瓶装液氨使用安全状况调查分析

2016-09-18蔡仰华佛山市特种设备协会广东佛山528225

化工管理 2016年21期

蔡仰华（佛山市特种设备协会，广东　佛山　528225）

瓶装液氨使用安全状况调查分析

蔡仰华（佛山市特种设备协会，广东佛山528225）

通过对民营经济较为发达的“珠三角”地区瓶装液氨使用企业的使用安全状况现场调查，通过瓶装液氨为例，分析研究使用瓶装工业气体的中、小、微企业安全管理现状和存在的各种安全隐患，以及可能发生的安全事故及其危害，并从监管责任、企业主体责任、社会化安全技术服务等方面，探讨解决这些问题和消除瓶装工业气体使用单位共通的安全事故隐患的相应解决办法和应对措施。

瓶装液氨；使用；安全；研究

随着经济的发展，瓶装工业气体的使用越来越广泛，随之而来的使用安全问题越来越突出，特别是使用液氨等属于危险化学品介质的瓶装工业气体，这些单位都不属于危化品生产经营企业，没有相应的危险化学品安全管理基础和管理体系，现场管理混乱，安全隐患随处可见，安全事故可谓一触即发。为了深入了解分析这些使用瓶装工业气体的中小微企业安全现状，我们在佛山市安全生产监管局的大力支持下对“珠三角”工贸企业较为发达的佛山市行政区域内抽查有代表性的70家使用瓶装液氨的中小微企业，通过对企业的安全管理体系和现场进行安全隐患分析，为企业和各级行政主管部门制定相应的管理和监管对策提供依据，以期有效地防范和避免安全事故的发生。

1　瓶装液氨使用企业的安全管理现状

本次抽查的70家使用瓶装液氨企业中，全部为民营中小微企业，69家为金属加工企业。这些金属加工企业使用瓶装液氨的岗位只是其生产加工工艺中的一个小小的辅助工序，该工序将瓶装液氨气化后分解出氢气和氮气，用于产品的光亮退火处理。这些企业现状如下：

1.1生产厂房内人员密集，易发生群体中毒伤亡事故

我们所抽查的企业，都是先租用一些通用的工业厂房后，再安装所需的生产设备，生产厂房不是按生产工艺需要而设计，也没有根据生产安全要求进行配套改造，难满足相应的生产安全要求。普遍存在所有生产工艺设备和人员作业都集中在一个大厂房中，厂房面积在600～1000m2之间，设备间距较为紧凑，物品堆放较多较乱，一旦发生液氨泄漏扩散，人员难以迅速疏散，且工业园区内厂房布置较为紧凑，甚至连成一片，易受影响。按照企业自报，在册员工在50人以上的企业占据了41.5%，其中100人以上的企业占20.7%，200人以的企业占15.1%，300人以上的企业有5家。人员最多的一家金属加工企业自报人数为4500人，这家企业液氨的最高储存量达到了10吨，但是该企业竟然没有设置专用液氨储存仓库，液氨就放在生产作业人员较多的同一生产厂房内，这样的企业一旦发生液氨泄漏或火灾爆炸事故，极有可能造成多人中毒等严重伤亡事故。

1.2企业未按有关要求实施特种设备作业管理

在我们所抽查的企业中，基本上不懂得特种设备的相应安全管理要求，不知道瓶装液氨气化、分解的生产工艺中，液氨气瓶、液氨蒸发器等都属特种设备，必须执行特种设备安全管理有关的法律、法规、规则、规程、规定，就连液氨气化、分解设备装置中的液氨蒸发器这二类压力容器，仍有32.4%的企业未按相关法律法规去进行特种设备的使用登记，没有办理使用登记证，没有按压力容器的管理要求去进行定期检验和安全附件的定期检测；所有压力管道也没有按相应介质的颜色标记涂色和标记流向箭头，并且有48.7%的企业这一液氨气化分解岗位的作业人员没有压力容器操作等特种设备作业人员操作证，没有一家企业有人员持有承压类（锅炉压力容器压力管道）安全管理员证，多数企业根本无人懂得相应特种设备的安全管理知识。人员所持有的特种设备作业人员操作证也大部分为起重机类操作人员证，因为这些企业的生产厂房内都有多台起重吊车，生产依赖这些起重设备，但却未能按要求去管理、维修，大部分设备的吊钩均没有或被拆除了防钢索滑脱的安全保险扣，容易发生液氨气瓶高空滑落的安全事故。

1.3企业安全管理人员设置、安全培训教育和应急管理流于形式脱离实际

我们所抽查的企业为应付安全生产标准化的评审验收，均自报设置了专职或兼职安全健康管理人员，但现场询问这些管理人员，有83.2%对液氨的安全使用知识不了解，不懂得液氨泄漏事故应急处置方法，甚至对液氨的特性、危害性都不了解，管理难以到位。另外，虽然这些企业为付安全生产标准化评审都建立了员工培训管理制度和培训记录、培训档案等，但几乎所有企业的培训见证材料中，培训内容竟然没有液氨使用安全和应急处置等内容，只是普通的五金加工通用安全知识培训和消防应急培训。大部分企业的应急预案或现场专项应急处置方案均没有涉及液氨泄漏、冻伤、火灾爆炸等事故应急处置内容，只是主生产线五金加工通用型的应急预案（现场应急处置方案）。反映了企业的安全培训、应急管理只流于形式，也暴露了基层安全生产监管工作不细致，安全生产标准化评审流于形式，评审“走马看花”，不仔细不专业，重视资料忽视现场检查核对。

1.4危险品瓶装液氨储存缺乏专用仓库

这些企业一般使用800L（升）400kg规格的瓶装液氨，用量为2瓶/天～4瓶/天不等，为满足生产需要，储量为一天用量以上，也就是说厂内一般都会存在4瓶以上的液氨。然而，超过一半以上（51.7%）的企业没有液氨存放的专用仓库，瓶装液氨直接放在生产大厂房空间内，没有任何分隔措施和防碰撞措施。就算是自报设置了所谓的专用仓库，大部分也只是在厂房空间内的某一角落砌围墙分隔出的储存间，但围墙也只是象征性的1米高左右（见右图），无法分隔、阻止液氨发生泄漏时氨气向厂房空间扩散。并且这些“专用仓库”均没有直通厂房外的独立出入口，都是与整个生产现场共用出入通道，多数远离液氨岗位，给救援人员外部进入应急抢险造成较大困难。

1.5企业现场的配套设备设施与液氨使用安全不配套

我们所抽查的液氨使用企业，氨气化、分解的设备、装置基本上都安装在生产大厂房内的不同角落，且作业空间狭窄，岗位上空没有自动灭火装置，也没有配套设置能防范高浓度氨泄漏的喷水雾装置或喷含盐酸的雾状物稀释、中和、溶解的装置，没有防止液氨泄漏漫延或应急处置产生大量废水时为防外流而构筑围堤或挖坑收集设施。有83.4%企业的这一岗位无强制通风装置，部分企业液氨放置位置不能良好通风，有47.2%的企业这些岗位竟还未完全采用防爆等级电气装置、照明设备设施，甚至有企业的液氨气化分解装置旁边就有非防爆等级的控制电箱，且由于用电负荷大，在我们现场抽查时的11月底这样的冬季气温，还需要打电箱门用另一非防爆等级的风扇对着电箱内部吹风降温散热（如上右图），若现场出现管线接口泄漏氨气或氨分解后氢含量较高的混合气泄漏，就会引起爆炸。

1.6现场安全警示标志、安全防护用品不足，报警预警装置形同虚设

大部分液氨使用的企业现场安全警示标志不足，普遍只有“严禁烟火”的警示标志，没有针对液氨特性的防碰撞、禁敲击、防油污、防中毒、防静电和“当心中毒”或者“当心有毒气体”的警告标识，也没有“戴防毒面具”、“穿防护服”、“注意通风”等指令标识和“紧急出口”、“救援电话”等提示标识或安全警示标志。企业现场没有液氨的物理化学特性及其对人体健康危害的告知，也未见现场有害危险物检测结果在现场公布和没有对氨的接触控制和个体防护的要求告知，未见有发生事故后的急救措施、消防措施等现场告知。这些企业现场仅配备了1至2个活性炭过滤式防毒面具，并且大部分都已过期或不能使用。未发现有哪家企业按要求配备两套正压式空气呼吸器、长管式防毒面具、重型防护服等防护器具。岗位上的的易燃易爆气体和有毒气体自动检测报警装置基本上是一装就是“一劳永逸”，现场实物既无定期检测标志，又无法提供定期检测的记录、报告，至于这些自动检测报警装置是否有效或失灵，无人知晓。还有一些企业不知是什么原因，自动检测报警和探测器被改挂在其它不相干的地方，甚至象怕“受潮”而将自动检测报警的探头用塑料袋包裹密封起来。

1.7企业对瓶装液氨的危险性缺乏了解，液氨气瓶放置险象环生

我们所抽查的这些液氨使用企业，很多对液氨的理化特性完全不了解，有些企业生产过程中的加热是使用燃油（柴油或重油、油渣）作为燃料，燃油的储存、配油岗位、设备装置等竟与液氨气化、分解的设备装置的所在位置“无缝隙对接”紧靠在一起，并且，这两个工序之间也没有任何防火隔离措施（见右上图）。此外，这些企业的液氨气瓶与周围材料物品、设备的零配件、备品备件等零距离接触，无法避免碰撞或敲击，特别是现场起重吊车起吊物品频率较高，不可避免会发生失误或失控而发生撞击氨瓶的事故。更有甚者，企业为贪图方便，将液氨气瓶随便放置，甚至直接放在生产厂房大门口处，除了本厂货物出入容易碰撞外，面对门外园区干道川流不息的机动车辆，万一车辆失控撞击，将会发生氨泄漏甚至气瓶爆炸事故。此外厂房外是公共道路，人员流动复杂，难免有抽烟、打手机者经过或停留，而氨瓶放置在门口竟无任何保护措施，出现这一现象应该是企业不知危险而不是不顾危险。

1.8企业现场动火作业管理混乱，存在严重安全隐患

大部分企业的液氨岗位作业现场均没有防静电和动火作业管理制度或动火许可制度，作业人员没有穿着防静电工作服，并且有很多企业因生产工艺需要现场经常进行焊接动火作业，在我们抽查现场时刚好遇上一企业竟然在距离液氨气化、分解设备装置不足3米的位置进行压延中的不锈钢板的焊接接驳（材料输送需要），情形令人触目惊心。另外，这些企业的不锈钢加工压延用热处理炉距离液氨气化、分解设备装置也就十多米开外，而热处理炉用后的残余氢气就在炉上的放空管就近燃烧掉，一旦氨泄漏飘过去，马上会引发爆炸、燃烧（见右图两箭头所指位置分别是燃烧位置和液氨使用位置）。经现场询问企业有关人员，他们根本就没有液氨会发生泄漏的意识和应对措施。

2　瓶装液氨使用企业事故隐患分析和隐患治理建议

根据以上调查分析，这些企业无知又无畏，天天都在冒险作业却仍然“心安理得”，若不及时彻底改变这种状况，发生液氨泄漏甚至火灾爆炸事故，造成急性中毒事故甚至人员伤亡事故是迟早的事，因此必须要让企业、中介服务机构和各级监管机构进一步提高对瓶装液氨的使用安全认识。

2.1瓶装液氨的特性及其危害

液氨（氨气），又称为无水氨，英文名：ammonia，分子式：NH3，相对分子质量：17.03；CAS号：7664-41-7；危险性类别：按《危险货物品名表》（GB12268-2012）为第2.3类有毒气体，是一种无色液体，有强烈刺激性气味，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。氨的理化性质：熔点（℃）：-77.7，沸点（℃）：-33.5；液体相对密度（水=1）；0.82（-79℃）；气体相对密度（空气=1）：0.6；饱和蒸汽压（kpa）：506.62（4.7℃）；临界温度（℃）：132.5；临界压力（Mpa）：11.40；溶解性：易溶于水、乙醇、乙醚。

液氨是无色的液体，储于耐压钢瓶或钢槽中，遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。液氨由气态氨液化而得，是易燃易爆物，引燃温度（℃）：651；爆炸下限（%）：15.7；爆炸上限（%）：27.4；最大爆炸压力（Mpa）：0.580。

液氨的危害包括液氨泄漏后人体吸入会引起呼吸系统急性职业病和危及生命的急性中毒。低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的液氨能引起严重的化学烧伤或冻伤，甚至造成失明。

据安监总局公布的事故统计显示：从2002至今，发生液氨泄漏造成人员伤亡事故总计10余起，其中死亡40多人，重伤19人，轻伤286人。

2.2瓶装液氨泄漏造成区域危害的计算分析

根据前面的现场调查，这些使用瓶装液氨的中小企业最有可能发生的是液氨泄漏事故，而无论是液氨钢瓶泄漏还是相应管道、接口的泄漏，泄漏出的液氨都将全部挥发成气氨，并瞬间对周边环境造成影响。

2.2.1瓶装液氨泄漏事故时泄漏速度的估算

我们所抽查的企业所用瓶装液氨的规格为：使用温度：-40～60℃；最大充装量：400KG；水压试验压力：4.5MPa；气密试验压力：3MPa；公称直径：800mm；公称容积：800L；公称工作压力：3MPa。将液氨泄漏口假设为直径为10mm的孔，环境温度为20OC，按泄漏压力为3MPa计算，则泄漏裂口的面积为：A=（10× 10-3/2）2×3.14=7.85×10-5m2

液氨的泄漏量为；

式中：Q——液体泄漏速度，kg/s；

Cd——液体泄漏系数（见下液体泄漏系数表）；

A——裂口面积，m2

ρ——泄漏液体密度，kg/m3；对液氨：ρ（液氨）=1070 kg/m3；

P——容器内介质压力，Pa；

P0——环境压力，Pa；

液体泄漏系数表Cd

通过以上公式计算出，这些企业所用的瓶装液氨的泄漏速度约为：4.02 kg/s。

由于液氨从泄漏口喷出后全部闪蒸，故氨气的挥发速度也为：：4.02 kg/s。

2.2.2瓶装液氨泄漏达到爆炸下限所需的时间

液氨挥发成氨气后在标准状态后的密度是0.774 kg/m3，在常温（200C）的工作条件下其密度是0.7081kg/m3，氨的爆炸下限是15.7%，经过计算，其在常温下达到爆炸下限的质量浓度是0.1226 kg/m3。因此，按这些使用瓶装液氨的中小企业的液氨气化分解岗位面积普遍为40 m2，其空间高度5m计算，其密闭空间体积约为200 m3，当发生液氨泄漏布满该密闭空间达到爆炸下限的氨气量为：24.52kg。根据前面计算的氨气的挥发速度，该岗位达到爆炸下限所需的时间t：

t=24.52/4.02=6.1 S（秒）

也就是说氨气化分解岗位发生氨泄漏时，只需要6.1秒即可达到爆炸下限。

2.2.3瓶装液氨泄漏达到人短时间接触限值所需的时间和量

人短时间接触氨的容许浓度是30 mg/m3，按前面对瓶装液氨企业现场的调查分析，一般氨气化分解岗位是在整个生产厂房内，与厂房相通连成一体，而这些厂房普遍在600～1000 m2之间，平均高度约5 m，取800 m2计算，则其体积为：4000 m3，当发生液氨泄漏布满该密闭空间达到短时间接触限值的氨气量为：120g（0.12kg）。按液氨泄漏气化的速度计算，整个厂房扩散达到人体短时间接触容许浓度的时间为：0.12/4.02=0.03 S（秒）。

2.2.4瓶装液氨泄漏达到人员中毒伤亡接触限值所需的时间和量

根据氨的毒理特性，人暴露在大于3500mg（3.5g/m3）浓度会立即死亡，人暴露在大于553mg/m3（0.553g/m3）浓度会发生强烈刺激的中毒症状。

考虑液氨气化后的冷冻气体由下向上扩散，按人体呼吸高度2m计算，当发生液氨泄漏布满2m半径范围内的空间达到人接触后立即死亡的浓度时的氨气量为：87.92g。按液氨泄漏气化的速度计算，扩散达到人体短时间接触发生中毒死亡容许浓度的时间为：87.92×10-3/4.02=0.02187 S（秒）。也就是说人在2米范围内液氨发生泄漏不到1秒即可使人中毒死亡。按充满整个800 m2，平均高度为5m的厂房，以体积为4000m3计算，达到人接触后立即死亡的浓度时的氨气量为：14000g，扩散达到人体短时间接触发生中毒死亡容许浓度的时间为：14000×10-3/ 4.02=3.48 S（秒）。也就是说，发生液氨泄漏后在整个800 m2厂房内作业的人员在不采取任何防护措施下只有3.48秒的逃生时间。

我们所抽查的企业均存在严重的液氨泄漏隐患，按以上理论计算，发生在极短时间小范围内会造成人员死亡事故或人员中毒事故的风险较大。

2.3瓶装液氨使用企业事故隐患治理的探讨和建议

根据以上的调查分析，对于这些使用瓶装液氨的中小微企业，单靠企业自觉履行安全生产主体责任，我们可能看到更多的是出事后甚至是以人的生命作为代价的善后处理和责任追究，这是社会所不能接的，因此，必须事前排除解决好这些问题。

2.3.1切实解决安全生产管理形式多于实际，没有针对性的问题

根据前面的抽查分析，各级安全生产的监督检查、三级安全生产标准化的评审验收等均存在走过场，形式多于实际的问题，因此，必须建立更有效的监督检查和评审监管责任追究机制，将监督检查、评审要求再进一步具体细化，如规定评审组评审员所从事的专业要与企业匹配、对每个企业的现场评审要有时间规定等，同时，通过抽样回访复查验证等，建立评审机构诚信体系和责任追究机制，使评审验收更有符合实际。

2.3.2加大对企业的监督管理和执法力度，消除企业对安全生产工作的“博弈”心态

我们所抽样调查的这些中小微企业，技术力量、安全生管理能力非常薄弱，甚至连企业生存能力也非常低下，大部分企业主综合素质低，对安全生产工作不愿花“代价”而采取“博弈”、“无知者无惧”心态，因此，各级监督管理部门不能坐等“事后处理”，必须加大现场监管和执法的力度，涉及人力和专业技术问题等可采取政府购买服务形式委托第三方机构有针对性地不定期对重点企业进行落实安全主体责任的现场检查、隐患排查工作，由企业按检查整改通知书组织整改，当地监管部门负责监督整改，对于不配合甚至抗拒的企业，因安全是涉及人命关天的事，不能手软，该执法处罚的处罚，该关停的关停，使企业无法再“博弈”安全生产工作，而不得不花代价去改进安全管理状况。

2.3.3借助好中介机构对企业帮扶服务技术支持的同时，加大对中介机构的责任追究力度

这些安全生产技术管理能力非常薄弱中小微企业，最需要安全生产技术帮扶和服务。政府有关部门应大力培育安全生产中介服务机构，目前广东省佛山市的安全生产中介服务机构经过近几年来的市场培育，已迅速发展成为当地安全生产工作中一支不可缺少力量，对当地的安全生产工作作出重要贡献，但由于市场发育还很不成熟，存在不少滥竽充数甚至混水摸鱼的中介机构。因此，在培育中介机构的同时，建立安全生产中介服务机构诚信体系，加强对安全生产中介市场的监管力度和责任追究的力度，在强调企业主体责任的同时，对中介机构坚持谁得益谁负责的原则，切实保护好双方的切身利益，做到双赢。

2.3.4对这些企业的负责人、管理人员进行安全技术“扫盲”

从上述的调查分析可见，这些企业从企业主、各级管理人员到现场操作人员均出现“无知者无畏”现象，甚至可以说是这方面的安全“文盲”，因此必须从政府行政主管层面对这些使用使用瓶装液氨的中小微薄企业的主管人员、作业人员实施“强制”性安全技术“扫盲”，对涉及安全生产的培训不能采取“自愿为原则”，可采用政府购买服务形式由政府送培训到企业来解决培训费用问题，以消除对这些使用危险物品的中小企业的管理漏洞。

2.3.5应把瓶装工业气体的使用操作纳入特种设备作业人员或特种作业人员的管理

国家对压力容器的使用操作有非常完善的安全监察法律、法规和规定，对作业人要求必须经过专门的培训、考核，持证操作。但对气瓶这种属于比较特殊的压力容器，仅限于对充装作业有相应要求，而气瓶的使用操作却不属于特种没备作业人员监督管理的范围。而瓶装工业气体，种类繁多，危险性涉及低温、高压、易燃易爆、有毒剧毒、强腐蚀性等，但在使用操作上却既不属于质监系统监督管理的特种设备作业，也不属于安监系统监管的特种作业，没有强制性的考证培训和持证作业要求，因此，要解决这一安全管理漏洞，建议在特种设备作业人员作业种类中增加瓶装工业气体使用操作项目，或直接将其纳入固定式压力容器操作项目中，也可将其纳入危化企业作业人员项目中，总之，应实行持证操作。

2.3.6进一步落实瓶装工业气体这类危化品供应商的售后安全责任和监督管理

我们抽查的这些中小微企业，基本上是分散到村一级的工业园区里，企业有一定的隐蔽性，而村一级的安全监管人员普遍存在知识水平和综合素质较低等因素导致对这些企业监管出现漏洞，要解决些问题，一方面加大力度提高基层一级监管人员的水平和素质；另一方面，必须进一步落实这些瓶装工业气体供应商的售后安全责任的监管，使其履行好危险告知、安全培训、教会客户正确使用操作的义务，不得销售给不符合相应安全使用条件的客户，可借鉴易制毒品销售、使用的管理经验，追究事故连带责任，从源头上把关。

2.3.7从制度建设上进一步完善行政监督职能和责任落实，消除安全管理漏洞

但从以上的调查分析可看出，安全生产监管部门对这些中小微企业的监管存在漏洞。并且，瓶装液氨的使用企业还涉及气瓶、压力容器、压力管道等特种设备的安全管理，除安监部门外质量技术监督部门也有监管责任，需要各级政府重视来协调解决，杜绝出现“三不管死角”，并因地制宜制定相应的地方行政规定或地方行政规章，明确具体要求和各监部门、使用单位的责任。目前，已有部分省市根据本地实际出台了相关管理规定，如《山东省液氨储存与装载安全生产技术规范（试行）》、《青岛市液氨使用安全管理规定（试行）》等，相信，只要政府重视，大家统一认识，像涉及千家万户的瓶装石油液化气的使用安全难题都能解决，瓶装液氨的使用安全问题必定能得到有效解决。

［1］《中华人民共和国安全生产法》、

［2］《中华人民共和国特种设备安全法》

［3］《危险货物品名表》（GB12268-2012）

［4］《工作场所安全使用化学品规定》

［5］《工作场所有害因素职业接触限值》

［6］《固定式压力容器安全技术监察规程》

［7］《气瓶安全技术监察规程》

［8］《特种设备安全监察条例》

［9］《特种设备作业人员监督管理办法》

［10］《特种设备作业人员考核规则》

［11］《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》

［12］《广东省特种设备安全条例》