近日，笔者在学习《过程安全文件编制指南》一书时，看到了一起液氯气化器出现故障处置不当的案例（P144）。一家企业使用的液氯气化器循环冷却系统，在循环水一侧设置有pH值检测报警，目的是当pH值出现低报警时，提示管束出现了氯气泄漏。但实际运行中，当pH值警报响起后，操作员不是查找报警的原因，而是向循环冷却水系统中加入碳酸钠，试图采用碱性的碳酸钠中和酸性水以解除警报，可不久后警报再次响起。
该操作员显然是忽略了报警的目的是提示管束出现了泄漏，消除报警的有效措施应是消除管束的泄漏故障，而不是中和循环水显现的酸性。为了防止类似的事故重复发生，该公司汲取事故教训，在操作规程中补充了pH值低报警后，如何分析泄漏原因，及时处置管束泄漏的要求。
阅读了这起事故，让笔者想起了近几年类似的工艺介质泄漏进入循环水侧，因处置不当引发的多起事故。这几起事故都是在对设备（管道）进行检修时，没有认识到酸性水对设备的腐蚀而产生氢气，或者是工艺介质积聚在设备内，在设备外壁动火而引发了闪爆。另外，还有类似的在设备外壁动火作业引发的事故，是没有辨识出设备（管道）内残存物质具有爆炸性，因动火受热而引发爆炸。
（一）积聚在设备气相空间的氢气、一氧化碳等挥发性物质遇点火源发生闪爆事故。
装置运行中的换热设备、管道都存在失效泄漏的可能性，尤其是存在酸性等腐蚀性介质的设备更容易失效，工艺侧的压力高于媒介（如水相）侧时，硫酸、盐酸、氢氟酸以及氯气等酸性物质便会泄漏进入水相，与碳钢等金属本体发生反应而产生氢气。
案例一：2024年浙江某科技公司“7?12”爆炸事故
2024年7月12日，浙江某科技有限公司发生一起闪爆事故，造成2人死亡。
直接原因是：生产车间羰基化反应釜的尾气放空冷凝器列管泄漏，导致管程的氢气和一氧化碳混合气通过列管泄漏点进入壳程盐水管线，再汇入冷冻盐水箱并积聚。在未经动火审批、没有风险辨识、未采取防护措施的情况下，企业违规组织外来施工人员在盐水箱顶部使用磨光机进行彩钢板打磨作业，产生的火花遇盐水箱检修孔处逸出的氢气和一氧化碳混合气发生闪爆。
案例二：2022年江西某新材料公司“4?3”闪爆事故
2022年4月3日，江西某新材料公司三氯化磷生产厂房液氯气化器动火作业过程中发生热水箱爆裂事故，造成1人死亡、1人受伤。
直接原因是：液氯气化器氯气盘管存在沙眼泄漏，导致氯气泄漏，使液氯气化器水箱内热水呈酸性，与液氯气化器水箱的碳钢发生化学反应生成氢气。作业人员未等液氯气化器水箱放水、氮气置换等准备工作完成，未系安全带，未对液氯气化器水箱内部空间进行可燃气体检测，违规动火作业致水箱内氢气闪爆。
（二）设备（管道）内残存的热敏感性物质受热后分解而发生爆炸。
设备（管道）内所涉及的物质复杂，其中一些物质存在受热分解爆炸，或遇空气自燃自聚的风险。如果动火前设备内物质未退料干净，未置换合格，或者有些残余物附着在设备内壁，由于动火产生热量，碳钢材质的设备本体受热后热量必然会向设备（管道）内传导，导致设备（管道）内的残存物受热而分解爆炸。
案例三：2021年山西某染化公司“12?28”爆炸事故
2021年12月28日，山西某染化公司维修人员在二硝车间一工段对酸性2,4-二硝基氯苯分离器至水洗气放料管道蒸汽夹套接合处漏点进行电焊时，发生爆炸事故造成4人死亡。
直接原因是：动火作业人员在未取得焊工操作资格证和未采取断开管线、清洗、置换等安全措施的情况下，违规电焊作业，导致未排净的残存在管道内的酸性2,4-二硝基氯苯受强热分解爆炸。实验表明，酸性2,4-二硝基氯苯在130℃左右就开始缓慢放热，一直持续升温到300℃左右开始剧烈爆炸。
案例四：2024年菏泽市鄄城县一非法生产窝点“1?20”爆炸着火事故
2024年1月20日，鄄城县一非法生产窝点动火发生爆炸，造成7人死亡、1人受伤。
直接原因是：现场人员使用电焊机切割蒸馏釜侧上方冷凝器的钢支架时产生的电弧或高温焊渣，引起蒸馏釜内的3-氯丙炔爆炸，接着引起蒸馏釜南侧1台水洗中和釜和2台氯化反应釜内的3-氯丙炔爆炸，4台釜全部解体并伴随极强的冲击波，导致现场人员伤亡。事故后经检测，3-氯丙炔具有爆炸性。
类似的在脱盐水、循环水等设备外壁动火，因对设备内的危害物质缺少必要认知，而发生爆炸的事故几乎每年都在发生。如果再加上在废水、酸水、盐水等储罐外壁动火引发的闪爆事故（点击查看笔者曾经撰文《盐酸储罐闪燃致1死3伤，如何管控酸罐水罐动火作业风险？》），类似的设备外壁动火作业事故则更多。
基于历史上化工企业在设备外壁动火引发的事故频发，为了有效防控此类事故的发生，有效预防换热系统管道泄漏造成循环水侧设备（管道）的腐蚀发生，在今年发布的AQ 3062—2025《精细化工企业安全管理规范》中，第7.6.4款提出：循环冷却水系统应设置具有远传记录、超限报警功能的压力在线监测装置,出厂房(装置)的循环水回水管应设置定期取样检测;冷冻盐水循环冷却系统应安装pH在线监测仪或定期取样检测,并定期调节pH,防止腐蚀系统。
而2022年修订发布的GB 30871—2022《危险化学品企业特殊作业安全规范》在多个条款中都对设备、管道外壁动火提出了明确要求，如：
5.2.6 在作业过程中可能释放出易燃易爆、有毒有害物质的设备上或设备内部动火时,动火前应进行风险分析,并采取有效的防范措施,必要时应连续检测气体浓度,发现气体浓度超限报警时,应立即停止作业。
5.3.1 h)在管道、储罐、塔器等设备外壁上动火,应在动火点10m范围内进行气体分析,同时还应检测设备内气体含量。
5.4.2 b)存在受热分解爆炸、自爆物料的管道和设备设施上不应进行动火作业。
而且，GB 30871—2022的主起草单位——中国化学品安全协会专家在各场合的培训中反复强调，要高度重视设备（管道）外壁动火的风险。笔者本人在每年初“化危为安”线上讲堂开展的典型案例分析中也反复强调这一点。但从以上所列举的几起事故来看，多数事故还是发生在GB 30871修订之后，说明企业还没有更好地汲取其他企业的事故教训，还没有从意识上重视设备外壁动火的风险，以及可能带来的亡人事故的严重后果，更没有有效落实GB 30871—2022中的相关要求。
如何从源头降低设备（管道）外壁动火的风险，笔者再提几点建议。
一是要强化设备完整性管理。
减少动火作业引发的事故，根本上还是要降低动火作业的频次。因此，企业必须加强设备完整性管理，确保设备不失效、不泄漏，也就不会发生抢修或动火作业。
企业要完善设备（管道）相关检测检验措施，明确检测检验周期，尤其加强对列管、外壳等各关键部位、焊缝的检测检验，跟踪分析设备的运行状态，采取防腐蚀等有效措施降低设备的失效概率，从而达到降低设备外壁动火作业的次数，真正从源头预防设备外壁动火作业引发的事故。
二是针对热交换设备要强化水侧的检测监控。
企业要对涉及工艺介质与循环水、脱盐水等热交换设备的水侧设置相关pH值、导电率等检测监控措施，及时发现设备可能发生的泄漏，防止工艺介质窜入循环水、脱盐水等媒介中。
企业还要完善操作规程，补充检测监控报警应采取的措施，一旦发现换热设备的列管发生泄漏，首先要检查泄漏点，必要时要停止设备使用，采取更换列管或重新焊接消除漏点，决不能如书中所举的事故那样盲目地采取加碱液中和酸水的错误处置方式。此方式“掩耳盗铃”式地减少了酸对设备的腐蚀，但没有真正地消除泄漏源，泄漏出的介质仍会源源不断地进入水中，而且由于加碱中和，产生的盐会加剧设备腐蚀的发生。
三是针对设备（管道）内的各类物质评估可能存在的热分解特性。
企业应对设备内所涉及的所有物质（包括中间产物、蒸馏的高沸物等）开展热稳定性测试，掌握其是否受热会发生分解爆炸，是否会分解产生易燃易爆物质、有毒有害物质而引发爆炸或中毒事故，是否遇到空气会发生自燃自聚。一旦设备涉及的物质存在热分解失控的可能性，要严格按照GB 30871—2022的要求，“存在受热分解爆炸、自爆物料的管道和设备设施上不应进行动火作业。”
四是强化设备（管道）检修作业程序。
企业要制定设备（管线）打开作业实施规范，如果发现设备（管道）发生失效或泄漏需要消除，在打开设备（管道）时，要开展作业安全分析（JSA），严格执行企业制定的设备（管道）打开作业规范，按要求进行能量隔离，要将设备（管道）内的介质清空、置换合格。而对于易积聚氢气、一氧化碳等比空气轻的介质的设备内的顶部，或比空气重的底部空间，或通风不畅的空间，一定要确保置换分析检测合格。对沉积或附着在设备（管道）内壁的附着物，要分析受热分解的风险，以及遇空气自燃自分解的风险。对于分析不合格的，严禁强行打开设备（管道）进行检修作业。
五是强化动火作业安全风险管控。
从以上事故的间接原因来看，都存在动火作业不按制度执行或未进行审批，动火前对气相不进行检测，对设备（管道）内的残存物热分解爆炸风险不进行分析等行为。
因此，企业在实施检修消漏作业时，要尽量减少现场动火作业，原则上“能不动火便不动火，能拆除至固定动火区动火便不在现场动火。”要充分认知动火作业不仅仅是产生明火的电焊、气割等作业，能产生火星的打磨、砂轮等作业也是动火作业。而在拆除螺栓等作业过程中采用非防爆工具进行敲打、切割等作业也必须按动火作业进行许可。要规范动火作业审批，全面辨识作业过程中可能存在的危害，采取有效的防控措施，强化动火作业过程中的监护与监督检查。
六是强化检修作业人员安全管理。
无论是检修作业，还是动火作业，虽然设备的安全交出、采取有效的风险管控措施是确保作业安全的关键，但归根结底作业是需要人来执行。因此，作业人员的安全意识是根本。以上列举的几起事故中，都存在作业人员安全意识差，对作业设备（管道）存在的风险不了解，甚至存在违章作业的行为。
企业一定要强化作业人员的培训，落实好作业前安全交底，确保作业人员了解作业中可能存在的风险，熟知相应的应急措施。如果是外来承包商参与检修作业，要严格承包商资质审查，强化承包商作业人员的入厂安全教育与培训，强化作业过程中安全监管，对不合格的承包商要坚决清退。
（作者系中国化学品安全协会总工程师）
来源：中国化学品安全协会
编辑：弛豫
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