天嘉宜爆炸事故深层原因与完善化工企业安全监管机制的研究

杨喜港，高建村，*，任绍梅，，孙 谞，史晨光，詹建蒂，王胜男

(1.北京石油化工学院，北京 102617 ； 2.北京市安全生产工程技术研究院，北京 102617)

我国的化工产业规模已经是世界第一，但化工企业安全管理理念和技术水平还有待提高，江苏响水天嘉宜化工有限公司(以下简称天嘉宜公司)“3·21”特别重大爆炸事故给化工企业安全问题再次敲响了警钟。在天嘉宜公司事故调查报告出来之前有学者从不同角度分析了事故原因，顾春红[1]指出了环境风险防控机制的内容和建议；童国富[2]提出了加强安全隐患排查；陈孝斌[3]提出了政府、企业和人民群众三方面建议。在事故调查报告公布之后，孙艳宁[4]详细地分析了政府各部门、企业和中介服务机构的主要问题。You等[5]在事故原因的基础上，总结了责任人员的行政责任和刑事责任以及预防措施。Wang等[6]在危险化学品储存和管理、安全管理体系和政府监督方面提出建议。还有笔者针对性地分析了危险废物的处置现状和问题；杨桂兴[7]提出了固体废弃物信息公开管理平台；何凡[8]建议政府优化配置增加投资；张晶[9]提出构建危险废物管理网络，提升处置技术和做好利用规划。Sarah ELSaid等[10]以Cairo and Brussels为案例，利用five-point Likert scale评估固体废物管理；Kabera Telesphore[11]以东非城市为例对联合固体废物回收系统进行测试；Traven Luka[12]、Navarro Ferronato[13]分析了欧盟城市的固体废物管理；Shai Fu等[14]改进了危险废物的储存方法；Komal Agrawal[15]研究了危险废弃物苯酚及苯二酚的处置技术；谭婷[16]分析了稳定固化、碳酸盐、气化等离子体和超临界水氧化4种危险固体废弃物的处理形式的特性、范围和优势。笔者通过对响水“3·21”特大事故的深层原因分析，结合筛查某区危化企业的情况，找出中小化工企业安全监管机制方面存在的薄弱环节，从危险废弃物管理和其他交叉业务方面分析，提出完善化工企业安全监管机制的建议。

1 天嘉宜公司爆炸事故相关原因

1.1 危险废弃物的产生过程

天嘉宜公司产生硝化废料主要是3个化工生产项目：17 000 t/a间苯二胺、2 500 t/a邻苯二胺和500 t/a对苯二胺项目(以下合并简称苯二胺项目)。天嘉宜公司苯二胺项目产品的生产工艺为：苯与硝酸、硫酸的混合酸经两次硝化反应生成混二硝基苯粗品，精制除去副反应产物硝基苯酚等后，经加氢反应生成产品混苯二胺，经精馏分离生成最终产品邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺。生产工艺如图1和图2所示。

混二硝基苯的分子式为C6H4N2O4，为邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯的混合物，其结构式如图1所示，为无色或黄色片状结晶，有苦杏仁味。熔点为89～118 ℃，沸点为301～319 ℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等，与强氧化剂、强还原剂、强碱反应。遇明火、高热易燃，与氧化剂混合形成爆炸性混合物，经摩擦、震动或撞击可引起燃烧或爆炸，有害燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和氧化氮。

苯二胺的分子式C6H8N2(结构式如图1所示)，为无色或淡紫红色针状结晶体，具有苦杏仁味，遇高热、明火可燃。与强氧化剂发生反应。受高热分解产生有毒氧氮化物和氯化氢。熔点为32～33 ℃，沸点为245～284 ℃，闪点为127～147 ℃。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等。火险分级为丙类，有害燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和氧化氮。是“三致”物质。

1.2 事故的直接原因

天嘉宜公司危险废弃物在产生明火前有白烟出现，燃烧过程中伴有固体颗粒燃烧物溅射，同时产生大量白色和黑色烟雾，火焰呈黄红色，经与事故现场监控视频比对，事故初始阶段燃烧特征与天嘉宜公司危险废弃物燃烧特征相吻合，认定最初起火物质为旧固废库内堆放的硝化废料。

天嘉宜公司贮存在旧固废库内的硝化废料为固体废物，根据有危险废物检测资质的北京市理化分析测试中心检测，天嘉宜公司的硝化废料主要成分是三硝基二酚(48.4%)、间二硝基苯(26.2%)、水(18.5%)、三硝基一酚(3.6%)、未检出物(1.5%)、少量钙盐和钠盐(0.6%)等。天嘉宜公司贮存在旧固废库内的硝化废料为固体废物，属于危险废物。

三硝基苯二酚的分子式为C6H3N3O8，黄褐色或红褐色结晶，熔点为180 ℃，易溶于醇、醚，易燃，有毒，属易制爆化学品。

间二硝基苯的分子式为C6H3N3O4，无色固体，有挥发性，熔点为89 ℃，沸点为301 ℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。遇明火、高热易燃，与氧化剂形成爆炸性混合物。

三硝基一酚的分子式为C6H3N3O7，俗称苦味酸，淡黄色晶状固体，熔点为121.8 ℃，沸点大于300 ℃发生爆炸，溶于热水、醇、苯、乙醚。易燃、有毒，属易制爆化学品。

经过对天嘉宜公司危险废弃物热安全性分析，硝化废料具有自分解特性，分解时释放能量，且分解速率随温度升高而加块。事故组的实验数据表明，绝热条件下，硝化废料贮存时间越长，越容易发生自燃。通过热安全性分析实验及理论计算，样品达到163.6 ℃能发生自燃，绝热条件下，硝化废料起始温度为39.2 ℃，因自分解放热，1年后会发生自燃；起始温度为21.1 ℃，5年后会发生自燃；起始温度为17.3 ℃，7年后会发生自燃。天嘉宜公司旧固废库贮存的硝化废料最长贮存时间超过7年。在堆垛紧密、通风不良的情况下，长期堆积的硝化废料内部热量累积，温度不断升高，当上升到自燃温度时，发生自燃。经事故组调查认定，事故的直接原因是天嘉宜公司旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃，燃烧引起爆炸[17]。

1.3 事故主要相关方的关键问题

天嘉宜公司作为此次事故的安全主体责任方，无视国家环境保护和安全生产法律法规，刻意瞒报固体危险废弃物、长期违法贮存固体危险废弃物、违法处置固体危险废弃物、固废和废液焚烧项目长期违法进行、企业管理混乱、安全生产严重违规、违法未批先建问题突出，是事故发生的主要原因。

第三方中介服务机构如环境影响评价机构、安全评价机构及设计、施工、检维修机构等弄虚作假，有5家环评机构出具的环评报告与天嘉宜公司实际情况严重不符，安全评价机构检查不全面、不深入，出具的安全评价报告与实际情况严重不符，导致天嘉宜公司危险废弃物重大风险未能及时暴露，误导了有关部门的监管工作。天嘉宜公司的设计单位无设计资质，施工也与设计图纸不符，这些机构出具虚假失实文件，是事故发生的重要原因。

政府有关部门如应急管理部门、生态环境部门等未认真履行监督管理职责、执法不严、复产验收把关不严，对第三方机构出具虚假报告失察。应急管理部门对发现的固废库内大量贮存的危险废弃物问题没有及时向生态环境部门提出并推动解决，对隐患排查不彻底，生态环境部门对天嘉宜公司贮存并处理危险废弃物问题严重失察，天嘉宜公司有重大工艺变更时，对复产验收把关不严。规划和住建部门对“未批先建”问题监管不力，违反相关法律法规，在天嘉宜公司开工建设后，为其补办施工许可手续。

2 某区危险化学品企业相关问题

2.1 相关企业工艺介绍

某区有3家危险废弃物回收再利用的化工企业，分别为A、B、C公司；另有2家设有为危险废弃物库的化工企业为D和E公司。A公司是某市重要的危险废液回收再利用企业，有2条废弃液生产加工线：一条是废ITO刻蚀液回收利用生产线，年处理能力5 000 t，ITO即掺锡氧化铟，是一种半导体材料，具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和化学稳定性。ITO腐蚀液成分主要是盐酸和硝酸的混合酸，加入碳酸盐矿物方解石，反应得到氯化钙和醋酸钙的澄清液，经过蒸馏、浓缩、结晶、分离等得到氯化钙成品；另一条生产线是废AL刻蚀液回收利用加工线，得到磷酸和醋酸钠成品，年产11 000 t。废AL刻蚀液成分为混合酸，有醋酸、磷酸和硝酸，醋酸沸点为117.9 ℃，硝酸沸点为120 ℃左右，磷酸沸点为261 ℃，混合酸经过蒸馏得到磷酸成品和醋酸成品，醋酸再加入氢氧化钠经过反应、浓缩结晶和分离得到醋酸钠成品。该公司对含有2种酸的混合酸废液进行回收利用，并从中得到多种新的化工原料。

B公司是某市化学工业集团有限责任公司下属国有企业，是市环保局指定的废试剂、溶剂回收企业。B公司现在对市科研机构、大专院校废试剂和一些重点单位大批量废溶剂进行回收，废化学试剂的提纯、精制工艺根据分析检测的结果对不符合标准的废化学试剂进行纯化处理。具体工艺流程如图3所示。

C公司主要生产超净高纯试剂硫酸、盐酸、硝酸、氢酸、冰醋酸、双氧水，产品质量已达到了国际SEMI-C7-C8-C12标准，能满足不同行业用户的需求。该公司是重点扶持的高新技术产业及颇具影响力的电子化学品生产企业。该公司的超净高纯试剂可以循环使用，工艺流程如图4所示。

这3家化工企业有的是固体化学废弃物回收再利用企业，有的是液体化学废试剂回收再利用企业，都在管理和生产工艺上有安全隐患。

D公司是一家私营化工企业，是国家高新技术企业，主要生产研发高分子材料，有自己的危险化学品废弃物库房。D公司有2道工艺是以二甲苯作为生产原料，其工艺过程也加入大量的危险化学品。该公司的危险化学品废弃物库房大概有15 m2，里面放有少量二甲苯，芳香气味刺鼻，二甲苯用棕色玻璃瓶装，下面有托盘垫着，放在一张木质桌子上，窗户少量开启。

E公司是液氨使用储存单位，为四级重大危险源企业，属于国营企业，不涉及化工生产装置及反应工艺。该企业的危险废弃物仓库在制冷车间的东南方向，里面贮存润滑油、废弃油漆和一些固体废物，仓库有吊顶。

2.2 企业存在的相关问题

5家企业在安全基础管理、工艺设备仪表电气、设计总图和消防应急方面存在很多问题，有些企业是政府职能部门直接监管。5家企业的仪表及安全附件的检维修记录和台账都不全甚至没有，D公司和E公司的压力表和安全阀是市场监督管理部门委托河北某家公司检测，但该单位没有检测资质。

A公司磷酸车间外原料泵无底座，泵的螺栓都已缺失，磷酸有较高的腐蚀性，泵表面腐蚀严重。B公司甲醇炉尾气支线管拆除后仅采用闸阀切断，尾气排放管未用颜色标识，未设盲板。C公司氢氟酸现场无废化学试剂收集清理措施。D公司污水未走管沟，污水管未设水封。E公司储氨罐无防腐制度和措施，附属管缺少螺栓。5家企业都有易泄露部位缺少螺栓的问题，有发生泄露的隐患。

C公司评价报告中生产车间与硝酸罐组未见间距问题要求，设计专篇中乙类生产车间与危废仓库要求10 m，设计为10 m，未核实。与东侧某公司闲置厂房防火间距为12 m，不符合《石油化工企业设计防火规范(2018年版)》(GB 50160—2008)的要求。D公司五车间与东面北京宇通物流有限公司仓库防火距离不符合《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB 50016—2014)的规定要求，LNG罐和锅炉房防火距离不满足标准要求。

5家企业在安全管理上有很多共同的问题，危险废弃物管理制度不全，甚至没有；设备管理、检维修计划执行不到位，没有岗位巡检记录等；安全附件的相关台账不全等，特殊作业票管理签字、填写不规范，甚至出现特殊作业票涂改现象；大多数企业风险分析粗糙，对设备有害因素识别和风险部位判断不明确，防腐制度均未认真落实，很多重要部位腐蚀严重。C公司是新厂址、新设备，安全设备设施比较完善，在刚投入生产时期，公司主要领导和管理人员容易从主观认识上产生麻痹大意的思想，对发生安全事故的警惕性容易放松，没有事故事件管理制度，没有将承包商纳入管理，公司制定的制度流于形式，与实际情况不符。

D公司没有建立领导带班制度。危险废弃物仓库储存二甲苯，二甲苯的闪点为30 ℃，二、三季度气温比较高，二甲苯易挥发，通风不好，有燃烧爆炸的隐患风险。危险废弃物仓库没有设置可燃气体浓度报警器，该企业的生产车间的可燃气体浓度报警器故障也未及时处理。

二甲苯属于危险化学品[18-20]，二甲苯的分子式为C8H10，无色透明液体，有芳香气味，有毒，闪点为30 ℃，为易燃液体，熔点为25.5 ℃，沸点为144.4 ℃，不溶于水，可溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。易燃，其蒸气与空气可形成爆炸混合物，与氧化剂形成强烈的化学反应，爆炸极限为1.0%～7.0%。

危险废弃物二甲苯的安全和环保问题，对于企业来说就是一个相互矛盾的地方，开启通风达不到环保标准的要求；不通风或者少通风有燃爆的安全隐患。

E公司的危险废弃物库房堆放杂乱，有固体废弃物、润滑油、油漆和自行车，库房有吊顶。企业建立危险废弃物仓库的目的是为了有效管理危险废弃物，使之不污染环境和达到安全处理的目的，而不是建立了危险废弃物仓库就疏于管理，甚至弃之不管，如果危险废弃物乱堆放或者违规堆放，不仅达不到排放的标准，还有可能造成重大风险。

F、G公司是气体充装经营企业，有气体钢瓶检测资质，能自检气体钢瓶。据筛查，这2家企业管理混乱，安全人员专业素养不够，安全管理问题与上面5家企业问题相同。一些可能发生泄露的设备防护措施不够，更有甚者私自拆除低温泵安全阀，有的气瓶无防倒措施和安全阀、压力表安装不规范是2家企业共有的问题，F公司气瓶存在超期未检，个别气体线路错误连接。

2.3 对企业安全交叉监管的部门及问题分析

虽然响水3·21特大事故的主体责任是江苏响水天嘉宜化工有限公司，但我国废弃物领域依然存在诸如随意丢弃、“地下产业链”长期存在、交易市场混乱、管理效率低下等问题[7]，思考企业的安全隐患与各个部门或机构的交叉点，能够有效监管企业安全。

2.3.1 环保部门

环保部门与应急部门存在监管职能交叉。如设有危险废弃物库的D公司储存的二甲苯，需要打开少许窗户，减少可燃蒸气危害。而环保部门需要对大气质量负责，即禁止排放而无法顾及到二甲苯挥发的现象，使二甲苯存放存在安全隐患。这种现象的存在就需要环保和应急协调，在保证安全和大气质量的情况下发挥相关职能作用。

2.3.2 应急部门

应急部门与政府其他职能部门缺乏及时有效沟通渠道，导致应急部门与其他职能部门未能紧密联动、信息共享。如应急部门在隐患排查中发现D公司的危险废弃物库没有达到危险废弃物仓库的标准，二甲苯储存也存在安全隐患，甚至排放可燃蒸气到大气中，由于与环保部门未建立常态化的信息共享机制，应急部门未能与环保部门及时沟通发现的问题；发现D、E公司的压力表和安全阀的某检测企业未取得要求资质；某些企业大型压力容器和气瓶存在超期未检，但未能及时地知会压力容器的主管部门-市场监督管理部门；发现C公司生产车间与其他建筑存在安全间距不够，但未能及时与建筑物的主管部门住建部门沟通。

2.3.3 市场监督管理部门

市场监督管理部门在筛选合作企业方面把关不严，如D、E公司的压力表和安全阀委托给无检测资质的检测单位检测；某企业大型压力容器未定期上门检测；对有气体钢瓶检测资质的F公司缺乏明确要求，F公司存在杜瓦罐、气体钢瓶超期未检。

2.3.4 住建部门

C公司甲、乙类储罐与其他建筑物的安全间距、生产车间与其他建筑物的安全间距不符合《石油化工企业设计防火规范(2018年版)》和《建筑设计防火规范(2018年版)》标准，住建部门未督促企业做设计诊断。

2.3.5 中介服务机构

中介服务机构如行业协会、设计单位和安评、环评单位等在相关服务中存在造假，服务质量存在价格竞争。少数中介服务机构出具的检查条件不够全面，为安全距离不符合企业出具虚假数据，使其符合标准。评价单位形成了“低价竞争”，低薪聘请经验很少的人为企业服务，造成评价服务质量与实际情况有所偏差。

3 对策及建议

3.1 企业强化安全管理能力

3.1.1 完善制度并严格落实

化工企业需要建立系统性的安全管理机制才能确保企业在可接受风险下运行。企业执行“管生产必须管安全”，安全不只是安全部门的责任，明确直接管理者对安全负责，让企业全员提高安全意识；完善安全生产责任制并严格落实；把危险废弃物管理纳入到安全责任制，制度要详细，不得随意贮存、运输和处置，危险废弃物仓库应专人管理；规范作业票管理、事故管理制度和承包商管理制度。作业票签字要规范，不允许涂改，严格承包商准入，切记对承包商只包不管等。

3.1.2 提高专业人员安全素养

某些化工企业安全人员专业素养不够，中小化工企业安全员数量不足，甚至没有专业安全人员，更不了解危险废弃物法律政策，缺乏足够的鉴别能力[7]，对少量危险废弃物随意处置。企业专业安全人员应具备专科以上学历[22]，对一线操作人员针对性培训，掌握自身岗位和操作设备的风险危害和应急措施;政府应推动举办高质量的专业培训，提升安全人员的安全意识和管理水平，也要掌握危险废弃物的理化性质和管理处置流程，企业需要高安全技术水平的员工监督安全生产。

3.1.3 加强设备管理

导致事故的直接原因中，危险废弃物的不安全状态主要是指设备、设施和危险废弃物方面的因素[21]，设备设施方面如危险废弃物收集措施不完善、生产环境不安全等。企业对设备开展高质量的HAZOP分析，明确设备有害因素识别和风险部位，做好定期检维修，严格落实防腐蚀、防泄漏管理制度，这是企业往往疏忽的一点。

3.2 政府部门联动、区域合作

建立完善危险废弃物由产生到处置各环节联单制度，建立部门联动、区域合作，形成覆盖危险废弃物产生、收集、贮存、转移、运输、利用、处置等全过程的监管体系[22]。政府职能部门通力合作，尤其是应急部门和其他交叉部门紧密沟通，涉及危险废弃物问题应急部门和环保部门联动监管；压力表、压力容器检测，应急部门和市场监督管理部门共同监督；涉及化工建筑设计规范和安全间距问题，应急部门和规划部门共同监管。职能部门人员应不断学习新法规、标准，了解化学工艺的风险隐患，进一步强化安全监管作用。各地区有关部门要加强组织领导，认真落实党政同责、一岗双责、齐抓共管、失职追责安全生产责任制。

3.3 中介服务机构发挥更大作用

中介服务机构与企业和政府部门联系密切，可以增强企业与政府的沟通，把企业基层与安全生产相关的想法和意见汇集归纳，及时向政府职能部门反映。政府优化安全服务市场价格调整，吸引更多的优秀专家、人才进入安全相关机构协会，提升业务水平。组织高水平的安全论坛和开展高质量的专业培训，企业之间需要有统一的交流平台，行业协会可以利用自身优势帮助企业管理人员和技术人员提升安全意识和管理水平，不举办以盈利或发证为目的的培训。

4 结论

天嘉宜爆炸事故的直接原因是由危险废弃物自燃导致的，其深层原因是与化工企业安全交叉的政府职能部门监管失察和中介服务机构出具虚假报告。环保部门知情天嘉宜新旧固废库存有大量危险废弃物并存在私埋固体危险废弃物，仅给予罚款处理，未按程序处理固废库内危险废弃物；应急部门知情天嘉宜废弃物仓库存有安全隐患，未与环保部门沟通解决；规划部门对天嘉宜公司未批先建项目未予查处，事后在其补办手续上签字；中介服务机构出具虚假环境评价报告，误导政府部门许可意见等问题。

通过对某区危险化学品重点企业进行“体检式”安全筛查，重点分析危险废弃物仓储企业和危险废弃物回收利用企业的安全隐患，发现由于环保部门与应急部门在危险废弃物监管上责任分属不明，导致政府职能部门对危险废弃物监管较为薄弱，同时应急部门在危险废弃物安全问题与环保部门缺少及时有效的沟通。市场监管部门对合作检测企业的审查不够严格以及缺乏针对气体钢瓶检测资质企业要求的明确具体的相关制度文件。部分中介服务机构出具安全评价报告与实际情况有所偏差，住建部门对企业进行审查时，未仔细核查安全评价报告中的安全距离，导致住建部门不能及时地发现企业的安全间距不符合标准，进而未能督促企业及时整改。

对于危险废弃物管理，企业多不重视废弃物管理问题，同时危险废弃物不属于应急部门监管，环保部门要求危险废弃物排放达标，对危险废弃物安全问题监管孱弱。企业应完善危险废弃物管理制度并严格落实，提高安全人员素养和加强涉及危险废弃物管理。应急、环保、市场监督管理和规划部门联动，加强合作、齐抓共管，共同监管化工生产安全。中介服务机构应更好发挥企业和政府的联系桥梁作用，帮助企业提升安全意识和管理水平。