液氯冷卻器是一個由碳鋼材質建造的立式管殼式換熱器，直徑大約1.83米，高2.44米。液氯走冷卻器的管程，冷卻劑走殼程。冷卻劑是循環流動的，循環回路中包括冷卻劑儲罐、冷卻劑循環泵和其它相關的設備。我在文本中附上了上述工藝流程簡圖.
2003年7月20日凌晨3:10分，在控制室內的操作工聞到了氯氣的氣味，一名操作工馬上到工藝區實地查看。他發現在液氯冷卻器的冷卻劑循環泵附近有氯氣泄漏，但是在他采取行動前，控制室內、外的氯氣濃度已經很高了，操作人員呼吸困難，來不及采取應急措施完成緊急停車，就被迫撤離了現場，當時工藝系統還在運行中。發現泄漏15分鐘內，工廠人員都撤離到大門口，幾分鐘后，工廠將事故的應急等級提高至最高級別，要求周圍居民疏散和請求外部支援。工廠應急反應小組啟動了應急水噴淋系統來壓制泄漏到大氣中的氯氣，并嘗試阻斷泄漏源，但遇到了困難，因為氯氣進入了控制室，腐蝕了工藝控制系統，應急人員不得不手動執行緊急停車。工藝系統停車后，應急人員發現泄漏還在繼續，必須隔離液氯槽車才能阻止泄漏。在發生泄漏3.5小時以后，應急人員手動關閉了液氯槽車出口管道上的緊急切斷閥，才終止了泄漏。估計有約6500千克液氯進入了冷卻劑系統，一部分溶解在冷卻劑中，一部分被應急噴淋水吸收，剩余的部分通過冷卻劑循環泵泄漏進入了大氣。我們一起來看一下，到底是哪些原因導致了這起氯氣泄漏事故。造成這起事故的直接原因，是液氯冷卻器的列管穿孔，也就是出現了機械完整性失效。在這起事故中，液氯冷卻器列管穿孔，發生了內漏，液氯從鐵路槽車持續進入液氯冷卻器，再從冷卻器穿孔的列管漏入冷卻劑循環系統，液氯腐蝕了冷卻劑循環泵，并從損壞處泄漏進入大氣。
在設計階段，H工廠沒有考慮液氯與冷卻劑循環泵相互接觸的情形，因此，冷卻劑循環泵采用了不耐液氯腐蝕的建造材質。當液氯進入這臺泵的時候，很快就造成了該泵腐蝕。這起事故中，液氯泄漏持續的時間很長，經過了大約3.5小時后，才關閉液氯槽車出口管道上的切斷閥，阻斷泄漏。為什么需要這么長的時間才能阻斷泄漏呢？- 操作人員在泄漏發生后被迫撤離，在撤離前沒有找到泄漏源，因此沒有及時關閉槽車出口管道上的切斷閥，以阻止泄漏；
- 氯氣進入了控制室，腐蝕了工藝控制系統，工藝控制系統失效了；
- 提供液氯的鐵路槽車和反應器的緊急停車系統是彼此分開的，所以，應急反應人員未能及時關閉鐵路槽車出口的切斷閥。
事故發生后，調查人員發現液氯冷卻器的列管上有三處穿孔，一處有大約12毫米長，另外兩處的孔徑大約是6毫米左右。工廠采用目視檢查和漏磁探傷方法來定期檢測冷卻器列管的壁厚，調查人員認為，漏磁探傷方法對于冷卻器的列管測厚和探傷，并不是很可靠的方法。
在上面這些直接原因的背后，還有一些管理上的深層次根源:H工廠采用HAZOP分析方法，對液氯供應系統開展了過程危害分析。在對工藝系統開展工藝危害分析時，要識別工藝過程中的具體危害和因此可能造成的后果，以及識別有效的安全措施。它要辨識出工藝生產過程和生產活動中可能導致火災、爆炸和有毒物泄漏的主要事故情景。但H工廠在對這套液氯供應系統開展危害分析時，只是籠統地提到液氯可能發生泄漏，沒有就液氯冷卻器這樣的具體設備開展分析和討論，而且，分析范圍也沒有包括冷卻劑循環系統這樣的公用工程部分。最初的HAZOP分析沒有識別出液氯冷卻器列管內漏的情景，后來，在2000年的過程危害分析復審中，考慮了反應器氯氣進料系統泄漏的可能性，但還是沒有仔細研究液氯冷卻器列管穿孔的情景。當時，分析人員認為液氯漏入冷卻劑循環系統的后果很輕微，對廠界外的區域沒有影響。在過程危害分析的復審中，也沒有對公用工程（包括冷卻劑循環系統）開展分析。而且，在過程危害分析中，H工廠分析小組主要依賴行政措施來降低風險，例如，操作規程、應急反應程序、測試和檢驗等等。這些行政管理措施的可靠性不夠高，對于可能導致嚴重后果的事故情景，不足以將風險降低到可以接受的水平，相反，應該優先采用工程措施來降低風險。最初，這套工藝系統的液氯來自一個容量為1噸的液氯鋼瓶，液氯鋼瓶出口管道上有緊急切斷裝置，可以遠程或手動關閉切斷閥，它屬于整個反應系統的一部分。后來,工廠將液氯鋼瓶換成了鐵路槽車，明顯增大了液氯的量，貯存量是最初設計的90倍之多，而且鐵路槽車是從工廠其它地方遷移過來的，它的緊急停車系統和反應器的緊急停車系統是分開的，反應器的緊急停車系統不能關閉鐵路槽車出口管道上的緊急切斷閥。在變更期間，工廠采用What-if分析方法進行了過程危害分析，分析人員沒有要求整合槽車和反應器的緊急停車系統。因此，在這起事故發生時，應急反應人員未能及時關閉鐵路槽車的出口閥，以阻斷液氯的持續泄漏。在發生這次事故5年前，工廠人員抱怨控制室內能聞到氯氣的味道，于是，H工廠將控制室改造成一個正壓房間，并且在這個房間內放置有逃生呼吸器，在發生液氯泄漏時，正壓房間可以為操作人員提供短時間的保護，讓他們在撤離前可以安全地完成應急操作。但是，在事故發生這一天，氯氣很早就進入了控制室。調查發現，控制室空調系統的進風管位于屋頂上，這些風管上有些孔洞，有些風管是用膠帶連接的，時間一長，這些膠帶就變干、變脆了，風管連接處產生了縫隙，氯氣就從這里進入了控制室。
造成這種結果的原因比較多，譬如，控制室的空調系統缺少定期的維護，盡管在過程危害分析時，將正壓控制室的空調系統列為了關鍵設備，但并沒有真正把它當成關鍵設備來維護；控制室有好幾扇門，都不是雙層門，無法有效與外界隔離；在控制室的空調采氣管道上，也沒有有毒氣體探測和報警裝置。
（1）H工廠的過程危害分析沒有考慮液氯冷卻器內漏的情景。
對于腐蝕性的介質，盡管有機械完整性管理（包括定期的檢測和維護），還是需要考慮一旦機械完整性失效后可能造成什么樣的后果、我們有哪些方法來減緩后果。
在這起事故中，如果能在冷卻劑系統檢測液氯的泄漏，并且有適當的應急處置系統，就可以減輕事故的影響。
在實際工作中，如果液氯這樣的物質有可能漏入水系統，一方面在選擇水系統的建造材質時，要盡可能考慮潛在的腐蝕因素，還可以通過監測pH值等方式來盡早發現泄漏，以便及時采取控制措施。當然，也可以設置應急噴淋吸收等減緩后果的措施。
2、H工廠的控制室空調進風管道存在孔洞。
這些孔洞所在區域位于液氯泄漏點的下風向處，當液氯泄漏后，導致控制室內氯氣濃度過高，失去臨時避難的功能。
在工廠平面布置時，我們需要留意人員占據率較高的地方，如控制室、加工間等等，避免它們位于有毒物質潛在的泄漏地點的下風向；而且，這些建筑物的空調采風口也要布置在適當的地點，遠離有毒物質潛在的泄漏地點。
3、H工廠在工藝變更后，鐵路槽車和反應器的液氯緊急停車系統沒有整合，是分別獨立的。
這種做法明顯影響了應急反應的效率。因此，在我們的工廠，對于關系密切的工藝單元，應該采用統一的緊急停車系統；如果因為客觀因素的限制，不能整合在一起，那么就需要在應急反應計劃中考慮到這種現狀，并且為應急反應人員提供更多的培訓，幫助他們熟悉如何協同操作。
H工廠之前發生過控制室內能聞到氯氣的情形，但工廠沒有調查造成這種情況的原因。在工廠里，如果在某處某種化學品的濃度意外超標，除了弄清楚它們的來源外，有必要通過調查，弄清楚為什么發生這種情況，這么做，有助于及早消除隱患或彌補管理上的缺陷。
如果你的工廠也用到液氯這一類有毒和有腐蝕性的物質，不妨思考一下，它們相關的工藝單元中，有沒有換熱器，譬如冷卻器、加熱氣化器等等。如果有，發生內漏會造成什么后果，你有沒有防止內漏和減緩事故后果的相關措施。
