1974年6月1日16時(shí)許，英國NyPro公司發(fā)生爆炸事故，造成廠(chǎng)內28人死亡，36人受傷，廠(chǎng)外53人受傷。損失達2．544億美元。

一、工廠(chǎng)及生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介

英國傅立克斯鎮(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)己內酰胺和硫酸銨肥料為主的工廠(chǎng)，且為英國僅有的一家“尼龍6”原料制造廠(chǎng)。該廠(chǎng)成立于1964年，1967年完成第一套以酚為原料的己內酰胺生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力為2萬(wàn)t/a。該裝置生產(chǎn)后不久即開(kāi)始籌建第二套年產(chǎn)量為5萬(wàn)t己內酰胺生產(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(chē)間開(kāi)始該套裝置的生產(chǎn)。

該公司主要生產(chǎn)車(chē)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(chē)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酰胺。其制造過(guò)程中，首先將環(huán)己烷在6個(gè)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，再轉變成己內酰胺。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厚的不銹鋼為內襯。為使前一氧化反應槽內氧化不完全的環(huán)己烷在下一氧化反應槽內繼續氧化，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(wèn)題。前后兩座氧化槽之間有18cm的高度差，以使氧化反應槽內的液體可以憑自身重力流向下一氧化反應槽。

氧化反應槽內的空氣和觸媒都自槽頂以管子直接通入槽底。槽內充滿(mǎn)著(zhù)高度約與溢流管同高的環(huán)己烷。液面上端的氣相則充滿(mǎn)著(zhù)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(guò)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(shí)，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(guò)所設定的1．08MPa時(shí)，安全泄壓閥將開(kāi)啟，釋放出氧化反應槽內的氣體至廢氣燃燒塔，以維持壓力穩定)、壓力控制閥(在控制室內做操作調整，可以調節吸收塔內操作壓力和廢氣燃燒塔的流量)、氧氣含量自動(dòng)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(guò)4％(mol)，則聯(lián)鎖裝置將自動(dòng)關(guān)閉，防止空間進(jìn)入氧化反應槽，并自動(dòng)打開(kāi)維持在1．18MPa的氮氣，以控制反應過(guò)程中氧氣含量]等。

二、事故經(jīng)過(guò)

1974年3月27日傍晚，反應系統中的5號氧化反應槽的碳鋼外殼發(fā)現150cm長(cháng)的裂紋，造成環(huán)己烷外泄，其原因為硝酸類(lèi)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(kāi)始降低反應系統的壓力和溫度，準備停車(chē)檢驗泄漏點(diǎn)。經(jīng)檢驗為氧化反應槽的內襯、外殼皆產(chǎn)生相當程度的破裂，不適合再參與反應過(guò)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(chǎng)務(wù)會(huì )討論后，廠(chǎng)長(cháng)與相關(guān)技術(shù)人員認為停車(chē)檢修需要3—6個(gè)月，而當時(shí)英國國內對于己內酰胺的需求甚急，不適合停工降低工廠(chǎng)產(chǎn)能，為了讓該車(chē)間繼續運行，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(xiàn)暫時(shí)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(jìn)行修復工作。在裝4號和6號氧化反應槽間連接管線(xiàn)時(shí)，施工人員僅在現場(chǎng)地面上以粉筆畫(huà)一簡(jiǎn)單的修復工程圖樣，并沒(méi)有預先規劃并繪制正規的設計工程圖及必要的工程應力詳細核算?，F場(chǎng)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(lái)氧化反應槽出口處的伸縮接頭管徑為72cm，但當時(shí)廠(chǎng)內只有管徑為51cm的管線(xiàn)可用。施工人員經(jīng)大概的計算后，認為51cM管線(xiàn)尚可提供反應時(shí)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(shí)的壓力，決定以此管取代之。三曲旁通管僅以分成四點(diǎn)的鷹架支撐著(zhù)，結構上并不堅固。于3月30日2時(shí)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)現泄漏。其位置為下部液面計處。于是將整個(gè)反應系統的壓力降低至0．15MPa，并降低溫度使之冷卻，停工2天執行部分修復工作。于6月1日4時(shí)再度開(kāi)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(jìn)行修補，至早上5時(shí)才開(kāi)工。在6月1日7時(shí)換班時(shí)，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(kāi)始有可燃性氣體外泄，但并無(wú)人員警覺(jué)或注意到。將近16時(shí)，空氣中彌漫著(zhù)大量的可燃性氣體，并向外擴散。2分鐘后，可能在氫氣2車(chē)間遇點(diǎn)火源著(zhù)火，隨即發(fā)生了爆炸。環(huán)己烷蒸氣云的爆炸造成2個(gè)替代的伸縮接頭受不當的外力引起破裂挫曲，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(gè)替代的伸縮接頭受不了當時(shí)的外力引起破裂彎曲，造成容器內環(huán)己烷大量外泄。

三、事故造成的影響

臨時(shí)配管內的部分流體通過(guò)裂口噴到外面，管內的環(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(diǎn)為80．8度)，變成瞬間的過(guò)熱狀態(tài)(液溫比該時(shí)壓力下的沸點(diǎn)高的狀態(tài))。過(guò)熱狀態(tài)的液體極不穩定，在液體內產(chǎn)生無(wú)數沸騰中心，其氣泡迅速生長(cháng)時(shí)，配管內的液體劇裂膨脹，兩次產(chǎn)生沖擊內壓，波紋管的裂口擴大，使配管的一端脫離反應槽，管內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(lái)。側壁開(kāi)口之后，不久發(fā)生了蒸氣爆炸，反應槽內的環(huán)己烷(50t)隨同其蒸氣一起從開(kāi)口部呈液滴狀猛烈地噴出。根據計算，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(shí)大量的液滴變成噴霧狀向外噴出。根據計算，從臨時(shí)配管排放到大氣中的蒸氣，至少有43t以上。

專(zhuān)家根據爆炸的情況，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(tīng)到異常的聲音，隨即發(fā)生爆炸，大火籠罩全廠(chǎng)?；鹬蜔熿F高達160m，50km外也能聽(tīng)到爆炸聲。

當時(shí)正在廠(chǎng)內工作的人員，有28人死亡(其中18人死于非防爆的控制室內)，36人受傷。廠(chǎng)區周?chē)?km范圍內亦有53人受傷，另有百余人受輕傷。廠(chǎng)內設備幾乎完全損毀，另有1821棟房屋和167家商店及工廠(chǎng)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(chǎng)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(guò)程無(wú)詳細的規劃

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(xiàn)的設計，并不是經(jīng)由有經(jīng)驗的工程師負責，整個(gè)設計圖是用粉筆簡(jiǎn)略地畫(huà)在現場(chǎng)的地上。氧化反應槽出口部分的法蘭原應配裝72cm管線(xiàn)，卻以51cm管線(xiàn)代替，且對于此旁通管既未作強度計算，也未實(shí)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；為防止因內部流體壓力所產(chǎn)生的軸向移動(dòng)，應在伸縮管附近對伸縮接頭加以固定。但是該廠(chǎng)并沒(méi)有按照標準正確地作業(yè)。

(2)工廠(chǎng)的人事管理及生產(chǎn)工藝修改管理不良

根據調查，事故發(fā)生前公司內有一位總工程師離職，職務(wù)空缺后并沒(méi)有人員填補這一職位。在移除5號氧化反應槽后進(jìn)行4號、6號氧化反應槽暫時(shí)性連接工程時(shí)，這一職位空缺情況已經(jīng)影響工藝修改。在執行改善工程前，應先進(jìn)行必要的風(fēng)險評估，以確?；具^(guò)程整體設計沒(méi)有被改變或破壞。缺乏有經(jīng)驗的資深專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的指導，這是事故發(fā)生的禍因之一。如果該廠(chǎng)沒(méi)有工藝修改管理制度的話(huà)，修改前專(zhuān)家評估小組必會(huì )先查看有關(guān)法規、標準、操作規程等相關(guān)資料，然后才會(huì )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(guān)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(méi)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(shí)壓力設定不足

在修復后使用0．39MPa的氮氣進(jìn)行試漏時(shí)發(fā)現有泄漏，進(jìn)行部分焊接修補，再以0．88MPa的氮氣壓力試漏確定無(wú)泄漏，于4月1日再度運轉。但是，依據英國標準規定，泄漏試驗應以設計壓力的1.3倍以上的壓力進(jìn)行水壓試驗。如果該廠(chǎng)當時(shí)使用1．18MPa以上的壓力試驗，必然會(huì )立即發(fā)現缺陷處，這場(chǎng)事故或許能防患于末然。再者，如果現場(chǎng)不能做水壓試驗時(shí)，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)生鋅脆化現象

化工廠(chǎng)鋅的來(lái)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(shí)，不用直接接觸，只要附近有含鋅物質(zhì)就會(huì )導致鋅的脆化現象，使不銹鋼突然失效。因此，當不銹鋼材料受到相當高溫時(shí)，不銹鋼表面應仔細檢查或酸洗。該起事故發(fā)生后，在事故現場(chǎng)收集到不銹鋼管發(fā)現有鋅脆化表面龜裂現象，經(jīng)研究，判斷為與分離器連接的21cm不銹鋼管線(xiàn)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(lèi)接觸時(shí)，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(guò)50℃，可溶性鹽類(lèi)會(huì )被結晶析出而導致應力腐蝕。經(jīng)專(zhuān)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5號氧化反應槽有裂紋時(shí)，未對其它氧化反應槽進(jìn)行檢查，同時(shí)也未探究其裂紋原因并采取措施。

(7)廠(chǎng)區建筑物、設備的配置不良

死亡28人中有18人死于控制室內，因為該廠(chǎng)控制室、實(shí)驗室、辦公室等皆位于爆炸中心點(diǎn)的附近，且控制室是小木屋構造，而并非耐爆結構，造成爆炸區附近被完全摧毀，人員死傷嚴重。

(8)該廠(chǎng)儲存過(guò)多的危險性可燃物質(zhì)

該廠(chǎng)事故當時(shí)儲存著(zhù)1500m³環(huán)己烷、300m³石腦油、50m³甲苯、120m³苯、2046m³汽油。該廠(chǎng)經(jīng)過(guò)許可的危險物質(zhì)儲存量?jì)H有32m³石腦油、6.8m³汽油，但該廠(chǎng)卻儲存著(zhù)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10天大火的主要原因。

(9)氮氣的供應不足

該廠(chǎng)某些生產(chǎn)過(guò)程安全的保障有賴(lài)于供給足夠的氮氣。但事故后調查資料顯示，環(huán)己烷氧化系統再次開(kāi)車(chē)操作常受氮氣供應不足而停頓，其原因是該廠(chǎng)本身氮氣的產(chǎn)能不足，又無(wú)足夠的氮氣儲存設備，需要廠(chǎng)外的供應補充。因此，工廠(chǎng)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(chǎng)區的安全。

(10)缺乏緊急應變能力

事故發(fā)生時(shí)，廠(chǎng)內員工未馬上執行緊急應變處理程序，他們只能做一些簡(jiǎn)單的修復工作，各相關(guān)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(chǎng)區的配置不良、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(xué)習對作業(yè)現場(chǎng)實(shí)施檢查，掌握作業(yè)現場(chǎng)潛在危害并加以改善，進(jìn)而維護工廠(chǎng)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(diǎn)建議：

(1)落實(shí)危險物及有害物的周知制度

存在于工廠(chǎng)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(chǎng)危險物及有害物周知制度，一方面有效地管理工廠(chǎng)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(chǎng)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容包括：1)危害物質(zhì)周知計劃書(shū)；2)危害物質(zhì)清單；3)危害物質(zhì)的標示；4)化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(MSDS)；5)工人的安全衛生與訓練。

(2)使用防爆型的電器設備

在整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )使用到大量的電器設備，這些電器設備如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊的設計，很容易產(chǎn)生火花，成為點(diǎn)火源，再加上化工廠(chǎng)內爆炸性及可燃性的物質(zhì)相當的多，因此引起火災爆炸的危險性相當的高，所以應盡可能在此類(lèi)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(lèi)：1)耐壓型的防爆設備；2)內壓型的防爆設備；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

在此追求可持續發(fā)展的時(shí)代，只重視生產(chǎn)而忽視安全環(huán)保管理的經(jīng)營(yíng)理念是落伍的。由此事故可以看出Nypro公司經(jīng)營(yíng)理念的不正確性，趕時(shí)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(yíng)時(shí)，能夠不累積小問(wèn)題，不忽略小隱患的存在，往往能降低其生產(chǎn)過(guò)程中重大意外事故的風(fēng)險。

(4)安裝防漏和測漏裝置

在化學(xué)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(dòng)火災監測警報裝置

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

(6)實(shí)施量化風(fēng)險評估

生產(chǎn)過(guò)程安全風(fēng)險評估的目的在于分析工藝過(guò)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(fēng)險值是否可接受或需有改善措施以降低風(fēng)險，保障工廠(chǎng)及社區的安全。

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

(7)建立周密的緊急應變體系

對于工廠(chǎng)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(guò)有系統的規劃，使得緊急應變程序在各類(lèi)化學(xué)災害中發(fā)揮其功能，其主要目的在于工廠(chǎng)發(fā)生化學(xué)災害時(shí)，利用鄰近的資源，在最短的時(shí)間內，有效地遏制災害范圍的擴大，以降低災害對人類(lèi)及環(huán)境的沖擊，最終的目的就是保持一個(gè)安全無(wú)害的環(huán)境。