行為安全視角下的氨泄漏事故分析

許素睿副教授 胡廣霞

（中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院 安全工程學(xué)院，北京 100048）

0 引言

氨因其價(jià)格低廉和制備方便被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)和鹽化工企業(yè)[1]。但氨易燃易爆、有毒有害，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中經(jīng)常由于不當(dāng)操作導(dǎo)致破損發(fā)生泄漏，且由于其極易迅速擴(kuò)散，在泄漏發(fā)生后易形成大面積的危險(xiǎn)區(qū)域，不僅對(duì)廠區(qū)內(nèi)部和鄰近區(qū)域人員的生命和財(cái)產(chǎn)造成重大損失，并會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可逆損害。

2013年6月3日，吉林省長(zhǎng)春市寶源豐禽業(yè)有限公司因氨氣泄漏爆炸，導(dǎo)致121人死亡、76人受傷，主廠房及內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備全部損毀，直接經(jīng)濟(jì)損失1.82億元[2]。同年8月31日，上海市寶山區(qū)翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司發(fā)生液氨泄漏，造成15人死亡、25人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失2510萬元[3]。我國(guó)接連發(fā)生的這兩起大型氨泄漏事故，造成逾百人死亡、超億元損失的惡劣后果，引起了安全工作者的高度重視[4-5]。鑒于此，本文將對(duì)這兩起事故的事故原因以行為安全為基礎(chǔ)分析事故致因機(jī)理，為涉氨區(qū)域的安全管理體系建設(shè)、人員的不安全動(dòng)作控制等安全工作提供理論依據(jù)，幫助預(yù)防和控制氨泄漏事故。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 行為安全理論基礎(chǔ)

行為安全認(rèn)為事故是行為鏈的運(yùn)行結(jié)果，安全工作的主要目的是預(yù)防事故，就需要控制行為鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)[6-7]。事故致因“2-4”模型（即24Model）是基于行為安全理論，在Heinrich事故致因鏈[8]、Reason瑞士奶酪模型[9]等的基礎(chǔ)上提出的現(xiàn)代事故致因鏈。行為安全事故致因鏈至少有以下5種用途[10]：給出事故分析的方法和技術(shù)路線；給出事故分析的結(jié)果；事故責(zé)任劃分的依據(jù)；事故預(yù)防策略制定的根據(jù)；給出安全監(jiān)察的方法。

事故致因“2-4”模型[11-15]中的2是指事故發(fā)生分為組織和個(gè)人2個(gè)層面，4是指導(dǎo)、運(yùn)行、習(xí)慣性、一次性4個(gè)階段的行為發(fā)展過程，安全文化（根源原因）的指導(dǎo)行為指導(dǎo)安全管理體系（根本原因）的運(yùn)行行為，間接導(dǎo)致個(gè)人的習(xí)慣性行為（間接原因），從而在某次事故中引發(fā)出一次性不安全動(dòng)作和物態(tài)（直接原因）最終導(dǎo)致事故的發(fā)生，完整24Model，如圖1。

圖1 事故致因“2-4”模型Fig.1 Accident causation 24Model

通過事故統(tǒng)計(jì)與分析，可以證明事故致因“2-4”模型具有應(yīng)用于化工事故分析的可行性和有效性[16]，分析結(jié)果有助于涉氨企業(yè)的安全管理實(shí)踐。應(yīng)用24Model分析化工行業(yè)事故不僅能找到根本原因，還能夠確定導(dǎo)致安全工作失誤的原因，從而合理地制定預(yù)防氨泄漏事故的對(duì)策措施[17]。

1.2 氨泄漏特性

1.2.1 氨危險(xiǎn)性質(zhì)

氨容易制造、價(jià)格低廉，易溶于水，是工業(yè)常用制冷劑。氨蒸汽有強(qiáng)烈的刺激性臭味，但無色的性質(zhì)導(dǎo)致不易發(fā)現(xiàn)其泄漏點(diǎn)。液氨是在高壓或低溫下儲(chǔ)存的，一旦發(fā)生泄漏，液氨迅速?gòu)囊合嘧儦庀?，氨氣和液氨微?；旌衔锛捌浞纸馕镌谝欢舛扔雒骰饡?huì)燃燒和爆炸。液氨噴濺到人體皮膚上會(huì)引起凍傷；空氣中氨氣濃度達(dá)到0.5%～0.6%時(shí)，吸入人體會(huì)導(dǎo)致中毒；而濃度達(dá)到500～700mg/L時(shí)，人會(huì)“閃電式”死亡。

1.2.2 泄漏危險(xiǎn)性質(zhì)

（1）在許多企業(yè)中，在冷庫、速凍車間及相鄰的包裝車間等低溫車間工作的員工較多，且有的企業(yè)為節(jié)約成本，低溫車間與冷庫等廠房中沒有單獨(dú)的氨制冷系統(tǒng)，一旦車間內(nèi)部發(fā)生氨泄漏事故，工廠內(nèi)部及鄰近區(qū)域的氨氣濃度會(huì)迅速升高，致使人員中毒或喪失行動(dòng)能力，甚至遇到火源會(huì)發(fā)生爆炸。

（2）高壓液氨在泄漏過程中，變?yōu)榘睔夂鸵喊蔽⒘Ｔ诳諝庵谐蕽忪F狀快速擴(kuò)散；同時(shí)大幅度降低周邊環(huán)境溫度，導(dǎo)致泄漏區(qū)域很快會(huì)被白色霧狀漂浮物籠罩，難以確定泄漏點(diǎn)位置和泄漏形式。

（3）在火災(zāi)情況下，高溫會(huì)使制冷管道中的液氨迅速汽化，壓力升高導(dǎo)致管道爆裂，造成更大規(guī)模的氨泄漏；而當(dāng)氨泄漏沒達(dá)到爆炸極限時(shí)遇火源會(huì)產(chǎn)生閃火現(xiàn)象，達(dá)到爆炸極限時(shí)遇火源就會(huì)發(fā)生蒸氣云爆炸。同時(shí)大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房易坍塌，且內(nèi)壁多設(shè)置有極易燃燒的保溫層材料會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙氣[3]。

2 事故致因途徑建立與分析

2.1 吉林寶源豐氨泄漏爆炸事故

2.1.1 事故概述

2013年6月3日，吉林省長(zhǎng)春市寶源豐公司第一廠房發(fā)生特別重大氨火災(zāi)爆炸事故。當(dāng)日早5時(shí)50分左右，該廠有395人進(jìn)廠工作。20min后，車間女更衣室附近人員發(fā)現(xiàn)上方有煙氣和火苗，接著有人發(fā)現(xiàn)主廠房南面中間位置上方有黑色濃煙。員工對(duì)其進(jìn)行初期撲救想要滅火，但火焰順著廠房吊頂從南面蔓延北面。同時(shí)火勢(shì)還沿廠房墻面等向下方蔓延至廠房附屬區(qū)，并且接著向周圍的速凍車間、主車間和冷庫車間燃燒。大火燃燒引發(fā)的高溫高熱致使主廠房附近冷庫和螺旋速凍機(jī)的液氨運(yùn)輸管道發(fā)生爆炸，廠房屋頂毀壞，以至于大量氨氣迸出，加劇火焰燃燒[2]。

2.1.2 事故原因定位

采用24Model分析吉林寶源豐氨泄漏火災(zāi)爆炸事故，可系統(tǒng)科學(xué)的定位事故原因，如圖2。

圖2 吉林寶源豐氨泄漏爆炸事故致因分析Fig.2 Accident analysis of Baoyuanfeng ammonia leakage in Changchun city

（1）直接原因（一次性行為）。

導(dǎo)致此次吉林省寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生氨泄漏火災(zāi)爆炸事故的直接原因，包括一線操作人員和監(jiān)管人員的不安全動(dòng)作以及氨相關(guān)設(shè)備的不安全物態(tài)。

①操作人員在氨設(shè)備周圍違規(guī)安裝布設(shè)電氣設(shè)備及線路，主廠房?jī)?nèi)電纜明敷，二車間的電線未使用橋架、槽盒和安全防護(hù)管，為電線短路埋下重大事故隱患。

②公司監(jiān)管人員違規(guī)鎖閉南部主通道的西側(cè)安全出口和二車間西側(cè)直通室外的安全出口。

③主廠房?jī)?nèi)大量使用聚氨酯泡沫保溫材料和聚苯乙烯夾芯板。聚氨酯泡沫燃點(diǎn)低、燃燒速度極快，聚苯乙烯夾芯板燃燒的滴落物具有引燃性，且燃燒后產(chǎn)生高溫有毒煙氣。

④主廠房?jī)?nèi)沒有報(bào)警裝置，沒有廣播裝置。

（2）間接原因（習(xí)慣性行為）。

導(dǎo)致氨泄漏爆炸事故中人員做出不安全動(dòng)作和存在不安全物態(tài)的原因包括安全知識(shí)、安全意識(shí)、安全習(xí)慣、安全生理、安全心理。

①安全知識(shí)不足。寶源豐公司操作人員不具有“電氣線路、設(shè)備滅火首先要斷開電源”的安全知識(shí)；員工不具備“重大隱患事故發(fā)生后要及時(shí)疏散附近人群”這一安全常識(shí)。

②安全習(xí)慣不佳。公司員工沒有“事故發(fā)生后要及時(shí)告知其他相關(guān)人員”的安全習(xí)慣，只顧自己倉促逃跑。

③安全意識(shí)不高。一線員工沒有意識(shí)到吸入大量氨氣能致人死亡，也沒有意識(shí)到氨氣空氣混合物遇明火會(huì)產(chǎn)生爆炸；公司管理者根本沒有“以人為本、安全第一”的安全意識(shí)。

（3）根本原因（運(yùn)行行為）。

根本原因主要為寶源豐公司安全管理體系缺欠，可能有以下幾點(diǎn)因素：

①制度制定和執(zhí)行缺欠。寶源豐公司未按規(guī)定建立特種設(shè)備安全技術(shù)檔案，未按要求每月定期自查并記錄，未在安全檢驗(yàn)合格有效期屆滿前1個(gè)月向特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提出定期檢驗(yàn)要求；沒有有效的安全防護(hù)制度措施。

②人員管理缺欠。特種設(shè)備操作人員資質(zhì)作假，公司沒有成立應(yīng)急救援隊(duì)伍。

③培訓(xùn)教育缺欠。寶源豐公司未對(duì)員工進(jìn)行安全培訓(xùn)，員工缺乏消防安全常識(shí)和撲救初期火災(zāi)的能力；雖然制定了事故應(yīng)急預(yù)案，但從未組織開展過應(yīng)急疏散演練。

④安全責(zé)任制不到位。沒有逐級(jí)簽訂包括消防在內(nèi)的安全責(zé)任書，企業(yè)法人、總經(jīng)理及車間、班組負(fù)責(zé)人都不知道自己的安全職責(zé)，沒有認(rèn)真履行《消防法》、《安全生產(chǎn)法》等的規(guī)定。

⑤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及措施缺欠。未按照國(guó)家規(guī)定對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)、評(píng)估、登記建檔、備案，未對(duì)存在的重大隱患進(jìn)行排查整改消除；未設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)和配備必要的應(yīng)急救援設(shè)備。

（4）根源原因（指導(dǎo)行為）。

造成事故的根源原因是寶源豐公司安全文化欠缺，導(dǎo)致公司形成重生產(chǎn)、重產(chǎn)值、重利益、要錢不要安全的氛圍，未按照原設(shè)計(jì)施工，嚴(yán)重違反安全生產(chǎn)方針和安全生產(chǎn)法律法規(guī)，為了金錢利益而無視員工生命。公司整體忽視安全的重要作用，尤其是2010年該公司發(fā)生多起火災(zāi)事故后，沒有認(rèn)真吸取教訓(xùn)、加強(qiáng)消防安全工作和徹底整改存在的事故隱患。

寶源豐公司在安全文化建設(shè)中缺失“一切事故均可預(yù)防”、“安全融入管理”、“安全決定于安全意識(shí)”、“安全部門作用”、“員工參與程度”、“安全制度執(zhí)行方式”、“安全創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益”、“安全培訓(xùn)需求”、 “應(yīng)急能力”等元素。

2.2 上海翁牌冷藏公司氨泄漏事故

2.2.1 事故概述

2013年8月31日10時(shí)40分左右，上海翁牌公司員工有約24人在單凍機(jī)生產(chǎn)線區(qū)域作業(yè)，38人在水產(chǎn)加工整理車間作業(yè)。約10時(shí)45分，氨壓縮機(jī)房操作工在氨調(diào)節(jié)站進(jìn)行熱氨融霜作業(yè)。10時(shí)48分20秒起，單凍機(jī)生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控錄像顯示現(xiàn)場(chǎng)陸續(xù)發(fā)生約7次輕微震動(dòng)，單次震動(dòng)持續(xù)時(shí)間1～6s不等。10時(shí)50分15秒，正在進(jìn)行融霜作業(yè)的單凍機(jī)回氣集管北端管帽脫落，導(dǎo)致氨泄漏[3]。

2.2.2 事故原因定位

采用24Model分析上海翁牌冷藏公司氨泄漏爆炸事故，可系統(tǒng)科學(xué)的定位事故原因，如圖3。

圖3 上海翁牌冷藏公司氨泄漏事故致因分析Fig.3 Accident analysis of Wongpai ammonia leakage in Shanghai city

（1）直接原因（一次性行為）。

導(dǎo)致此次上海翁牌冷藏公司發(fā)生氨泄漏的直接原因，包括一線操作人員和監(jiān)管人員的不安全動(dòng)作以及氨相關(guān)設(shè)備的不安全物態(tài)。

①融霜人員違章操作。嚴(yán)重違規(guī)采用熱氨融霜方式，未排除蒸發(fā)器內(nèi)的液氨導(dǎo)致發(fā)生液錘現(xiàn)象，壓力瞬間升高，致使存有嚴(yán)重焊接缺陷的單凍機(jī)回氣集管管帽脫落，造成氨泄漏。

②翁牌冷藏公司監(jiān)管人員違規(guī)施工和違規(guī)生產(chǎn)，搭建違法構(gòu)筑物（即后用于堆放物品及放置單凍機(jī)生產(chǎn)線的事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)）。

③管帽與回氣集管焊接接頭存在嚴(yán)重焊接缺陷，導(dǎo)致其在壓力波動(dòng)過大或瞬間升高時(shí)極易產(chǎn)生低應(yīng)力脆斷。

④水融霜設(shè)備缺失，無法按規(guī)程進(jìn)行水融霜作業(yè)，違規(guī)進(jìn)行氨融霜。

（2）間接原因（習(xí)慣性行為）。

①安全知識(shí)不足。翁牌公司操作人員對(duì)氨的化學(xué)性質(zhì)認(rèn)識(shí)不足，不知道當(dāng)熱氨充入留有液氨的管道時(shí)，液氨會(huì)發(fā)生急劇汽化引起液錘現(xiàn)象；不具備“重大事故隱患發(fā)生后要及時(shí)疏散附近人群”這一安全常識(shí)。

②安全習(xí)慣不佳。操作人員不具備認(rèn)真觀察監(jiān)控設(shè)備的安全習(xí)慣，事故發(fā)生前2min內(nèi)，單凍機(jī)生產(chǎn)線附近陸續(xù)發(fā)生約7次輕微震動(dòng)，但操作人員忽視這些信號(hào)，沒有警惕防止氨泄漏的安全習(xí)慣。

③安全意識(shí)不高。翁牌公司操作人員對(duì)氨具有的危險(xiǎn)性沒有足夠的意識(shí)，只知道氨對(duì)人體的眼、鼻、喉等有刺激作用，不知道吸入大量氨氣能致人死亡；翁牌公司管理人員在主體建筑竣工驗(yàn)收后，擅自將原單凍機(jī)生產(chǎn)線區(qū)域、預(yù)留的水產(chǎn)精深加工區(qū)域及部分水產(chǎn)加工整理車間改為冷庫等，人為增添安全隱患，安全意識(shí)差。

（3）根本原因（運(yùn)行行為）。

根本原因主要為翁牌公司安全管理體系缺欠，可能有以下幾點(diǎn)因素：

①設(shè)備布局管理不當(dāng)。操作人員在熱氨融霜控制閥門時(shí)，無法同時(shí)對(duì)融霜的關(guān)鍵計(jì)量設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；在氨制冷設(shè)備及其管道附近，設(shè)置加工車間組織生產(chǎn)。

②人員管理缺欠。擅自安排臨時(shí)用工，未對(duì)其進(jìn)行安全三級(jí)教育。翁牌公司8月15日新招錄57人，未簽訂勞動(dòng)合同和安排安全培訓(xùn)就組織工人進(jìn)行加工作業(yè)，未告知作業(yè)場(chǎng)所存在的危險(xiǎn)因素。

③培訓(xùn)教育缺欠。公司管理人員及特種作業(yè)人員未取證上崗，未對(duì)操作人員進(jìn)行有針對(duì)性的安全教育和培訓(xùn)。

④規(guī)章制度缺欠。翁牌公司安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)規(guī)章制度及安全技術(shù)操作規(guī)程不健全，無單凍機(jī)熱氨融霜的操作規(guī)程。

⑤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及措施缺欠。未按有關(guān)法規(guī)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨及其管線這一重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)；未設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)和配備必要的應(yīng)急救援設(shè)備。

（4）根源原因（指導(dǎo)行為）。

此次事故中的根源原因則是上海翁牌公司安全文化缺欠、安全思想認(rèn)識(shí)不到位，致使管理者缺乏安全思想，企業(yè)安全管理體系缺欠，也使該公司員工沒有形成合格的安全意識(shí)、安全素質(zhì)等，進(jìn)一步導(dǎo)致其做出不安全動(dòng)作、導(dǎo)致不安全物態(tài)，最終導(dǎo)致事故造成嚴(yán)重的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

上海翁牌冷藏公司在安全文化建設(shè)中缺失“安全的重要度”、“一切事故均可預(yù)防”、“安全融入管理”、“安全決定于安全意識(shí)”、“安全制度執(zhí)行方式”、“安全創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益”、“安全培訓(xùn)需求”、“管理體系作用”、 “應(yīng)急能力”等元素。

3 對(duì)策措施研究

通過對(duì)以上兩起氨事故的行為安全分析，可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致氨泄漏及后續(xù)火災(zāi)爆炸事故的原因在不同層階存在共性，因此涉氨操作人員及安全監(jiān)管人員應(yīng)根據(jù)事故致因分析結(jié)果依次解決事故的根源、根本、間接原因，更有效消除事故的直接原因，達(dá)到初期預(yù)控，從而預(yù)防氨泄漏事故的發(fā)生。

（1）氨泄漏事故一般會(huì)先有輕微泄漏，但操作人員通常對(duì)其沒有及時(shí)的應(yīng)對(duì)反應(yīng)，導(dǎo)致事故擴(kuò)大化發(fā)展；因此其應(yīng)提升對(duì)異常情況的敏感度以及在緊急情況下的操作能力。

（2）氨氣一旦泄漏到空氣中很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，涉氨企業(yè)須對(duì)氨相關(guān)設(shè)備設(shè)施做好動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)，任何微小異常都應(yīng)迅速上報(bào)，采取應(yīng)急響應(yīng)措施。

（3）氨泄漏事故的原因最終通常都存在氨設(shè)備設(shè)施的違規(guī)布置以及操作人員的違規(guī)操作，因此嚴(yán)格遵守國(guó)家監(jiān)管規(guī)定和安全操作規(guī)程可極大地控制氨事故的發(fā)生。

（4）涉氨區(qū)域操作人員和管理人員對(duì)氨本身、涉氨設(shè)備、電氣、管道等的安全知識(shí)不足，安全應(yīng)急習(xí)慣、安全意識(shí)的缺失，人為的增添了許多安全隱患。公司及監(jiān)管部門應(yīng)加大對(duì)涉氨區(qū)域操作人員和管理人員有關(guān)氨危險(xiǎn)性、安全習(xí)慣和安全意識(shí)、以及心理生理素質(zhì)的教育培訓(xùn)。

（5）安全規(guī)章制度的完善、應(yīng)急培訓(xùn)的加強(qiáng)以及詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)氨相關(guān)企業(yè)安全管理體系的建設(shè)至關(guān)重要；同時(shí)，企業(yè)要重視安全文化氛圍的建立與提高。

4 結(jié)論

（1）以2起典型的氨泄漏事故為例，從行為安全視角研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用事故致因“2-4”模型可準(zhǔn)確定位氨泄漏事故的原因，其4個(gè)行為階段能幫助進(jìn)行詳細(xì)原因分析。

（2）氨泄漏事故的直接原因主要是操作人員在涉及液氨和特種作業(yè)中的違章操作和氨設(shè)備的不安全物態(tài)；間接原因?yàn)閱T工對(duì)于氨危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)的不足、較差的安全習(xí)慣及不佳的安全心理；根本原因是安全管理組織程序的缺失和制度執(zhí)行不力；而根源可追溯到員工對(duì)特定安全文化元素理解不到位。

（3）針對(duì)涉氨制冷企業(yè)存在的安全問題，提出實(shí)用性對(duì)策措施和建議，為提高涉氨制冷企業(yè)安全管理水平提供理論依據(jù)與技術(shù)參考。