印度博帕尔药厂异氰酸甲酯毒气泄漏事故分析

印度博帕尔农药厂异氰酸甲酯毒气泄漏事故分析

一、事故概况及经过

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50 9／5。

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(30 psi)，几分钟后达到379·21kPa(55 psi)，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(180 psi)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。

二、事故原因

1．美国联碳公司发表了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加仑水进入异氰酸甲脂(MIC)贮罐引起放热反应，致使压力升高，防爆膜破裂而造成的。另外还查明，由于贮罐内含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作为反应抑制剂加入的)，氯仿分解产生氯离子，使贮罐(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，贮罐内温度急剧升高，致使压力很快达40磅／平方英寸以上，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贮罐现有一套冷却系统，以便贮罐内MIC 始终保持在O．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贮罐压力保持正常，而在开启氮气时误开了水管而造成的。

2．印度对博帕尔事故进行了调查，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：

(1)1984年12月2日，为进行维修，关闭了设在排气管出口处的火炬装置。

(2)排气洗涤器和通水软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，不能满足低温贮存条件，使MIC气化后不能液化。

(8)对贮罐内贮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．灾后，纽约时报社组成了调查小组，对事故原因进行了长达7个星期的调查，调查结果认为：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也没有思想上的准备。1982年，美国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四分之一，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四分之一。点火塔在事故发生时，根本没有起作用。

(2)违反操作埋下导火线。

据调查，存在下列违章操作：

①12月2日23点30分，一工人发现异氰酸甲酯开始泄漏，一位工头认为是水漏，过了几分钟才决定处理它，几小时后贮罐内发生强烈反应。

②事故前几个月，由于工厂电源紧张，为了解决这一矛盾，总管和美国联碳总部商议后(但总部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，用到工厂其它地方。规章规定：“为保持贮罐正常循环，冷却装置不断处于‘运转’状态。”

③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，冲洗一根和贮罐连接、但没有完全和罐内密封的管道，这是规章所禁止的。

④三台主要安全装置(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。