危险化学品火灾爆炸事故调查分析与安全监管

赵淑枫

(华北科技学院安全工程学院，河北 三河 065201)

0 引言

随着经济的快速发展，化工行业在迅速发展的同时也给人们的社会生活带来了很大的安全隐患。其中危险化学品火灾爆炸事故是目前我国安全生产领域里较为常见的一类事故，由于物质的危险性和工艺的复杂性，一旦发生化工和危险化学品事故，将可能造成巨大的经济损失和造成人员伤亡发生频率较高的一类事故[1]。在2015年8月12日，位于天津市滨海新区瑞海的国际物流有限公司发生了一起危险化学品火灾爆炸特别重大事故，这是近年来发生的伤亡人数最多、后果最恶劣的事故之一。以此事故为例，从人、机、管理三方面分析事故发生的原因，重点分析危险化学品火灾爆炸事故在安全监管方面所体现出的问题，并提出改进措施。

1 危险化学品火灾爆炸危险性分析

1.1 危险化学品的概念及特性

危险化学品通常是容易发生爆炸、燃烧以及有毒有害气体的一类物质，例如汽油、柴油以及原油等，在生产以及运输等操作过程中，若未能够做出有效防护或是操作不当均容易造成危险化学品火灾爆炸事故的发生[2]。危险化学品的主要危险特性有毒害性、燃烧性、爆炸性、放射性和腐蚀性五种。表1给出了几种常见危险化学品危险特性表。

表1 常见危险化学品危险特性表

依据《化学品分类和危险性公式通则》将危险化学品按照物理、健康和环境危害分为三大类，28小类。理化危险分类如图1所示。

图1 危险化学品理化危险分类

1.2 危险化学品火灾爆炸的危害性

(1)直接破坏作用。爆炸不仅会直接摧毁周围的建筑物同时，可能会导致其他存放危险化学物质的储罐损坏，引发二次火灾爆炸事故，从而导致巨大的损失。2004年重庆天元化工厂发生一起由储罐破裂引起的火灾爆炸事故，现场被炸出长9 m、宽4 m、深为2 m的坑，并散落大量爆炸碎片。

(2)冲击波伤害。随着温度增加，冲击波强度随之增加，极快的传播速度会给周围的物体带来巨大的冲击，破坏周围环境中的设备与建筑，造成人员伤亡。

(3)造成火灾。危险化学品火势蔓延迅速，极易引起二次火灾和爆炸。2013中石油大连石化分公司苯罐区一杂料罐泄漏物着火，相继引发了其他三个储罐的爆炸。

(4)巨大的环境影响。很多化学品在泄漏到大气中时会污染周围的空气、土壤、地下水，不仅影响生态系统的稳定和安全，而且直接破坏周围的生态环境，对周边的环境和人都形成极大的影响。

2 危险化学品火灾爆炸事故调查

2.1 事故调查流程与常用事故调查方法

事故调查方法与步骤需要考虑的因素多、范围广，美国的能源部门(Department of Energy，DOE)和美国的化学过程中心(Chemical Process Safety，CCPS)、《企业职工伤亡事故调查分析规则》等文献对事故调查的流程描述的也不相同，但是对事故调查的流程框架有相似之处，对事故调查流程分为证据搜集、证据分析与提供建议措施三个阶段。将这三个阶段进行细化，可以分为更容易操作的六个步骤，如图2所示。

图2 事故调查流程图

在事故发生后根据事故不同等级分别由县级人民政府、市级人民政府、省级人民政府和国务院组织事故调查组进行调查。常用的事故调查方法有：

(1)事件树分析法(ETA)。事故树是由各类事件逻辑门连接构成倒立的树形结构，其各类事件包括顶上事件、基本事件和中间事件等[3]。该方法适用于系统出现工艺异常或者设备故障的情况。

(2)事故树(故障树)分析法(FTA)。用树形图将导致事故发生的各种原因通过逻辑关系进行表达，然后进行概率计算，先定性分析后定量分析，找出导致事故发生的主要原因。该方法适用范围较广，可应用于高度重复性的系统。

(3)三脚架事故调查方法(TRIPOD)。将事故隐患、诱导原因与事故这三个因素之间的因果关系比作三脚架，通过计算机分析HEMP和TRIPOD这两种模型，以故障树的形式分析事故。强调更多的是在组织上的失误以及多种技术和人为失误，适用于复杂事故的调查。

(4)时间和事件序列图(STEP)。将事故发生时间段内的活动分为许多程序，通过建构事故发生时的情景，来分析在事故中的异常事物，强调人与事件的关联性，适用于系统复杂、非线性的事故。

(5)作业事故调查技术(WAIT)。主要依据的是经验和理论性原理来进行调查，强调事故发生的主要原因是潜在的不安全状态(组织状态和工作场所因子)以及人员因子(不安全行为)。该方法较为复杂，适用于职业灾害和未遂事故。

2.2 危险化学品火灾爆炸事故案例分析

2015年8月12日，位于天津市滨海新区的瑞海物流有限公司发生了一起严重的危险化学品火灾爆炸事故，该事故导致165人死亡，其中消防救援人员死亡人数为110人，8人失踪，受伤人数为798人，直接的经济损失达到了68.66亿元[4]。事故等级为特别重大事故，这起事故火灾爆炸过程如图3所示，最先起火点为危险品仓库，在23时34分06秒集装箱内的易燃易爆物品发生第一次爆炸[5]，其爆炸的强度相当于15 t TNT[5]，31 s后发生了第二次更为严重的爆炸，其爆炸强度是第一次爆炸的28倍之多，事故现场形成了六处大火以及数十处小火点，火灾持续时间很久，直到第二天早上8点，大火依然没有被完全扑灭，这起事故是近年来我国发生的最严重的化学品火灾爆炸事故，造成的损失巨大，影响恶劣。

图3 天津港“8·12”火灾爆炸过程分析

从人的不安全行为、物的不安全状态以及管理上的缺陷[6]这三方面分析导致危险化学品火灾爆炸事故的原因。

(1)人的不安全行为。由于员工在装卸作业中对叉车操作不当从而致使有硝化棉的集装箱破损，硝化棉在高温的条件下分解速度加快，不断放热，在温度达到着火点后形成积热自燃。长时间大面积燃烧使得火源蔓延到相邻的硝化棉集装箱和存放其他危险化学品集装箱，遇火源发生了爆炸，这是导致事故发生的直接原因。一线员工发现箱体破损但未上报；管理人员擅自离岗，未对存储硝化棉的仓库进行实时监测；未执行危险化学品安全存放有关规定这些人员的不安全行为也对事故的发生有直接关系[7]。

(2)物的不安全状态。在许多情况下物的不安全状态都与人的不安全行为有着直接或间接的关系，人的不安全行为直接或间接的导致了物的不安全状态[7]。本事故中企业违规储存超量危险化学品是最主要的一个不安全状态。

(3)管理方面的原因。管理方面包括企业安全管理、事故应急管理、安全文化等方面，这些是导致事故发生的间接原因。

3 危险化学品安全监管

危险化学品安全监管是为了控制在生产、储运等方面的风险、减少事故和灾难而采取的各类检验、监管、监控与督查办法及过程的统称。20世纪50年代，我国部分省和自治区相继设立化工职业病防治所；1996年成立了全国化学事故应急救援指挥中心[8]；2001年初，成立了国家安全生产监督总局；在2002年的11月，《中华人民共和国安全生产法》正式颁布；2018年应急管理部正式成立。随着我国化工行业自动化水平不断提高、生产工艺和设备不断升级，整体安全生产形势向好，但是依然存在不足之处，近两年来依然发生了重大及特大化工安全事故，造成严重损害，如2012年河北克尔化工“2·28”重大爆炸事故、2013年中石化“11·22”特别重大泄漏爆炸事故、2019年江苏响水“3·12”特别重大爆炸事故。

3.1 我国危险化学品安全监管存在的问题

(1)对安全文化不够重视。对全体员工、管理人员以及领导的安全教育培训不符合安全生产规程。部分人员对安全不够重视，比如一些领导为了利润而减少安全投入，使用不安全设备设施、员工存在侥幸心理违规操作等。尤其是危险化学品行业的高危险性，对相关从业人员的专业素养有更高的要求，而我国危险化学品行业的一些基层员工普遍存在安全意识薄弱、专业知识不足、应急救援能力不足等问题。

(2)影响因素多，对风险因素研判不充分。危险化学品生产工艺过程复杂，必须通过许多道工序和复杂的加工单元，工艺条件苛刻，且生产过程具有连续性强、有毒有害、易燃易爆、腐蚀等危险因素多的特点[9]，这使得企业在安全生产无法面面俱到，对所有的风险因素进行有效监控。

(3)安全监督与检查不到位。传统的监管监察方式存在效率低、难以全方面覆盖、信息化不够等缺点。

(4)法律法规体系与相关规程不够健全。不同的部门法规之间衔接矛盾，存在监管盲区，部分行业领域和环节存在分工不明确、责任落实不到位、监管缺失等问题。由于危险化学品行业风险高，基层员工对安全的认识不足，在自身安全受到伤害后，相关法律法规对弱势群体的安全保障不全面。

(5)应急救援机制不健全。化工事故应急救援普遍存在救灾路线不明确、缺少事故应急救援通道、救援组织及分工不落实等问题，事故发生后难以形成快速协调的救援体系，专项应急预案存在局限性，难以适配各种类型的危险化学品事故。

3.2 对我国危险化学品安全监管的展望

(1)建立基于事故防范与应急救援的动态安全监管系统。将计算机技术引入化工生产中，完成化工生产由传统模式向智能化方向的转变，不断提升化工生产的效率和产品质量[10]。建立危险化学品重大危险源动态监管、监测预警与应急救援系统，直观、及时、有效地为企业和政府监管部门提供重大危险源信息。

(2)发展趋势交叉化、融合化，发展方向专业化、标准化。5G技术、人工智能技术将更多的应用于危险化学品安全监管与应急技术中，加强应急装备，形成高精度、可操作性强的智能化探测预警技术。

(3)完善安全管理体系。根据天津港“8·12”特别重大事故原因分析的结果可知，事故企业的安全管理体系存在严重缺陷，企业已有的体系不仅不符合国家标准的要求，而且存在许多缺失的内容。为此，必须落实安全生产主体责任，完善安全操作规程。

4 结语

(1)危险化学品发生火灾爆炸事故会造成巨大的危害，通过对事故进行调查，查清事故原因，可以反映一个企业乃至整个行业在技术应用及管理水平上存在的缺陷，并举一反三，提前采取措施进行整改。分析目前我国常用的几种事故分析方法使用条件，以2015天津港“8·12”重特大事故进行分析，分析事故过程以及事故调查报告，主要从人、机和管理三方面调查事故。

(2)主要分析我国危险化学品事故在安全监管方面存在的不足，主要有对安全文化不够重视、对风险因素研判不充分、安全监管监察不到位和应急救援机制不健全等。并对现有的危险化学品安全监管提出展望，建立基于事故防范与应急救援的动态安全监管系统、完善安全管理体系，重视安全文化建设、构建现代化信息化安全监管平台。