阿科玛公司克罗斯比化工厂着火事故

郁振山｜编译

2017年8月24日，飓风“哈维”登陆得克萨斯州，为得州东南部和路易斯安那州西南部带来强降雨，引发洪水。飓风共导致68人死亡，逾30万栋建筑被淹，4万人被迫转移，让它成为美国历史上第二大破坏性飓风，仅次于2005年的飓风“卡特里娜”。

阿科玛公司在克罗斯比的化工厂，恰好位于被洪水淹没的平原。强降雨导致水位超过设备的设计范围，工厂停电，备用电源也无法使用。工厂生产的有机过氧化物必须冷藏，但由于制冷系统失效，最终化学品被转移至冷藏车内。洪水中，冷藏车倾倒，化学品泄漏并发生分解反应，随后着火。

统一指挥中心在化工厂周围建立了疏散区，区内居民全部撤离，但疏散区内的90号公路仍然开通。之后，另外2辆冷藏车着火，分解产生的烟雾从工厂飘出。21人因吸入烟雾被送医救治。综合各种因素，统一指挥中心将其余冷藏车上的有机过氧化物点燃。3次大火共燃烧了150余吨有机过氧化物。

背景信息

阿科玛公司克罗斯比化工厂约有50名员工，可生产30多种有机过氧化物。产品主要用于制造厨房台面、软管、聚苯乙烯水杯、餐盘等消费品。

有机过氧化物分解会释放热量，若积聚热量大于释放热量，周围温度便会升高，分解反应加快，最终导致失控反应。因此，这些过氧化物产品需低温保存。

克罗斯比化工厂有9个仓库，其中7个为低温仓库（见图1）。每个低温仓库有2套电力制冷系统，其中1套留作备用。

图1 克罗斯比化工厂的低温仓库

化工厂的作业流程详细介绍了应对仓库升温的措施，具体包括加快制冷设备的维修；将有机过氧化物转移到其他低温仓库；启动备用发电机；使用液氮进行冷却；将产品转移至冷藏车内。

工厂有7个柴油发电机，其中2个为应急发电机，在制冷系统故障时为低温仓库供电制冷。若系统出现严重故障，备用电源也无法使用，工人则会用软管将液氮注入仓库。通常液氮系统会上锁，避免被误用。

最后一套备用方案是将有机过氧化物转移至冷藏车内（见图2）。化工厂主要用冷藏车给客户运送货物，工厂作业流程也允许在仓库维修或紧急情况下使用冷藏车。满载车辆的冷藏效果可持续1周多。

图2 可临时储存过氧化物的冷藏车

事故描述

8月24日

2017年8月24日，热带风暴演变为飓风“哈维”。穿过墨西哥湾后，很明显将从得州海岸的中北部地区登陆。气象学家预计暴风雨会在25日来临，得州的降雨量预计为300～500 mm，部分地区甚至将达到700 mm。工厂员工得知飓风来临，开始做准备，但他们并没想到飓风会直接经过工厂所在区域。

化工厂有书面的飓风应急计划，当中详细说明了如何在飓风来临前、期间和之后保护人员和财产安全。根据部分员工的经验，降雨可能会淹没周围道路，因此要成立“应对小组”。小组成员要留在工厂，因为到时候其他员工出入工厂会很困难。

但所有人都未料到，雨量会达到洪水级别，甚至有潜在毁灭性风险。拥有几十年经验的老员工也只认为会有轻微的洪水，但绝不会破坏工厂的安全系统。

8月25日

图3 低温仓库的空调设备（红线为洪水期间的最高水位）

图4 9辆冷藏车的位置（右下方为低洼区的3辆冷藏车）

25日，化工厂停止作业，准备应急工作。22时，“哈维”升级为3级飓风，登录得州。按照事前的计划，工厂停止了生产并采取了许多预防措施，包括固定住可能会被大风吹走的物料，将可移动的设备放到高处，避免被水淹没；准备船只和叉车，转运物品；准备沙袋及其他设备；保证有恰当的燃料储备。8月26日

26日，化工厂全部关停，“应对小组”待命。同时降雨持续，水位不断升高。

8月27日

27日降雨继续。水位升高后，威胁到了电气设备和低温仓库。员工提前切断了几个低温仓库的电源。14时，工厂部分区域的水深达到1.2 m。随着水位继续上涨，影响了低温仓库的运行。员工试图使用液氮制冷，但仓库连接液氮软管的接口被水淹没，于是“应对小组”将有机过氧化物转移到冷藏车及其他建筑内，并关闭了低温仓库（见图3）。

8月28日

28日，飓风带来的降雨继续。虽然工厂有段时间没有降雨，但周围区域的积水流向此处，水位继续上升。14时，水位上涨至变压器的位置，导致整个工厂的电源被切断，“应对小组”将所有产品转移到了9辆冷藏车内（见图4）。其中3辆位于工厂的低洼地带，因洪水过深，冷藏车无法被转移至高地，随后停止运行，不能继续制冷。

当天傍晚，工厂最便捷、最安全的交通方式是开船。“应对小组”将情况告知给阿科玛公司的应急团队，应急团队随即通知了哈里斯县的应急人员，说可能存在化学品泄露和火灾风险。

8月29日

29日上午，“应对小组”在低洼地带看见1辆冷藏车翻倒，靠在建筑旁边（见图5）。翻倒原因可能是洪水水流太强，也可能是车辆内的产品超重，抑或两者都有。阿科玛公司的应急团队收到员工发来的图片后，推测可能会因为产品分解引发火灾，于是要求哈里斯县的应急人员疏散了工厂所有员工。应急人员还以工厂为中心，以2.4 km为半径设立了疏散区（见图6）。

图5 左方的冷藏车已在洪水中倾倒

图6 红色圆圈为疏散区，90号公路从中穿过

8月31日

31日，有人上报称工厂着火，冒出烟雾。统一指挥中心通过遥感探测到冷藏车的温度并没有上升，于是派2名志愿消防员去确定工厂是否着火。消防员未发现任何有机过氧化物分解的情况。12时30分，官方由于没发现着火证据，认为烟雾是“低层的云团”，便重新开通了90号公路。期间，指挥中心一直通过遥感数据判断情况。

之后，警察驾车在90号公路上行驶时，穿过了“云团”，但他们判断那是泄漏的化学品烟雾，烟雾图像被行车记录仪拍到。警察上报了情况，于是另外3名警察被派往现场检查。就在3名警察经过阿科玛化工厂时，也穿过了从工厂飘来的“云团”。虽然当时车辆没有开空调，但烟雾还是进入了车内。

警察将车驶到疏散区的东北边缘处，开始检查录像，但3名警察的眼部和喉咙出现不适。为了快速获取医疗救助服务，他们向西行驶，下高速公路。但向西行驶时途中，再次暴露在烟雾中，有5名警察的情况加重。最终，他们到达了疏散区南部，呼叫了医疗救助人员。之后90号公路关闭，直到9月4日事故处理完毕才再次开通。

14时左右，倾倒车辆中的过氧化物产品分解、燃烧，并将车辆引燃。

9月1日

9月1日5时，另外2辆冷藏车着火（见图7）。9月2日

图7 第2和第3辆冷藏车着火时释放的黑色烟雾

2日，其余6辆装有过氧化物产品的冷藏车似乎还在运行，但无法确定还能持续多久。13时20分，统一指挥中心通过飞行器侦查了工厂情况，发现至少1辆已失去冷藏能力，并在该车辆周围发现了泄露的化学品和烟雾，但没有火焰。根据红外图像，人们判断至少1辆冷藏车在升温。指挥中心联系了阿科玛公司的代表，确定了车内储存的物质。虽然阿科玛的代表不清楚泄漏化学品的具体成分，但推测是有机过氧化物的分解产物。

由于疏散区保持封闭，不能回家的居民开始担心家内情况，向当局施压，希望尽快解除疏散状态。18时，统一指挥中心与地方应急团队沟通，商议将其余6辆冷藏车点燃，并制定了实施计划。19时，包括阿科玛公司在内所有相关方就实施计划达成一致。

指挥中心对该提议的最大担忧是，距冷藏车36 m处有1个异丁烯储罐。如果不能控制火势，储罐被点燃后，可能会发生爆炸。但应急人员认为该距离足够安全，并且储罐有泄爆装置，不会发生严重事故。为了安全起见，应急人员仍然制定了严密的计划：先点燃其中的5辆冷藏车，把距储罐最近的车当作屏障，之后单独点燃最后1辆。

9月3日

3日，统一指挥中心再次用飞行器对工厂进行侦查，发现泄漏量增多，分解反应也在持续。应急人员认为，此时若再靠近车辆处理过氧化物产品，已非常危险。

10时左右，统一指挥中心再次召集人员，商讨下一步计划。应急人员担心冷藏车不断发生分解反应，但不清楚反应的后果，也不知道将所有过氧化物点燃后，燃烧会持续多久。与此同时，被疏散的居民还在焦急地等着回家。这种情况下，指挥中心决定按照前一天的计划，将6辆冷藏车点燃，进行控制燃烧。

阿科玛方面为指挥中心提供了异丁烯储罐的信息，帮助其评估风险。之后，指挥中心确定，储罐不会在车辆燃烧期间发生泄漏。

12时45分，指挥中心向行动小组讲解了作业计划。在燃烧前，会有专人通过视频监视异丁烯储罐的情况，确保储罐周围不存在分解物，因为分解物会着火，能危害到储罐。如果发现情况，必须重新评估行动，或将储罐抽空后再行动。

15时40分，监视人员确认安全后，哈里斯县的应急人员点燃了6量冷藏车。哈里斯县的消防部门发布声明，警告公众留心事态发展。21时，应急人员再次检测了疏散区的空气，确定各项指标不超过基线，由此确定现场不存在健康风险。

9月4日13时，疏散解除。

事故经验和教训

有机过氧化物属于不稳定物质，易发生化学反应。为防止其分解、放热或生成副产品，需储存在低温环境中。温度不同，分解速率也不一样。

自加速分解温度（SADT）是非常重要的安全数据。为了将分解速率控制在安全范围，化工厂所有的有机过氧化物都必须储存在低于SADT的环境中。冷藏车失效后，有机过氧化物产品加速分解，燃烧并引发火灾。因此，公司要确保有足够的安全措施将储存温度控制在SADT之下。

克罗斯比化工厂有多重措施来保证过氧化物的冷藏。工厂过程风险分析小组确定了如下层面的防护：为低温仓库配备了充足的制冷系统；为低温仓库配备应急发电机；将液氮作为备用冷却手段；用冷藏车暂时储存有机过氧化物。但这些措施都在飓风中失效。这是因为停电应对措施均未达到工厂标准和行业标准。洪水导致断电后，应急发电机、液氮系统和冷藏车也纷纷失效。因此，要确保防护层不会因普通故障而失效。

美国联邦应急管理局的洪水地图可提供重要的风险信息。1985年，化工厂所在地区的洪水地图首次发布。地图显示，工厂发生洪水的风险很小。2007年，地图经过大幅修订，新图显示化工厂正好处于容易出现洪水的平原区。另外，2016年9月法特瑞互助保险公司识别出工厂的洪水风险，但除了一位前任经理之外，没有任何人注意到该信息。联邦的过程安全法规也要求公司整合过程安全信息，但法规并未说明信息必须包括洪水地图。事故调查人员发现，还有其他公司也未意识到洪水风险。

对低温仓库进行过程风险分析的小组，并没有记录任何洪水风险。就算当初该小组评估了洪水风险，行业指南也不足以应对飓风哈维。行业安全指南是专门指导公司应对洪水风险的文件。它能从多个途经获取，比如化工过程安全中心和联邦应急管理局。但该文件不是过于笼统，就是并不要求采取过多的预防措施。比如，文件未要求将关键设备放到高处，避免洪水损害工厂的安全系统。因此，为了更好地帮助公司应对洪水、暴风雪、龙卷风、干旱等极端天气事件，要制定更健全的行业指南。

克罗斯比化工厂在40年前遭遇过洪水，但老员工印象中没有出现过高于0.6 m的洪水，所以工厂并未将其视为一项重要风险。确定洪水风险等级时，不能依赖个人经验。比如，化工厂老员工认为2001年的热带风暴“阿利森”是工厂此前遭遇到的最大洪水，但实际上1994年的飓风“罗莎”，甚至2015年未命名的暴风雨都比阿利森的水位要高。因此，各公司应保留以往事故的主要信息文件。虽然发生洪水的可能性比较低，但一旦遭遇，会严重威胁人员和财产安全。

90号公路从疏散区穿过，但在事故期间却处于开通状态。对统一指挥中心而言，这确实难以抉择，因为开通90号公路能将人员和资源向飓风哈维的东面转移，也能让应急人员在工厂第一次着火后，快速到达事故现场。除90号公路之外，应急人员几乎没有其他线路保证交通，但结果是至少21人暴露在分解物和燃烧烟雾中。

另外，遥感数据显示，冷藏车没有升温，也未发生燃烧，但警察在开车进入到烟雾中后闻到了泄露的化学品。由此可知，紧急情况下，测量的数据可能不完整，甚至与实际相反，应急人员必须尽可能采取保守的手段，这样才能保证公众的安全与健康。

在英国，环境部门为工厂制定了洪水应对预案指南，建议工厂了解作业场所的洪水风险，获取洪水模拟结果，制定预案，保护危险的生产过程。指南还详细说明了如何保护易受洪水影响的化学品和关键设施，如电源和液氮系统。