4) : 209-212u s chemical safety and hazard investigation board( csb) ，2006; 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