化肥廠爆炸事故的不安全動(dòng)作分析

羅 剛 沙 策 張于祥工程師 吳冰心工程師 錢云樓

(1.浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 溫州 325016；2.溫州承安科技有限公司，浙江 溫州 325006)

0 引言

化學(xué)工業(yè)是原材料能源生產(chǎn)的主要行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、技術(shù)要求提高，人類對(duì)化工產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量要求也越來(lái)越高。而作為化工行業(yè)一大支柱的化肥生產(chǎn)行業(yè)更是人類生活不可或缺的一環(huán)。各類爆炸事故的發(fā)生，已經(jīng)成為化肥生產(chǎn)行業(yè)最大危害。行業(yè)職工的人身安全受到極大威脅，嚴(yán)重影響了化肥行業(yè)的發(fā)展。例如，2001年2月27日，江蘇省鹽城市大豐化肥廠因氫氣泄漏發(fā)生爆炸，造成5人死亡，26人受傷的重大傷亡事故[1]。2013年4月17日，美國(guó)德克薩斯州中部韋斯特化肥廠發(fā)生爆炸，爆炸威力之大致使周圍約100棟企業(yè)及著名住宅被燒毀，事故共造成35人死亡，數(shù)百人受傷[2]。2018年11月7日下午3時(shí)許，位于石家莊新樂(lè)市的河北金萬(wàn)泰化肥有限責(zé)任公司造氣車間尾氣燃燒爐發(fā)生爆炸，事故共造成2人死亡，7人受傷。

諸如此類事故時(shí)有發(fā)生，相關(guān)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究。薛家玉和馬勇良就大豐市化肥廠“2.27”爆炸事故提出化肥企業(yè)應(yīng)提高職工安全意識(shí)，及時(shí)更換設(shè)備，加強(qiáng)安全管理等措施[3]。朱俊源通過(guò)分析某化肥廠合成車間爆炸事故，提出企業(yè)應(yīng)及時(shí)檢查并消除不安全因素和事故隱患，加強(qiáng)企業(yè)管理的科學(xué)性,防止類似事故的再度發(fā)生[4]。王敏通過(guò)一起化肥廠爆炸事故分析得出應(yīng)提高全員的安全生產(chǎn)和自我防護(hù)意識(shí)，在安全上投入資金，加強(qiáng)設(shè)備維修管理，建立完善檢查制度，及時(shí)處理事故隱患方可杜絕事故的發(fā)生[5]。傅明通過(guò)研究安丘化肥廠合成塔高壓管道爆炸認(rèn)為，需從安全管理和技術(shù)管理兩方面切入杜絕事故發(fā)生[6]。王洪娟和唐彬通過(guò)對(duì)美國(guó)韋斯特化肥廠爆炸事故的研究提出應(yīng)注意儲(chǔ)存安全并且應(yīng)建立完善的應(yīng)急預(yù)案和進(jìn)行合理的土地規(guī)劃[7]。

可以看出大多數(shù)學(xué)者從宏觀上分析了化肥廠爆炸事故的原因和對(duì)策措施，很少有人分析事故背后人的不安全行為的誘導(dǎo)作用和不安全動(dòng)作的預(yù)控方法。本研究通過(guò)案例分析法對(duì)化肥廠爆炸事故的不安全動(dòng)作進(jìn)行了分析，為事故預(yù)防提供理論依據(jù)。

1 事故案例分析

本文統(tǒng)計(jì)了2009-2018年間的52起典型化肥廠爆炸事故作為分析對(duì)象和依據(jù)，如圖1。其中容器爆炸事故35起，鍋爐爆炸2起，泄漏爆炸11起，管道爆炸2起，其他爆炸2起。

圖1 事故案例統(tǒng)計(jì)圖Tab.1 Statistical chart of accident cases

由圖1可以看出容器爆炸是事故發(fā)生次數(shù)最多的爆炸類型，且事故以一般事故或者重大事故居多；其次是泄漏爆炸、鍋爐爆炸以及管道爆炸，還有兩起其他特大事故。管道爆炸事故有1起較大事故和1起一般事故。其余兩種爆炸也是以重大事故與一般事故居多。

1.1 事故案例發(fā)生時(shí)間分析

為了分析事故發(fā)生的一般規(guī)律，筆者對(duì)上述化肥廠爆炸事故進(jìn)行時(shí)間的劃分并得到如下結(jié)論。對(duì)52起事故進(jìn)行時(shí)間段的分析，將一天分為4個(gè)間隔相等的時(shí)間段，即0～6時(shí)、6～12時(shí)、12～18時(shí)、18～24時(shí)，并統(tǒng)計(jì)各時(shí)段的爆炸事故數(shù)，見表1。數(shù)據(jù)顯示，6～18時(shí)發(fā)生的事故起數(shù)占總事故數(shù)的86.5%，即爆炸事故發(fā)生時(shí)間主要發(fā)生在6～18時(shí)，化肥(工)廠各車間運(yùn)作、在崗工人進(jìn)行作業(yè)的最頻繁時(shí)間段剛好在這里面，而這期間也是人的不安全行為動(dòng)作發(fā)生次數(shù)及概率最多的。

表1 事故起數(shù)與發(fā)生時(shí)間對(duì)應(yīng)表Tab.1 Corresponding table of accident number and occurrence time

另外，從統(tǒng)計(jì)事故爆炸類型也可看出爆炸幾乎都在反應(yīng)釜中反應(yīng)或易燃易爆混合物泄漏時(shí)發(fā)生，這中間都有各類工種最多動(dòng)作的發(fā)生，其中不安全動(dòng)作則是爆炸事故的主因。因此，為減少事故發(fā)生次數(shù)和降低其發(fā)生可能性，對(duì)化工行業(yè)里人的不安全動(dòng)作的歸納分析顯得極為重要。

1.2 不安全動(dòng)作提取

為分析事故背后的不安全動(dòng)作，對(duì)所有事故案例進(jìn)行了不安全動(dòng)作的提取，現(xiàn)選取典型案例的不安全動(dòng)作提取結(jié)果展示如下。

(1)山東淄博開拓生物科技有限公司爆炸事故。事故經(jīng)過(guò)：2009年11月9日18:05分，硝化車間乙班崗位職工孫某等待丙班操作工周某來(lái)接班。18:07分，周某到達(dá)崗位，孫某說(shuō)“今天家里有點(diǎn)急事，先走了，1號(hào)和3號(hào)在保溫，2號(hào)等著進(jìn)料，4號(hào)釜正?！保瑢O某在交接班記錄上簽上字，匆匆離開崗位，周某也早已習(xí)以為常。18:55分，周某查看4號(hào)反應(yīng)，按照以往慣例，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該投加催化劑，反應(yīng)釜溫度、壓力各項(xiàng)參數(shù)正常。19:00周某按照生產(chǎn)比例投加催化劑，19:20分4號(hào)反應(yīng)釜溫度持續(xù)升高，壓力劇增。19:30左右反應(yīng)釜爆炸，導(dǎo)致周某上層崗位9人及周某鄰崗操作工11人當(dāng)場(chǎng)死亡，車間房頂被全部炸開。

不安全動(dòng)作分析提?。簩O某加完催化劑后未做記錄；接班的周某未對(duì)反應(yīng)釜溫度、壓力參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)按比例繼續(xù)投加催化劑。

(2)江蘇南通雙馬化工有限公司4.16爆炸事故。事故經(jīng)過(guò)：2014年4月16日10時(shí)左右，江蘇省南通市如皋市東陳鎮(zhèn)雙馬化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱雙馬公司)硬脂酸造粒塔正常生產(chǎn)過(guò)程中，維修工人在造粒塔底錐形料倉(cāng)外加裝氣體振蕩器及補(bǔ)焊霧化水管支撐架時(shí)，發(fā)生硬脂酸粉塵爆炸事故，造成8人死亡，9人受傷。

不安全動(dòng)作提取：作業(yè)人員未停車清空物料；維修工焊接支管架時(shí)違章動(dòng)火。

2 不安全動(dòng)作歸納與分析

2.1 不安全動(dòng)作分類與統(tǒng)計(jì)

對(duì)近10年間52起事故進(jìn)行上述的不安全動(dòng)作提取分析后發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸卸料過(guò)程、車間操作過(guò)程、特種作業(yè)過(guò)程和管理人員執(zhí)行作業(yè)過(guò)程容易導(dǎo)致事故產(chǎn)生。并對(duì)各作業(yè)類型根據(jù)1.2節(jié)所示方法提取出共40種不安全動(dòng)作。

在運(yùn)輸卸料過(guò)程、車間操作過(guò)程、特種作業(yè)過(guò)程和管理人員4項(xiàng)作業(yè)過(guò)程中分別統(tǒng)計(jì)出12、14、8和6種不安全動(dòng)作，將4項(xiàng)作業(yè)分別命名為a、b、c、d，則可以按照數(shù)字順序?qū)⒉话踩珓?dòng)作劃分為a1-a12；b1-b14；c1-c8；d1-d6四組。表2是按照頻次和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所歸納的不安全動(dòng)作分析情況。

根據(jù)事故案例的不安全動(dòng)作提取結(jié)果進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分將頻次P(m)高低分別用P1、P2表示，1表示發(fā)生頻次低，2表示發(fā)生頻次高。風(fēng)險(xiǎn)L(n)等級(jí)分別用1、2、3、4表示低，中、高、極高4個(gè)等級(jí)。當(dāng)m+n的和大于或等于4時(shí)，可認(rèn)為事故發(fā)生的概率就很大，且事故危險(xiǎn)性也很高。從表2中統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可以看出，不安全動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)絕大部分偏高甚至極高，即不安全動(dòng)作的發(fā)生帶來(lái)的危險(xiǎn)性都極大；不安全動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與工種有直接關(guān)系，尤以操作工及特種工突出；充分控制操作及特種工不安全動(dòng)作的發(fā)生可極大降低事故的危險(xiǎn)性。因此對(duì)操作工及特種工的安全意識(shí)、職業(yè)技能、良好習(xí)慣的培養(yǎng)可作為化工企業(yè)的重點(diǎn)工作進(jìn)行。

2.2 不安全動(dòng)作詳細(xì)分析

為了深入分析不安全動(dòng)作對(duì)各工種的影響，筆者將不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)結(jié)果根據(jù)工種分類統(tǒng)計(jì)如下?；叶却聿话踩珓?dòng)作的綜合危險(xiǎn)程度，危險(xiǎn)程度按照灰度降低逐次遞減。

(1)運(yùn)輸卸料。從圖2中可以看出在運(yùn)輸卸料過(guò)程中，m+n大于或者等于4的不安全動(dòng)作共有8項(xiàng)，占總比例的近67%。攜帶火種或電子設(shè)備進(jìn)入易燃易爆貨物裝卸作業(yè)區(qū)；危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車超速；對(duì)裝有易燃易爆的運(yùn)輸車輛動(dòng)火修理；運(yùn)輸過(guò)程中遇特殊天氣未采取防護(hù)措施；裝卸人員搬運(yùn)特殊危險(xiǎn)化學(xué)品時(shí)未穿戴好防護(hù)用品，這5種不安全動(dòng)作極易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。

世行：發(fā)展中國(guó)家近三十年收入階層固化嚴(yán)重。5月9日，世界銀行（世行）發(fā)布世界各國(guó)收入階層流動(dòng)性報(bào)告指出，過(guò)去三十年，發(fā)展中國(guó)家人口從低收入階層向高收入階層流動(dòng)基本陷于停滯。整體上看，發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體社會(huì)底層人群向上流動(dòng)性下降，陷于底層人數(shù)增加；國(guó)別來(lái)看，不同發(fā)展中國(guó)家流動(dòng)性亦存在巨大差異。

圖2 運(yùn)輸卸料過(guò)程中不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)圖Fig.2 Statistics of unsafe actions during transportation and unloading

(2)車間操作。從圖3中可以看出，反應(yīng)車間在運(yùn)作時(shí)，作業(yè)人員的不安全動(dòng)作幾乎都極大程度地增加了事故發(fā)生的可能性。

(3)特種作業(yè)。從圖4可以看出特種作業(yè)過(guò)程中所有的不安全動(dòng)作均有較大的危險(xiǎn)性(m+n值均大于或者等于4)。特別是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行維修調(diào)整；使用有安全隱患的各類工具和鍋爐工疏忽對(duì)鍋爐的監(jiān)管維修，這3種不安全動(dòng)作很容易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故，在事故防范過(guò)程中需要嚴(yán)加控制。

(4)管理人員。圖5表明管理人員的不安全動(dòng)作引發(fā)化肥廠爆炸事故的可能性較低，且危險(xiǎn)程度相對(duì)較小，不熟悉工藝流程，錯(cuò)誤指揮作業(yè)人員；特種危險(xiǎn)作業(yè)期間，管理人員不在現(xiàn)場(chǎng)；對(duì)員工的精神狀態(tài)缺乏關(guān)心，這3種不安全動(dòng)作具有較大的引發(fā)爆炸可能性。

從以上分析歸納可以看出，無(wú)論是?；返倪\(yùn)輸裝卸，還是車間操作、特種作業(yè)，其中產(chǎn)生的不安全動(dòng)作都易導(dǎo)致化肥廠出現(xiàn)爆炸事故。而由圖2，圖3和圖4來(lái)看，危化品運(yùn)輸過(guò)程超速、疲勞駕駛，操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤開啟閥門，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行維修調(diào)整等都伴隨著極高的事故爆炸的可能性，因此這些不安全動(dòng)作需要重點(diǎn)預(yù)防控制。而有些發(fā)生頻次較低、風(fēng)險(xiǎn)也不高的不安全動(dòng)作，如操作非自己分管的設(shè)備、帶領(lǐng)不相關(guān)人員進(jìn)入危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)等作為預(yù)控對(duì)象時(shí)可次要考慮。

圖3 車間操作過(guò)程中不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 Statistics of unsafe actions during workshop operation

圖4 特種作業(yè)過(guò)程中不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)圖Fig.4 Statistics of unsafe actions during special operations

圖5 管理人員的不安全動(dòng)作統(tǒng)計(jì)圖Fig.5 Statistics of unsafe actions for administrative staff

3 對(duì)策措施

從前兩節(jié)分析可以看出要想控制化肥廠爆炸事故的發(fā)生，控制各工種的不安全動(dòng)作至關(guān)重要?？梢酝ㄟ^(guò)提高操作工人的主動(dòng)防護(hù)意識(shí)和加強(qiáng)監(jiān)督檢查兩個(gè)方面進(jìn)行預(yù)控。

3.1 梯度教育培訓(xùn)法

教育培訓(xùn)一直是預(yù)控不安全動(dòng)作發(fā)生的典型方法和手段，但其培訓(xùn)的效果很難控制。因此，針對(duì)分析結(jié)果，研究提出梯度教育培訓(xùn)方案。

對(duì)于高危險(xiǎn)性的不安全動(dòng)作(m+n值大于或者等于5)采取多頻次全方位培訓(xùn)。例如針對(duì)特種作業(yè)過(guò)程中使用具有各種安全隱患的工具這一不安全動(dòng)作，特種作業(yè)培訓(xùn)過(guò)程中需對(duì)此不安全動(dòng)作多加培訓(xùn)并從基礎(chǔ)安全知識(shí)、事故案例講解分析和工具使用訓(xùn)練等多角度提升培訓(xùn)效果。并在后期考核過(guò)程中加大對(duì)此類不安全動(dòng)作的考核比重。而對(duì)于危險(xiǎn)性相對(duì)較小的不安全動(dòng)作可以采用梯度降低培訓(xùn)頻次和考核力度以節(jié)約時(shí)間和人力成本。

此外，對(duì)于危險(xiǎn)性較高的工種，比如車間操作工和特種作業(yè)工，需要加強(qiáng)培訓(xùn)的次數(shù)和擴(kuò)大培訓(xùn)的知識(shí)體系范圍。

采用梯度教育培訓(xùn)方法，可以系統(tǒng)解決化肥廠爆炸事故背后的不安全動(dòng)作。反復(fù)接受培訓(xùn)的員工能夠逐步養(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣，在以后的工作中提高各種動(dòng)作的規(guī)范性。

3.2 監(jiān)控反饋法

對(duì)高度危險(xiǎn)作業(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控也是企業(yè)應(yīng)用比較廣泛的預(yù)控不安全動(dòng)作的手段之一。同樣的，很多被監(jiān)控作業(yè)人員無(wú)視監(jiān)控，在監(jiān)控監(jiān)督情況下仍然進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)。這也是大量事故被監(jiān)控全程記錄下來(lái)的重要原因。監(jiān)控反饋法就是將監(jiān)控的實(shí)時(shí)影像布控在工作場(chǎng)所，這些影像不單處在監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控人員可以看見，作業(yè)人員自身也可以看清自己的一舉一動(dòng)。這樣可以時(shí)刻提醒作業(yè)人員提高警惕和防范意識(shí)，規(guī)范自己的動(dòng)作并養(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣。

4 結(jié)論

本文基于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控方法分析了誘導(dǎo)化肥廠火災(zāi)爆炸事故的不安全動(dòng)作。通過(guò)2009-2018年來(lái)52起國(guó)內(nèi)外典型事故及其不安全動(dòng)作的歸納與分析得到如下重要結(jié)論：

(1)事故發(fā)生的頻率與時(shí)間和地域相關(guān)。從時(shí)間上看，白天(6～18時(shí))是化肥廠爆炸事故的高發(fā)期，而夜間發(fā)生事故的概率相對(duì)較小。需要加強(qiáng)防范與監(jiān)督。

(2)使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)與分析技術(shù)歸納分析了不同工種的不安全動(dòng)作發(fā)生頻率和危險(xiǎn)程度，并將其加和結(jié)果作為評(píng)判不安全動(dòng)作綜合危險(xiǎn)度的依據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸卸料、車間操作和特種作業(yè)過(guò)程中人員的不安全動(dòng)作產(chǎn)生頻率較高且危害程度較大。特別是攜帶火種或電子設(shè)備進(jìn)入易燃易爆貨物裝卸作業(yè)區(qū)等13項(xiàng)不安全動(dòng)作的綜合危險(xiǎn)度極高(m+n大于或者等于5)，這些不安全動(dòng)作產(chǎn)生的頻率高且造成的危害程度較大，需要企業(yè)和監(jiān)管部門嚴(yán)加防控。