1998年3月27日，位于美國路易斯安那州Hahnville的聯(lián)合碳化物公司(Union Carbide Corp.)Taft/Star加工廠(chǎng)發(fā)生一起氮氣窒息事故，導致1名聯(lián)合碳化物公司工人死亡和1名承包商嚴重受傷。美國化學(xué)品安全與危害調查局（CSB）對這起事故作了詳細的調查，報告中討論了臨時(shí)性封閉空間和受限制性空間使用氮氣的危險性。

    1998年3月27日，聯(lián)合碳化物公司Taft/Star加工廠(chǎng)2名工人A和B對一根1.2米長(cháng)的管道開(kāi)口處的兩個(gè)法蘭，采用暗光法檢查是否存在油脂并進(jìn)行清理。他們首先對南端的法蘭進(jìn)行清理。由于中午時(shí)太陽(yáng)太亮，暗光法很難看清有沒(méi)有油和脂。因此，工人A和B便使用黑色塑料膜搭建一個(gè)較暗的工作區。由于當天有強風(fēng)，黑色塑料膜很快包住法蘭。工人A和B手握塑料膜，固定其中一邊；另2名等著(zhù)把供氧混合器移回原位的承包商抓著(zhù)塑料膜另一端。無(wú)意之中，塑料膜和管道對工人A和B形成了臨時(shí)性封閉空間。

    對南邊管子法蘭的檢查和清理大約在10時(shí)45分開(kāi)始，約11時(shí)35分完成。由于氮氣沒(méi)有流過(guò)南邊管子的開(kāi)口，因此事故沒(méi)有發(fā)生。南邊的管子也與反應器相連，但有一個(gè)關(guān)閉的閥門(mén)截住管子，防止氮氣流入南邊的管子。

    然后，工人和承包商用塑料膜對北邊管子的法蘭進(jìn)行同樣的處理，工人A和B開(kāi)始進(jìn)行檢查和清潔。由于這段管子曾用氮氣吹掃過(guò)，管子中含有較高濃度的氮氣，同時(shí)氮氣繼續從北邊管子泄出，致使臨時(shí)形成的封閉空間積聚高濃度的氮氣。雖然工人A前天晚上曾指示給管道系統通入氮氣，也許由于氮氣的注入處離維修點(diǎn)較遠（距事故地點(diǎn)45m，并有幾個(gè)樓層相隔），他忘記氮氣在管子里且沒(méi)有意識到氮氣正從管子里泄出。承包商在黑色塑料膜的另一邊，據報告說(shuō)曾與工人A和B談話(huà)，與工人A和B最后一次聯(lián)絡(luò )正好發(fā)生在午后。12時(shí)20分左右，承包商通過(guò)塑料膜上的縫隙看到1名工人的手上有血，他立即向監工發(fā)出警告，監工開(kāi)始喊叫塑料膜后的2名工人，但是沒(méi)有回答。他移開(kāi)塑料膜，在管子前發(fā)現工人B已失去知覺(jué)，躺在開(kāi)口管子旁。據目擊者稱(chēng)，工人B皮膚呈紫色；工人A坐在管子開(kāi)口處，已經(jīng)昏迷，向管子邊傾斜，且皮膚蒼白。工廠(chǎng)緊急救援隊立即趕到，把2人移出該裝置，并對工人B進(jìn)行恢復心肺功能急救，然后用救護車(chē)將2人送往醫院。工人B在到達醫院之前死亡；工人A住院，在特護環(huán)境下進(jìn)行輸氧治療，5天后出院。

    二、事故原因分析

    1．事故背景

    該工廠(chǎng)生產(chǎn)工業(yè)化學(xué)品，雇員大約1130人。事故發(fā)生在工廠(chǎng)Taft氧化裝置，該裝置主要生產(chǎn)環(huán)氧乙烷、乙烯醇和醇酯。該裝置以乙烯和甲烷作為原料氣生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，乙烯和甲烷與氧氣混合，然后到反應器中與催化劑接觸。洗滌塔回收產(chǎn)品，同時(shí)分離出二氧化碳。事故發(fā)生在建筑物的第五層，距地面大約18m。

    該事故發(fā)生時(shí)，該裝置正處于為期6星期的檢修時(shí)期。事故中受傷的工人（工人A）是一個(gè)獨立承包商，檢修期間主要負責反應區的白班的運行。他在聯(lián)合碳化物公司已服務(wù)32年，現已退休，退休前最后的崗位在該裝置的反應工段。

    在事故中死亡的工人（工人B）是聯(lián)合碳化物公司的雇員，他在該工廠(chǎng)已經(jīng)服務(wù)23年，他是該裝置的檢修技術(shù)操作技術(shù)人員。在這次事故期間，工人B受工人A的指揮。

    2．事故發(fā)生前的事件

    在檢修期間，該裝置按計劃維修項目包括用新催化劑更換反應器中的舊催化劑和清潔供氧混合器。供氧混合器須從管道系統拆下來(lái)清潔。拆下供氧混合器，使1.2米管道系統中留下兩個(gè)與供氧混合器相連的端口，管子的兩個(gè)端口用透明塑料膜包封，以免被廢液污染，直至供氧混合器重新裝上。

    供氧混合器上不能粘有潤滑油、油脂或其他有機化學(xué)品，工人一般使用含有三氯乙烯的清潔液來(lái)清除這些物質(zhì)，然后用暗光法檢查有機化學(xué)品殘留物，因為在暗光下可以對殘留有機化學(xué)品看得更清楚，工人用暗光檢測的管道部件是兩個(gè)法蘭表面（兩個(gè)法蘭在管道的末端，與供氧混合器相連）。雖然用暗光檢查是清潔供氧混合器的典型辦法，但用于1.2米的管道法蘭表面卻沒(méi)有必要。對于這種法蘭，目視檢查就足以滿(mǎn)足要求。CSB在調查中沒(méi)有發(fā)現任何有關(guān)工人A和B為什么決定用暗光法檢查管道法蘭的解釋。

    用于乙烯氧化反應器的催化劑對濕度非常敏感，因此，在用新催化劑替換舊催化劑時(shí)，為了使新催化劑免于暴露于濕空氣中，須在新催化劑周?chē)臻g注入氮氣進(jìn)行隔絕保護。

    發(fā)生事故的前一天晚上，因為催化劑已經(jīng)換好，工人A指示操作技術(shù)員把氮氣加入到管線(xiàn)中。由于氮氣可以延緩與反應器相連的管道中鐵銹的形成，因此打開(kāi)兩個(gè)閥門(mén)以便使氮氣流入工藝管線(xiàn)。氮氣從北側的1.2米管道的端口流出，此管道先前與供氧混合器相連。檢修當天，沒(méi)有任何警告標志帖在管道開(kāi)口處以識別此處是一限制性空間，或者警告此管道包含有潛在危險的氮氣。 

    3．限制性空間的危險性

    1993年，美國職業(yè)安全與健康署（OSHA）制定的已生效的限制性空間作業(yè)標準中，定義的限制性空間是指一個(gè)大得足以進(jìn)入的空間，但出入口受到限制或約束，且不是為人類(lèi)持續活動(dòng)而設計的。該事故所涉及的開(kāi)口管道應是符合OSHA定義的限制性的空間。但該事故中涉及到臨時(shí)性封閉空間也許未考慮到出口處受到限制或約束，因此沒(méi)有作為限制性空間來(lái)進(jìn)行考慮。本次事故中，管道開(kāi)口處沒(méi)有掛警示牌以提示工人和承包商此處是一限制性的空間或此管道中殘留氮氣。即使北邊管道開(kāi)口處沒(méi)有形成臨時(shí)性封閉，如果雇員或承包商僅把頭短時(shí)間伸入到管道中，也會(huì )被氮氣窒息。由于清潔或檢驗閥門(mén)，工人或承包商必須把頭伸進(jìn)北邊的管道開(kāi)口處。因此，OSHA指出聯(lián)合碳化物公司違背了標準進(jìn)行作業(yè)。

    4．事故直接原因有兩點(diǎn)。一是對含氮氣的設備形成臨時(shí)性封閉而形成潛在的危險的控制程序不適當。工廠(chǎng)對使用臨時(shí)性封閉造成的潛在危險沒(méi)有適當的規章，在含有有害物質(zhì)的箱體、容器、管道或類(lèi)似設備搭建臨時(shí)性封閉空間時(shí)，如果這些設備泄漏如氮氣類(lèi)的物質(zhì)到封閉區，就會(huì )形成危險的局部環(huán)境。二是氮氣和限制性空間危害警告不適當。員工不知道他們工作著(zhù)的管道有危險的氮氣正從管道開(kāi)口處流出，雖然受害者之一前些時(shí)候曾執行氮氣吹掃設備，但沒(méi)有警示牌張貼在管道上，以提示有限制性的空間，或警告現場(chǎng)有氮氣。

    三、同類(lèi)事故預防措施

    1．控制限制性空間的危害之前，公司在安全管理規程中沒(méi)有在化工設備周?chē)M(jìn)行有關(guān)建立臨時(shí)性封閉空間作業(yè)時(shí)造成危害控制的充分提示。

    例如，具有簡(jiǎn)易出口的臨時(shí)性封閉，一般不被工廠(chǎng)作為限制性空間。事故之后，工廠(chǎng)管理部門(mén)修訂了安全規則，要求雇員對事故提高警戒，進(jìn)一步進(jìn)行安全檢查，所有生產(chǎn)區的設備檢查需要覆蓋或相似的方法來(lái)隔絕光線(xiàn)的作業(yè)都要引以為戒。在全球所有聯(lián)合碳化物公司的生產(chǎn)廠(chǎng)宣傳安全注意事項，增加氮氣安全教育培訓。

    2．控制氮氣的危害安全管理不僅要重視直接危害，而且要著(zhù)重預防第二傷害。在清潔給氧混合器的過(guò)程中，開(kāi)口的管道是未認識到的第二危害。沒(méi)有認識到催化劑變換和氮氣的凈化與給氧混合器表面清潔的內在聯(lián)系，未作整體安全評價(jià)。應考慮在1.2米管道吹掃氮氣時(shí)可能從管道北端泄出氮氣，并執行這種行為的評價(jià)管理。這樣便會(huì )使工人遠離管道中氮氣的危害，在管道開(kāi)口的事故發(fā)生處張貼氮氣警示標志。

    在與工廠(chǎng)管理人員會(huì )見(jiàn)時(shí)，據說(shuō)他們沒(méi)有預料到有人會(huì )用暗光法檢測管道法蘭。管理人員說(shuō)清潔法蘭是沒(méi)有必要的，因為給氧混合器已經(jīng)清潔過(guò)，而且富氧空氣不會(huì )和那個(gè)法蘭接觸。雖然管理者沒(méi)有料想會(huì )使用暗光法檢測這一專(zhuān)業(yè)性工作，但該地區還有其他工人也需要防止受氮氣的傷害。事故當天，承包商曾用金屬刷和洗滌液清潔后來(lái)用暗光檢測的同一個(gè)1.2米法蘭。為了執行這項工作，承包人用塑料膜包住了管道的開(kāi)口，因此把自己暴露于氮氣的傷害中，由于那天風(fēng)力較大，從管道北端泄出的氮氣很快擴散，因此沒(méi)有傷害到承包人。

    3．研究出氮氣警告的辦法。高濃度氮氣是非常危險的，但這種潛在的危險物質(zhì)不能被人的器官所察覺(jué)，員工認識不到過(guò)分暴露導致的物理上或精神上受損害的征兆。在這次事故中受害的2名工人就是沒(méi)有意識到他們處在危險之中。他們沒(méi)有試圖離開(kāi)危險的工作區，雖然這樣做很簡(jiǎn)單。而且，承包人就在附近，2名工人也沒(méi)有呼救請求幫助。

    同天然氣和丙烷氣一樣，氮氣沒(méi)有氣味來(lái)充分警告人們它的存在，把有氣味的物質(zhì)加到天然氣和丙烷氣中，可以作為一種安全的措施，以便當泄漏或可燃性或爆炸性氣體存在時(shí)提供警報。通常不把有氣味的物質(zhì)加到氮氣中，是由于氮氣泄漏不是典型的傷害事故。氮氣無(wú)毒，不可燃，也不與其他物質(zhì)反應，但在限制性空間使用時(shí)，工人進(jìn)入非常危險。它置換空氣中的氧氣，在高濃度時(shí)，可以導致死亡。

    懸掛警告牌警告員工在限制性空間作業(yè)時(shí)防止氮氣危害是一項有效的安全措施，但是員工會(huì )偶爾忘記張貼警示牌或警示牌會(huì )偶然被移動(dòng)，如果Taft工廠(chǎng)清潔反應器時(shí)使用的氮氣添加含有氣味的物質(zhì)，員工就會(huì )被提醒現場(chǎng)有過(guò)量的氮氣存在，就可能會(huì )避免事故的發(fā)生。用有氣味的氮氣作為限制性空間使用的替代物作為一種安全措施現在還不能實(shí)施，但可作為輔助的預防措施。CSB已經(jīng)意識到技術(shù)可能性，如使用有氣味的氮氣可能會(huì )對某些催化劑造成污染，因此需要進(jìn)行有關(guān)在限制性空間使用有氣味的氮氣的研究。

    根據OSHA（職業(yè)安全與健康管理局）的記錄，1990年至1996年的6年間，在限制性空間使用氮氣的事故中至少有21人死亡。在OSHA限制性空間作業(yè)標準頒布的前3年里（1990~1993年），發(fā)生與氮氣相關(guān)的事故9起，死亡12人；在標準頒布后的3年內，發(fā)生與氮氣相關(guān)的事故9起，死亡9人。雖然這一死亡數據不能用來(lái)說(shuō)明近年來(lái)在限制空間使用氮氣死亡率的變化趨勢。但是，OSHA統計的死亡數據仍然可以簡(jiǎn)單說(shuō)明在限制性空間使用氮氣會(huì )對工人造成傷害。