1974年6月1日16時許，英國NyPro公司發(fā)生爆炸事故，造成廠內(nèi)28人死亡，36人受傷，廠外53人受傷。損失達2．544億美元。

一、工廠及生產(chǎn)過程簡介

英國傅立克斯鎮(zhèn)(Flixborough)Nypro公司，位于英格蘭中東部，占地約242811m2，員工約550人。該公司為一以生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和硫酸銨肥料為主的工廠，且為英國僅有的一家“尼龍6”原料制造廠。該廠成立于1964年，1967年完成第一套以酚為原料的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力為2萬t/a。該裝置生產(chǎn)后不久即開始籌建第二套年產(chǎn)量為5萬t己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置，并以環(huán)己烷為原料，采用磷酸羥胺法，于1972年另建新車間開始該套裝置的生產(chǎn)。

該公司主要生產(chǎn)車間有合成氨、發(fā)煙硫酸制造、空分、胺制造、氫制造。環(huán)己烷車間包含了一串聯(lián)式的6座氧化反應槽，以環(huán)己烷為原料制成己內(nèi)酰胺。其制造過程中，首先將環(huán)己烷在6個串聯(lián)的氧化反應槽中，以辛酸鹽(caprylic acid)為觸媒，經(jīng)空氣氧化成環(huán)己酮和環(huán)己醇，再轉(zhuǎn)變成己內(nèi)酰胺。反應后液體的成分是：94％(mol)的環(huán)己烷；6％(mol)的含有環(huán)己酮和環(huán)己醇及別的一些副產(chǎn)物。正常情況下，此為液相反應。溫度為155度，壓力為0．86MPa。6座氧化反應槽以串聯(lián)形式排列，氧化反應槽外殼為1．27cm厚的碳鋼，以0．32cm厚的不銹鋼為內(nèi)襯。為使前一氧化反應槽內(nèi)氧化不完全的環(huán)己烷在下一氧化反應槽內(nèi)繼續(xù)氧化，兩座氧化反應槽之間裝設有72cm的溢流管，并用伸縮接頭相連接，以防脹縮所產(chǎn)生的問題。前后兩座氧化槽之間有18cm的高度差，以使氧化反應槽內(nèi)的液體可以憑自身重力流向下一氧化反應槽。

氧化反應槽內(nèi)的空氣和觸媒都自槽頂以管子直接通入槽底。槽內(nèi)充滿著高度約與溢流管同高的環(huán)己烷。液面上端的氣相則充滿著環(huán)己烷、氮氣和反應所殘余的氧氣。氣體可由氧化反應槽頂部的排氣管排出后依次經(jīng)過熱交換器、冷卻洗滌塔、吸收塔，最后至廢氣燃燒塔。環(huán)己烷蒸氣流經(jīng)冷卻洗滌塔和吸收塔時，被冷凝回收再利用。裝在氧化反應槽頂部的排氣管為平衡各氧化反應槽之間的壓力。在排氣管上還裝設了一些安全設施，如安全泄壓閥(若氧化反應槽壓力超過所設定的1．08MPa時，安全泄壓閥將開啟，釋放出氧化反應槽內(nèi)的氣體至廢氣燃燒塔，以維持壓力穩(wěn)定)、壓力控制閥(在控制室內(nèi)做操作調(diào)整，可以調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)操作壓力和廢氣燃燒塔的流量)、氧氣含量自動測定儀[用以防止排氣中含氧量達到可燃程度，若含氧量超過4％(mol)，則聯(lián)鎖裝置將自動關閉，防止空間進入氧化反應槽，并自動打開維持在1．18MPa的氮氣，以控制反應過程中氧氣含量]等。

二、事故經(jīng)過

1974年3月27日傍晚，反應系統(tǒng)中的5號氧化反應槽的碳鋼外殼發(fā)現(xiàn)150cm長的裂紋，造成環(huán)己烷外泄，其原因為硝酸類物質(zhì)產(chǎn)生的應力腐蝕。值班人員向主管報告經(jīng)同意后，開始降低反應系統(tǒng)的壓力和溫度，準備停車檢驗泄漏點。經(jīng)檢驗為氧化反應槽的內(nèi)襯、外殼皆產(chǎn)生相當程度的破裂，不適合再參與反應過程，因此決定拆下5號氧化反應槽，以便檢修。

翌日早上，經(jīng)廠務會討論后，廠長與相關技術人員認為停車檢修需要3—6個月，而當時英國國內(nèi)對于己內(nèi)酰胺的需求甚急，不適合停工降低工廠產(chǎn)能，為了讓該車間繼續(xù)運行，決定將第5號氧化反應槽搬離，并在4號和6號氧化反應槽間連接一管線暫時以5座氧化反應槽維持生產(chǎn)。

在拆下5號氧化反應槽后，即進行修復工作。在裝4號和6號氧化反應槽間連接管線時，施工人員僅在現(xiàn)場地面上以粉筆畫一簡單的修復工程圖樣，并沒有預先規(guī)劃并繪制正規(guī)的設計工程圖及必要的工程應力詳細核算。現(xiàn)場以鷹架支撐管子。兩氧化反應槽間因有高度差(約相差35．5cm)，故以三曲旁通管作為兩氧化反應槽間的連接管，而原來氧化反應槽出口處的伸縮接頭管徑為72cm，但當時廠內(nèi)只有管徑為51cm的管線可用。施工人員經(jīng)大概的計算后，認為51cM管線尚可提供反應時所需的流量，并以直管計算壓力后得知其反應亦可承受操作時的壓力，決定以此管取代之。三曲旁通管僅以分成四點的鷹架支撐著，結(jié)構(gòu)上并不堅固。于3月30日2時完成全部修復作業(yè)。

修復后經(jīng)試漏檢測即恢復生產(chǎn)。但到5月29日又發(fā)現(xiàn)泄漏。其位置為下部液面計處。于是將整個反應系統(tǒng)的壓力降低至0．15MPa，并降低溫度使之冷卻，停工2天執(zhí)行部分修復工作。于6月1日4時再度開工。不久環(huán)己烷的循環(huán)部分又發(fā)生泄漏，因此停止加熱，再度進行修補，至早上5時才開工。在6月1日7時換班時，值班主管對壓力情況未對下一班值班人員交代清楚，因此值班人員并未注意壓力變化情況。

到6月1日下午，開始有可燃性氣體外泄，但并無人員警覺或注意到。將近16時，空氣中彌漫著大量的可燃性氣體，并向外擴散。2分鐘后，可能在氫氣2車間遇點火源著火，隨即發(fā)生了爆炸。環(huán)己烷蒸氣云的爆炸造成2個替代的伸縮接頭受不當?shù)耐饬σ鹌屏汛烨?，而連接4號和6號氧化反應槽的三曲管因爆炸而扭曲成“＜”形掉落在地面。由此可以推斷出2個替代的伸縮接頭受不了當時的外力引起破裂彎曲，造成容器內(nèi)環(huán)己烷大量外泄。

三、事故造成的影響

臨時配管內(nèi)的部分流體通過裂口噴到外面，管內(nèi)的環(huán)己烷的壓力迅速減小而失去了平衡狀態(tài)(環(huán)己烷的沸點為80．8度)，變成瞬間的過熱狀態(tài)(液溫比該時壓力下的沸點高的狀態(tài))。過熱狀態(tài)的液體極不穩(wěn)定，在液體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)沸騰中心，其氣泡迅速生長時，配管內(nèi)的液體劇裂膨脹，兩次產(chǎn)生沖擊內(nèi)壓，波紋管的裂口擴大，使配管的一端脫離反應槽，管內(nèi)的液體邊沸騰邊噴出管口，因配管受到噴射的反作用，最后從反應槽上完全脫離下來。側(cè)壁開口之后，不久發(fā)生了蒸氣爆炸，反應槽內(nèi)的環(huán)己烷(50t)隨同其蒸氣一起從開口部呈液滴狀猛烈地噴出。根據(jù)計算，至少有全液量的42％的環(huán)己烷蒸發(fā)了(膨脹到原體積的113倍)，同時大量的液滴變成噴霧狀向外噴出。根據(jù)計算，從臨時配管排放到大氣中的蒸氣，至少有43t以上。

專家根據(jù)爆炸的情況，推算出此次環(huán)己烷的蒸氣云爆炸的威力相當于約20噸TNT炸藥爆炸當量。環(huán)己烷泄漏在空氣中后燃燒，估計蒸氣云擴散籠罩范圍為一直徑600m，高300m的1600度高溫氣體半圓球。爆炸前有目擊者曾聽到異常的聲音，隨即發(fā)生爆炸，大火籠罩全廠?；鹬蜔熿F高達160m，50km外也能聽到爆炸聲。

當時正在廠內(nèi)工作的人員，有28人死亡(其中18人死于非防爆的控制室內(nèi))，36人受傷。廠區(qū)周圍6km范圍內(nèi)亦有53人受傷，另有百余人受輕傷。廠內(nèi)設備幾乎完全損毀，另有1821棟房屋和167家商店及工廠遭受不同程度的破壞，估計損失達2．544億美元。

四、災害事故原因探討

由于工廠管理的不良、人員操作的失誤及設備安置的錯誤，都直接或間接地導致了這次災難的發(fā)生。該起事故原因歸納如下：

(1)維修過程無詳細的規(guī)劃

查出5號氧化反應槽破裂需維修后，連接4號和6號氧化反應槽的管線的設計，并不是經(jīng)由有經(jīng)驗的工程師負責，整個設計圖是用粉筆簡略地畫在現(xiàn)場的地上。氧化反應槽出口部分的法蘭原應配裝72cm管線，卻以51cm管線代替，且對于此旁通管既未作強度計算，也未實施耐壓檢驗。由事故發(fā)生后旁通管彎曲成“＜”狀掉落，究其原因是旁通管的安裝不夠完好。依英國國家標準規(guī)定，為了使伸縮管能在管軸方向伸縮，應安裝飾縮接頭；為防止因內(nèi)部流體壓力所產(chǎn)生的軸向移動，應在伸縮管附近對伸縮接頭加以固定。但是該廠并沒有按照標準正確地作業(yè)。

(2)工廠的人事管理及生產(chǎn)工藝修改管理不良

根據(jù)調(diào)查，事故發(fā)生前公司內(nèi)有一位總工程師離職，職務空缺后并沒有人員填補這一職位。在移除5號氧化反應槽后進行4號、6號氧化反應槽暫時性連接工程時，這一職位空缺情況已經(jīng)影響工藝修改。在執(zhí)行改善工程前，應先進行必要的風險評估，以確保基本過程整體設計沒有被改變或破壞。缺乏有經(jīng)驗的資深專業(yè)技術人員的指導，這是事故發(fā)生的禍因之一。如果該廠沒有工藝修改管理制度的話，修改前專家評估小組必會先查看有關法規(guī)、標準、操作規(guī)程等相關資料，然后才會訂立安全的具體方案，不至于因總工程師的離職而有考慮不周之憾，以免重大事故的發(fā)生。工藝修改管理制度的欠缺是此起事故的關鍵因素。

(3)值班人員交代不清

爆炸前，6月1日上午曾有—次換班，但上班值班主管并沒對下一值班人員交代凌晨泄漏修補情況，以至于值班人員不了解情況，而造成疏于查巡修補后的設備。

(4)測漏時壓力設定不足

在修復后使用0．39MPa的氮氣進行試漏時發(fā)現(xiàn)有泄漏，進行部分焊接修補，再以0．88MPa的氮氣壓力試漏確定無泄漏，于4月1日再度運轉(zhuǎn)。但是，依據(jù)英國標準規(guī)定，泄漏試驗應以設計壓力的1.3倍以上的壓力進行水壓試驗。如果該廠當時使用1．18MPa以上的壓力試驗，必然會立即發(fā)現(xiàn)缺陷處，這場事故或許能防患于末然。再者，如果現(xiàn)場不能做水壓試驗時，亦可用氣壓試驗代替，但是對于可能發(fā)生的危險應有妥善的防范措施。

(5)不銹鋼管產(chǎn)生鋅脆化現(xiàn)象

化工廠鋅的來源一般為鍍鋅鋼料(如欄桿、階梯、通道等)，或是廣泛用于保溫材料的鍍鋅鐵絲。當不銹鋼管受到應力(0．57MPa)和高溫時，不用直接接觸，只要附近有含鋅物質(zhì)就會導致鋅的脆化現(xiàn)象，使不銹鋼突然失效。因此，當不銹鋼材料受到相當高溫時，不銹鋼表面應仔細檢查或酸洗。該起事故發(fā)生后，在事故現(xiàn)場收集到不銹鋼管發(fā)現(xiàn)有鋅脆化表面龜裂現(xiàn)象，經(jīng)研究，判斷為與分離器連接的21cm不銹鋼管線因鋅產(chǎn)生脆化而發(fā)生龜裂。

(6)硝酸鹽腐蝕反應槽

對碳鋼最具侵蝕性的物質(zhì)為硝酸鹽與堿性化合物。當碳鋼與上述可溶性鹽類接觸時，其硝酸根離子應當保持在100ppm以下，否則當金屬表面溫度超過50℃，可溶性鹽類會被結(jié)晶析出而導致應力腐蝕。經(jīng)專家鑒定，5號氧化反應槽外殼的裂紋是由硝酸鹽產(chǎn)生的應力腐蝕所致。當發(fā)現(xiàn)5號氧化反應槽有裂紋時，未對其它氧化反應槽進行檢查，同時也未探究其裂紋原因并采取措施。

(7)廠區(qū)建筑物、設備的配置不良

死亡28人中有18人死于控制室內(nèi)，因為該廠控制室、實驗室、辦公室等皆位于爆炸中心點的附近，且控制室是小木屋構(gòu)造，而并非耐爆結(jié)構(gòu)，造成爆炸區(qū)附近被完全摧毀，人員死傷嚴重。

(8)該廠儲存過多的危險性可燃物質(zhì)

該廠事故當時儲存著1500m³環(huán)己烷、300m³石腦油、50m³甲苯、120m³苯、2046m³汽油。該廠經(jīng)過許可的危險物質(zhì)儲存量僅有32m³石腦油、6.8m³汽油，但該廠卻儲存著大量未獲批準儲存的危險物質(zhì)，這些物質(zhì)也是爆炸后造成連續(xù)10天大火的主要原因。

(9)氮氣的供應不足

該廠某些生產(chǎn)過程安全的保障有賴于供給足夠的氮氣。但事故后調(diào)查資料顯示，環(huán)己烷氧化系統(tǒng)再次開車操作常受氮氣供應不足而停頓，其原因是該廠本身氮氣的產(chǎn)能不足，又無足夠的氮氣儲存設備，需要廠外的供應補充。因此，工廠本身具有足夠的氮氣生產(chǎn)設備，或有足夠的安全可靠的氮氣儲存設備，才可能維持廠區(qū)的安全。

(10)缺乏緊急應變能力

事故發(fā)生時，廠內(nèi)員工未馬上執(zhí)行緊急應變處理程序，他們只能做一些簡單的修復工作，各相關人員缺乏緊急應變能力的訓練。

五、建議措施

由英國博立克斯鎮(zhèn)爆炸事件，可明確地看出此災難的發(fā)生原因不外乎人為的操作失誤、廠區(qū)的配置不良、工藝設備故障及人事管理及工藝修改管理的缺失。如何由此事件學習對作業(yè)現(xiàn)場實施檢查，掌握作業(yè)現(xiàn)場潛在危害并加以改善，進而維護工廠的安全，以降低災難發(fā)生的概率，確保人民及生態(tài)環(huán)境的安全。由此事件提出下面幾點建議：

(1)落實危險物及有害物的周知制度

存在于工廠中的危險物及有害物有多種，如爆炸性、可燃性、腐蝕性、毒性、放射性等物質(zhì)。為了確保這些危害物質(zhì)能夠被工人正確地使用而不至于產(chǎn)生危害，必須建立工廠危險物及有害物周知制度，一方面有效地管理工廠中的各種危害物質(zhì)，另一方面使工人能夠清楚地認識工廠中的各種危害物質(zhì)的特性及正確的使用方法，以避免工人因不正確的使用這些危害物質(zhì)而發(fā)生意外。危險物及有害物的周知制度內(nèi)容包括：1)危害物質(zhì)周知計劃書；2)危害物質(zhì)清單；3)危害物質(zhì)的標示；4)化學品安全技術說明書(MSDS)；5)工人的安全衛(wèi)生與訓練。

(2)使用防爆型的電器設備

在整個化工生產(chǎn)過程中會使用到大量的電器設備，這些電器設備如果沒有經(jīng)過特殊的設計，很容易產(chǎn)生火花，成為點火源，再加上化工廠內(nèi)爆炸性及可燃性的物質(zhì)相當?shù)亩?，因此引起火災爆炸的危險性相當?shù)母?，所以應盡可能在此類作業(yè)環(huán)境中采用特定等級防爆型的電器設備，降低爆炸發(fā)生概率。一般防爆型的電器設備可分為五大類：1)耐壓型的防爆設備；2)內(nèi)壓型的防爆設備；3)安全防爆設備；4)絕緣油防爆設備；5)本質(zhì)安全化防爆設備。

(3)建立健全安全管理制度

在此追求可持續(xù)發(fā)展的時代，只重視生產(chǎn)而忽視安全環(huán)保管理的經(jīng)營理念是落伍的。由此事故可以看出Nypro公司經(jīng)營理念的不正確性，趕時生產(chǎn)固然重要，但是亦不能忽略工業(yè)安全而降低工程標準，省去必要的安全步驟往往欲速則不達。如果企業(yè)在經(jīng)營時，能夠不累積小問題，不忽略小隱患的存在，往往能降低其生產(chǎn)過程中重大意外事故的風險。

(4)安裝防漏和測漏裝置

在化學物質(zhì)的工藝設備上，應裝有防漏與測漏裝置，以防泄漏的發(fā)生或在泄漏發(fā)生后發(fā)出警報，告知工作人員事先預防爆炸的發(fā)生。

(5)設置自動火災監(jiān)測警報裝置

自動火災監(jiān)測警報裝置可及早發(fā)現(xiàn)火災的發(fā)生，以及火災初期的滅火，但需定期維修警報裝置。

(6)實施量化風險評估

生產(chǎn)過程安全風險評估的目的在于分析工藝過程中潛在危險發(fā)生原因及應有的保護措施，并評估潛在危險發(fā)生后的后果嚴重性，及危害發(fā)生頻率，并評估其風險值是否可接受或需有改善措施以降低風險，保障工廠及社區(qū)的安全。

生產(chǎn)過程量化風險評估時需要考慮的事項及單元：化工生產(chǎn)過程風險評估定義、系統(tǒng)描述(生產(chǎn)工藝說明)、危害辯識、事故案例、選擇分析程度、建立化工生產(chǎn)過程量化風險分析模式、潛在危害后果估計、潛在危害頻率估計、風險評估及應用。

(7)建立周密的緊急應變體系

對于工廠而言，建立一套完整的緊急應變體系是不可或缺的，其應變程序主要包括：緊急狀況的通報、疏散計劃、救災、應變工作、災后復原、災后檢討。通過有系統(tǒng)的規(guī)劃，使得緊急應變程序在各類化學災害中發(fā)揮其功能，其主要目的在于工廠發(fā)生化學災害時，利用鄰近的資源，在最短的時間內(nèi)，有效地遏制災害范圍的擴大，以降低災害對人類及環(huán)境的沖擊，最終的目的就是保持一個安全無害的環(huán)境。