【事故分析】投用 6 年未曾检修，操作人员玩忽职守！死伤45人！
2018年11月28日零时40分55秒，位于河北张家口望山循环经济示范园区的中国化工集团河北盛华化工有限公司氯乙烯泄漏扩散至厂外区域，遇火源发生爆燃，造成24人死亡（其中1人后期医治无效死亡）、21人受伤（4名轻伤人员康复出院），38 辆大货车和12辆小型车损毁，截止2018年12月24日直接经济损失4148.8606万元。
事故直接原因
盛华化工公司违反《气柜维护检修规程》(SHS01036-2004)第2.1条和《盛华化工公司低压湿式气柜维护检修规程》的规定，聚氯乙烯车间的1#氯乙烯气柜长期未按规定检修，事发前氯乙烯气柜卡顿、倾斜，开始泄漏，压缩机入口压力降低，操作人员没有及时发现气柜卡顿，仍然按照常规操作方式调大压缩机回流，进入气柜的气量加大，加之调大过快，氯乙烯冲破环形水封泄漏，向厂区外扩散，遇火源发生爆燃。
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氯乙烯危险特性
氯乙烯是国家列入《危险化学品目录》的一种易燃易爆、有毒有害危险化学品，氯乙烯又名乙烯基氯，是一种应用于高分子化工的重要单体，可由乙烯或乙炔制得。为无色、有醚样气味的气体，遇明火、高温可燃烧、爆炸，分子量62.50，熔点-153.8℃，沸点-13.9℃，蒸汽密度2.84Kg/m³，闪点-78℃，临界温度151.5℃，自燃温度472℃。吸入高浓度可有麻醉作用，表现为头晕、头疼、乏力、胸闷、气急、站立不稳等，严重时意识不清。与空气形成爆炸混合物，爆炸极限3.6%~33%（体积），极易燃气体，在高压和高温条件下，即使没有空气仍可能发生爆炸反应。
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氯乙烯生产工艺
盛华化工公司以电石为原料通过发生器制得乙炔，以电解食盐水产生的氯气和氢气合成制得氯化氢，乙炔与氯化氢通过转化器生成粗氯乙烯单体，水洗、碱洗后，经过气柜气量调节，压缩后送入精馏工序。氯乙烯生产工艺流程见下图。
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涉事装置情况
1、基本情况
盛华化工公司储罐区位于厂区南侧，由西向东分布有3台氯乙烯气柜，容积分别为1#5300m³、2#2500m³、3#2500m³（未投用），2台氯乙烯球罐（一用一备）容积均为2000m³。
1#氯乙烯气柜位于储罐区西北侧，2012年建成并投入使用，全容积5300m³，材质Q245R，设计压力4kPa，工作压力约4kPa，设计温度50℃，工作温度常温。双层钟罩结构，底部水槽内径24.5m、高7.46m，溢流口距水槽顶部100mm，气柜环形水封高度设计值350mm。中节内径23.5m、高6.5m，钟罩内径22.5m、高6.5m。主进气口内径700mm，回收进气口内径400mm，水槽排净口内径300mm，两个安全帽人孔内径分别为500mm和600mm。设计单位为中国天辰工程有限公司，施工单位为中国化学工程第十三建设有限公司，监理单位为北京中岩工程管理有限公司。
2、压强情况
钟罩横截面积为3.14×11252=3974062.5cm2
钟罩升起压强=122361.2+3974062.5≈3.08kPa
中节升起压强=158890.4+3974062.5≈4.00kPa
事故发生经过
2018年11月27日23时，盛华化工公司聚氯乙烯车间氯乙烯工段丙班接班。班长李永军、精馏DCS（自动化控制技术中的集散控制系统）操作员袁秀霞、精馏巡检工郭智、张占文、转化岗DCS操作员孟亚平上岗。当班调度为侯亚平、冯涛，车间值班领导为副主任刘志启。接班后，袁秀霞在中控室盯岗操作，李永军在中控室查看转化及精馏数据，未见异常。从生产记录、DCS运行数据记录、监控录像及询问交、接班人员等情况综合分析，接班时生产无异常。
27日23时20分左右，郭智和张占文从中控室出来，直接到巡检室。
27日23时40分左右，李永军到冷冻机房检查未见异常，之后在冷冻机房用手机看视频。
28日零时36分53秒，DCS运行数据记录显示，压缩机入口压力降至0.05kPa。中控室视频显示，袁秀霞在之后3分钟内进行了操作；DCS运行数据记录显示，回流阀开度在约3分钟时间内由30%调整至80%。
28日零时39分19秒，DCS运行数据记录显示，气柜高度快速下降，袁秀霞用对讲机呼叫郭智，汇报气柜波动，通知其去检查。随后，袁秀霞用手机向李永军汇报气柜波动大。
李永军在零时41分左右，听见爆炸声，看见厂区南面起火，立即赶往中控室通知调度侯亚平。侯亚平电话请示生产运行总监郭朋强后，通知转化岗DCS操作员孟亚平启动紧急停车程序，孟亚平使用固定电话通知乙炔、烧碱和合成工段紧急停车，停止输气。
同时，李永军、郭智、张占文一起打开球罐区喷淋水，随后对氯乙烯打料泵房及周围进行灭火，在灭掉氯乙烯打料泵房及周围残火后，返回中控室。
调取气柜东北角的监控视频，显示1#氯乙烯气柜发生过大量泄漏；零时40分55秒观察到气柜南侧厂区外火光映入视频画面。
应急救援处置及事故报告情况
事故发生后，盛华化工公司启动紧急停车操作，打开氯乙烯球罐喷淋水，同时对氯乙烯打料泵房及周围着火区域进行扑救灭火。
11月28日零时41分38秒，张家口市消防支队指挥中心接到报警后，调动7个执勤中队、21部执勤车、120余名指战员参与处置。消防支队全勤指挥部到达现场后全力扑救火灾、全面搜救伤员。救援人员在事故现场及方圆1公里、3公里、5公里范围内同步开展搜救，同时在盛华化工公司氯乙烯气柜和球罐区附近实行重点处置，防止发生爆炸，对现场展开全面勘查，处置火险隐患，持续派出力量对现场实施监护，防止发生次生事故。2时48 分，明火基本扑灭。张家口市120急救中心第一时间派出5辆救护车和46名医务人员赶赴现场，全力救治受伤人员，积极对接协作医院，转送危重伤者，将22名受伤人员紧急送往河北北方学院附属第二医院、第81集团军医院、张家口市第一医院救治。
事故原因分析
（一）爆燃物的鉴定
应急管理部消防救援局天津火灾物证鉴定中心对爆燃现场提取的送检样品进行了鉴定，应急管理部消防救援局天津火灾物证鉴定中心出具了20181903号、20181950号鉴定书，检材中检出氯乙烯、二氯乙烷和二氯乙烯成分。
（二）1#氯乙烯气柜泄漏分析
1、气柜倾斜分析
1#氯乙烯气柜中节和钟罩各有24个内导轮、12个外导轮，并设置相应导轨。
部分外导轮与导轨形成了深度2~3mm的滑动摩擦痕迹（见下图）。
从以上数据及相关图片证明，气柜倾斜，润滑不良。
2、气柜卡顿分析
DCS系统气柜高度运行趋势记录显示：安装在气柜西侧的气柜高度仪表（LI3101），11月28日零时25分52秒显示为5.90m，零时33分57秒显示为5.88m；安装在气柜东侧的气柜高度仪表（LI3102），零时25分52秒显示为5.76m，零时33分57秒显示为5.73m。在8分零5秒的时间段内，气柜高度基本没有发生变化，证明气柜处于卡顿状态。
3、环形水封减薄量估算
如上图所示，气柜钟罩对应的两个外导轮与导轨距离差值为a，环形水封减薄量为h，依据相似三角形原理：
h/22500=a/6500（22500为钟罩直径，6500为钟罩高度）h=a22500/6500
取倾斜幅度最大方向对应的4#与10#导轨计算：
a=45-2=43mm
则水封减薄量：h=43×22500÷6500=149（mm）
气柜环形水封为U型结构，图纸标明有效水封高度两端为350mm，由于钟罩倾斜，水封减薄量为149mm，故有效水封高度局部最低为350-149=201mm，此水封高度仅能封住4.02kPa的压力。当钟罩带起中节时，U型环形水封形成，气柜压力为4kPa，水封处于失效临界状态。
4、气柜高度快速下降分析
DCS系统气柜高度运行趋势记录显示：11月28日零时39分19秒，安装在气柜西侧的气柜高度仪表（LI3101）显示为5.81米，安装在气柜东侧的气柜高度仪表（LI3102）显示为5.65米；零时39分54秒，LI3101显示为5.05米，LI3102显示为4.70米，在35秒的时间段内，分别下降0.76米和0.95米；零时40分02秒，LI3101显示为3.06米，LI3102显示为4.35米，在8秒的时间段内，又分别下降1.99米和0.35米。气柜高度在43秒时间段内迅速下降2.75米和1.3米。证明氯乙烯大量泄漏，之后钟罩进入水槽水封形成。
5、回流阀调整过程分析
DCS系统压缩机入口压力仪表（PIC2201）运行记录显示：11 月28日零时33分57秒，回流阀开度30%，压缩机入口压力0.19kPa；零时36分53秒，回流阀开度30%，压缩机入口压力0.05kPa。在2分56秒的时间段内，压力降低了0.14kPa。DCS操作人员手动调大回流阀的开度，零时37分53秒回流阀开度60%，压缩机入口压力0.10kPa；零时38分53秒回流阀开度60%，压缩机入口压力0.16kPa；零时39分53秒回流阀开度80%，压缩机入口压力0.13kPa。在3分钟时间内，操作人员将回流阀开度从30%调至80%，压缩机入口压力未恢复到下降前的入口压力，证明氯乙烯气柜处于泄漏状态。
6、报警仪报警分析
DCS系统有毒气体报警仪报警记录显示：安装在距1#氯乙烯气柜北侧500mm、距地面300mm的有毒气体报警仪Al3101D，安装在距2#氯乙烯气柜北侧500mm、距地面300mm的有毒气体报警仪AI3102D，在零时38分53秒前无报警显示，1分钟后，零时39分53秒均已达峰值75ppm（爆表），证明氯乙烯气体大量泄漏。
7、泄漏量的估算
DCS运行数据记录显示，1#氯乙烯气柜发生卡顿前高度为5.9m。事故后，为防止气柜再次发生泄漏，采取对气柜补水措施，补水后，气柜高度下降到约为0.9m，下降高度约为5m。1#氯乙烯气柜钟罩直径为22.5m，泄漏的氯乙烯体积估算为：
m²×h×1.03=3.14×（22.5÷2）2×5×1.03≈2046（Nm3）
8、相关联装置负荷分析
DCS运行数据记录显示：事发前，乙炔进入转化装置的气量、氯化氢进入转化装置的气量没有明显变化。氯乙烯球罐压力没有明显波动。判定1#氯乙烯气柜相关联装置对气柜的运行无影响。
综上分析，该起事故是因盛华化工公司1#氯乙烯气柜卡顿、倾斜、环形水封局部减薄，氯乙烯泄漏，向厂区外扩散。
事故起爆时间、起爆点及火源的认定
1、起爆时间认定
盛华化工公司氯乙烯气柜东北角监控视频显示：28日零时40分55秒，3#氯乙烯气柜东南方向出现异常亮光；球罐西北角监控视频显示：28日零时40分55秒，西侧单体球罐西南方向出现异常亮光；盛华化工公司东门外摄像头视频显示：28日零时40分55秒，盛华化工公司东门西南方向海珀尔公司氧气制备及灌装工段厂房东墙、北墙出现异常亮光。
经询问盛华化工公司副调度员冯涛和生产运行总监郭朋强，均称，约在28日零时41分左右听到爆炸声响，时间与视频显示出现亮光的时间基本吻合。由此认定起爆时间为11月28日零时40分55秒。
2、起爆点的认定
盛华化工公司西门外监控视频显示：零时40分55秒，西门口石质雕塑、立柱等物体朝向东南侧面出现异常亮光，分析亮光来源于西门外东南方向。通过氯乙烯气柜东北角和球罐西北角监控视频亮光显示的方位判定，初始起爆区域位于上述两个摄像头之间约40度夹角的视频盲区内（见下图）。
盛华化工公司东门外摄像头视频显示：零时40分55秒第7、8、12、13帧，海珀尔公司氧气制备及灌装工段厂房东立面、北立面依次出现亮光并增强，零时40分56秒，亮光扩大，东、北立面不可见。零时40分55秒至56秒之间，视频可见区域内无其它异常亮光（见下图）。
经询问盛华化工公司经保队队长李忠鹏、队员南永红和侯桂军等人，听到爆炸声响后看到马路南侧西南方向起火；询问货车司机陈元，听到爆炸声后看见海珀尔公司院内起火；询问住宿在停车场北侧房屋的张勇、曹军，看见火是从海珀尔公司的院子里出来的；询问海珀尔公司值班电工李国华等人，看到南侧窗外全是火，开门看到外面全是火。
经现场勘查，海珀尔公司氧气制备及灌装工段厂房东侧空地有过火、烟熏等爆燃痕迹。厂房东墙上的落水管、窗户、墙面均呈现由北向南扩散燃烧痕迹，与盛华化工公司东门外监控视频吻合。
综上，认定起爆点区域为海珀尔公司厂区内东南角，氧气制备和灌装工段厂房东侧空地。
3、火源的认定
经现场勘验、调查相关人员，11月27日20 时16分，XL-1箱型高温炉接通电源，至事发时该炉已持续通电4 小时24分，事发后该炉及上游各级控制开关均处于闭合状态。该炉无控温调节档位，通电后可持续升温至1000℃。经现场提取该炉进行试验，接通电源1时30分，炉后壁孔洞处温度可达600℃，超过氯乙烯引燃温度。
综上，认定火源为露天放置在氧气制备及灌装工段厂房东墙外的处于通电状态下的XL-1型箱型高温炉。
事故间接原因
（1）企业不重视安全生产。中国化工集团有限公司违反《安全生产法》第二十一条"和《中央企业安全生产监督管理暂行办法》（国务院国有资产监督管理委员会令第21号）第七条的规定，未设置负责安全生产监督管理工作的独立职能部门，对下属企业长期存在的安全生产问题管理指导不力。新材料公司未设置负责安全生产监督管理工作的独立职能部门，对下属盛华化工公司主要负责人及部分重要部门负责人长期不在盛华化工公司，安全生产管理混乱、隐患排查治理不到位、安全管理缺失等问题失察失管。
（2）盛华化工公司安全管理混乱。违反《安全生产法》第二十二条的规定，主要负责人及重要部门负责人长期不在公司，劳动纪律涣散，员工在上班时间玩手机、脱岗、睡岗现象普遍存在，不能对生产装置实施有效监控；工艺管理形同虚设，操作规程过于简单，没有详细的操作步骤和调控要求，不具有操作性；操作记录流于形式，装置参数记录简单；设备设施管理缺失，违反《气柜维护检修规程》（SHS01036-2004）第2.1条和《盛华化工公司低压湿式气柜维护检修规程》"的规定，气柜应1-2年中修，5-6 年大修，至事故发生，投用6年未检修；违反《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（原安全监管总局令第40号）第十三条第（一）项"的规定，安全仪表管理不规范，中控室经常关闭可燃、有毒气体报警声音，对各项报警习以为常，无法及时应对。
（3）盛华化工公司安全投入不足。违反《安全生产法》第二十条"的规定，安全专项资金不能保证专款专用，检修需用的材料不能及时到位，腐蚀、渗漏的装置不能及时维修；安全防护装置、检测仪器、联锁装置等购置和维护资金得不到保障。
（4）盛华化工公司教育培训不到位。违反《安全生产法》第二十五条第一款的规定，安全教育培训走过场，生产操作技能培训不深入，部分操作人员岗位技能差，不了解工艺指标设定的意义，不清楚岗位安全风险，处理异常情况能力差。
（5）盛华化工公司风险管控能力不足。违反《河北省安全生产条例》第十九条®的规定，对高风险装置设施重视不够，风险管控措施不足，多数人员不了解氯乙烯气柜泄漏的应急救援预案，对环境改变带来的安全风险认识不够，意识淡薄，管控能力差。
（6）盛华化工公司应急处置能力差。违反《生产安全事故应急预案管理办法》（原安全监管总局第88号令）第十二条、三十条的规定，应急预案如同虚设，应急演练流于形式，操作人员对装置异常工况处置不当，泄漏发生后，企业应对不及时、不科学，没有相应的应急响应能力。
（7）盛华化工公司生产组织机构设置不合理。盛华化工公司撤销了专门的生产技术部门、设备管理部门，相关管理职责不明确，职能弱化，专业技术管理差。
（8）盛华化工公司隐患排查治理不到位。违反《安全生产法》第三十八条第一款的规定，未认真落实隐患排查治理制度，工作开展不到位、不彻底，同类型、重复性隐患长期存在，“大排查、大整治"攻坚行动落实不到位，致使上述问题不能及时发现并消除。
