拜耳杀虫剂废液罐爆炸事故

拜耳作物科学残渣处理器爆炸事故

赵建民蒋成瑞任景

（上海撷果商务咨询有限公司）

1、事故简介

2008年8月28号晚10点35分，西弗吉尼亚州拜耳作物科学（Bayer CropScience）

工厂发生了一场爆炸。这次爆炸震惊了方圆数英里的居民。大火从工厂爆发时，火焰照亮了夜空。不明化学物质大火继续燃烧四个小时。两名工人在爆炸中受伤不幸身亡。

拜耳作物科学工厂是一家大型化工联合企业，位于查尔斯顿市（Charleston）卡诺瓦（Kanawha）河畔，占地面积超过400英亩，它坐落在人口稠密区域 - 西佛吉尼亚州立大

学旁。拜耳四个生产装置使用剧毒化学物质，其中包括异氰酸甲酯（MIC, Methyl Isocyanate），用以生产碳酸酯杀虫剂等产品。其中一个装置毗邻一个6700加仑容量的异氰酸甲酯储罐，该装置通过一系列的化学反应来合成杀虫剂：灭多威（Methomyl）和拉

维因（Larvin）。

在2008年的夏天，灭多威和拉维因装置停工几个月进行计划维护，升级DCS控制系

统和更换一个已使用25年的压力容器- 残渣处理器（residue treater）。在残渣处理器内，残余的灭多威在高温下分解，经过处理的废溶剂就可以在工厂内其他地方被用作燃料。该过程由于灭多威的分解而释放热量，需要小心控制，以免发生失控反应。拜耳急于让该

装置恢复生产，以满足拉维因的需求，就让工人们加班加点来完成任务，然而，重启装置的决定并不成熟。工人们面临着众多的设备问题，新的电脑控制系统也还未校准，还不能被使用，这使得启动尤其危险。启动该装置的五天后，残渣处理器恢复使用，为了安全起见，残渣处理器需要预先充满干净的溶剂并加热，以防止启动期间，反应性灭多威积累可能导致的危险。安全联锁防止灭多威残渣在温度过低的情况下进入残渣处理器。但是一些操作员认为加热器达不到开启阀门所需的温度，没有按照操作规程的要求，本着操作经验，操作员使用密码旁路了安全联锁，这种例行的变通方案增加了失控反应的可能性。其他的设备问题转移了操作员的注意力，在发生事故的那天，他们没有预先将溶剂充填到残渣处理器内，进一步加剧危险的是，结晶器的问题导致残渣中灭多威的浓度增加，远远高于其安全操作上限。白天，残渣处理器内过度浓缩的灭多威开始分解，释放热量，随着温度的不断攀升，分解反应的速度急剧增加，到晚上10点时，温度已经接近安全上限了。10点17分，压力开始迅速升高，内操正在处理其他设备问题而没有注意到，10点25分，残

渣处理器高压报警，内操误以为压力增加的原因是排气管堵塞了，这种情况过去曾多次发生。他通过对讲机叫两名外操去检查排气管，并把残渣处理器冷却系统调至最大，然而失控反应仍然不受控制，晚上10点33分，残渣处理器突然破裂，容器倾倒飞入生产装置中，扯断了管道、电缆，超过2200加仑的易燃有毒物质向各个方向喷射，大规模的火灾

爆发了。负责检查残渣处理器排气管的两名工人受了致命伤，一人当场死亡，另一人之后在医院死亡。

图1、事故后现场图片

图2、灭多威/拉维因装置内的残渣处理器残骸

2、事故原因

2.1 变更管理（MOC, Management of Change）

旁路安全联锁系统。在开车时，残渣处理器需要预先充满干净的溶剂并加热至135℃，以防止在温度低时，进入残渣处理器的灭多威不能迅速分解而积累，可能导致分解反应失控。当残渣处理器温度低于135℃，安全联锁会禁止操作工打开残渣进料阀。然而，由于

残渣处理器加热器的设计问题，在开车时，该加热器并不能将残渣处理器内的物料加热至联锁解除所需的最低温度（135℃）。所以，为了解决这个问题，一些操作员在开车时将

该联锁旁路，手动打开残渣进料阀，当残渣进料中的灭多威分解放出热量，就可以使残渣处理器内的温度超过135℃，满足联锁所需的最低温度。

组织变更管理（OMOC, Organizational Management of Change）。一位经验丰富的操

作员描述了组织结构的变化是如何影响装置操作时的技术支持的：“……原来有一些人，

他们主管，一个人管灭多威，一个人管oxime，一个人管库房……现在好像有一个人管所

有的。没有班长”。CSB调查小组认为：对操作员技术支持的诸多不足使得操作员识别并

处理故障变得更加困难。例如：组织重组之后，有一位技术顾问负责灭多威及拉维因装置；技术顾问和倒班主管在夜班及周末时不上班，在需要时提供支持；因为项目的原因增加了一位技术顾问，这个技术顾问没有灭多威的操作经验，却主要负责灭多威装置；在事故前几天，负责灭多威装置的技术顾问每天工作15-17个小时，在事故当天已经工作了10个

小时，在当天夜班操作员尽力去稳定生产时，这位技术顾问已经下班；有一位运行装置工程师，但是他只提供很少的日常操作支持，并且只有不到一年的经验。

2.2 开车前安全审查（PSSR, Pre Startup Safety Review）

在灭多威装置开车前，进行了2个项目，一个是升级DCS控制系统，另一个是更换

一个已使用25年的压力容器 - 残渣处理器（residue treater）。美国化学品安全委员会（CSB, Chemical Safety Board）认为，拜耳在执行这2个项目的开车前安全审查（PSSR）

方面存在不足。

PSSR人员使用了一个8页的检查表来记录残渣处理器项目的PSSR，需要用“是”、“否”和“不适用”这3个选择框来记录一系列的问题和检查项，在每一页的底部，有

一个空间可以记录一些文字性的备注。PSSR错误地将一些实际未完成项标识成了已完成。例如：针对检查表项 - “操作程序是否已经更新，反映了变更管理评审（MOCR, Management of Change Review）所识别的差距？”， PSSR人员选择了“是”，然而，现

有操作程序并没有针对DCS系统升级进行更新。

一个完整的PSSR应该包括现场确认，确认所有设备在开车前都已安装到位。然而，

在开车过程中，现场人员发现溶剂进料线上的一个阀门未安装，导致了过多溶剂消耗；另外一个例子，操作人员发现蒸气冷凝器冷却水系统上的一个阀门的阀杆断了，导致冷凝器冷却不足，结晶器溶剂比失控。由于PSSR未能发现这2个设备的问题，直接地导致了残

渣处理器进料中的灭多威浓度超高，最终导致了残渣处理器的爆炸事故。

另外，针对DCS控制系统升级项目的PSSR中还有一些错误：针对一些未完成项，PSSR团队并未记录所需行动项的完成时间。例如：PSSR的问题–“针对开车，是否提供