天嘉宜爆炸事故深層原因與完善化工企業安全監管機制的研究

楊喜港，高建村，*，任紹梅，，孫 谞，史晨光，詹建蒂，王勝男

(1.北京石油化工學院，北京 102617 ； 2.北京市安全生產工程技術研究院，北京 102617)

我國的化工產業規模已經是世界第一，但化工企業安全管理理念和技術水平還有待提高，江蘇響水天嘉宜化工有限公司(以下簡稱天嘉宜公司)“3·21”特別重大爆炸事故給化工企業安全問題再次敲響了警鐘。在天嘉宜公司事故調查報告出來之前有學者從不同角度分析了事故原因，顧春紅[1]指出了環境風險防控機制的內容和建議；童國富[2]提出了加強安全隱患排查；陳孝斌[3]提出了政府、企業和人民群眾三方面建議。在事故調查報告公布之后，孫艷寧[4]詳細地分析了政府各部門、企業和中介服務機構的主要問題。You等[5]在事故原因的基礎上，總結了責任人員的行政責任和刑事責任以及預防措施。Wang等[6]在危險化學品儲存和管理、安全管理體系和政府監督方面提出建議。還有筆者針對性地分析了危險廢物的處置現狀和問題；楊桂興[7]提出了固體廢棄物信息公開管理平臺；何凡[8]建議政府優化配置增加投資；張晶[9]提出構建危險廢物管理網絡，提升處置技術和做好利用規劃。Sarah ELSaid等[10]以Cairo and Brussels為案例，利用five-point Likert scale評估固體廢物管理；Kabera Telesphore[11]以東非城市為例對聯合固體廢物回收系統進行測試；Traven Luka[12]、Navarro Ferronato[13]分析了歐盟城市的固體廢物管理；Shai Fu等[14]改進了危險廢物的儲存方法；Komal Agrawal[15]研究了危險廢棄物苯酚及苯二酚的處置技術；譚婷[16]分析了穩定固化、碳酸鹽、氣化等離子體和超臨界水氧化4種危險固體廢棄物的處理形式的特性、范圍和優勢。筆者通過對響水“3·21”特大事故的深層原因分析，結合篩查某區危化企業的情況，找出中小化工企業安全監管機制方面存在的薄弱環節，從危險廢棄物管理和其他交叉業務方面分析，提出完善化工企業安全監管機制的建議。

1 天嘉宜公司爆炸事故相關原因

1.1 危險廢棄物的產生過程

天嘉宜公司產生硝化廢料主要是3個化工生產項目：17 000 t/a間苯二胺、2 500 t/a鄰苯二胺和500 t/a對苯二胺項目(以下合并簡稱苯二胺項目)。天嘉宜公司苯二胺項目產品的生產工藝為：苯與硝酸、硫酸的混合酸經兩次硝化反應生成混二硝基苯粗品，精制除去副反應產物硝基苯酚等后，經加氫反應生成產品混苯二胺，經精餾分離生成最終產品鄰苯二胺、間苯二胺和對苯二胺。生產工藝如圖1和圖2所示。

混二硝基苯的分子式為C6H4N2O4，為鄰二硝基苯、間二硝基苯和對二硝基苯的混合物，其結構式如圖1所示，為無色或黃色片狀結晶，有苦杏仁味。熔點為89～118 ℃，沸點為301～319 ℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等，與強氧化劑、強還原劑、強堿反應。遇明火、高熱易燃，與氧化劑混合形成爆炸性混合物，經摩擦、震動或撞擊可引起燃燒或爆炸，有害燃燒產物為一氧化碳、二氧化碳和氧化氮。

苯二胺的分子式C6H8N2(結構式如圖1所示)，為無色或淡紫紅色針狀結晶體，具有苦杏仁味，遇高熱、明火可燃。與強氧化劑發生反應。受高熱分解產生有毒氧氮化物和氯化氫。熔點為32～33 ℃，沸點為245～284 ℃，閃點為127～147 ℃。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等。火險分級為丙類，有害燃燒產物為一氧化碳、二氧化碳和氧化氮。是“三致”物質。

1.2 事故的直接原因

天嘉宜公司危險廢棄物在產生明火前有白煙出現，燃燒過程中伴有固體顆粒燃燒物濺射，同時產生大量白色和黑色煙霧，火焰呈黃紅色，經與事故現場監控視頻比對，事故初始階段燃燒特征與天嘉宜公司危險廢棄物燃燒特征相吻合，認定最初起火物質為舊固廢庫內堆放的硝化廢料。

天嘉宜公司貯存在舊固廢庫內的硝化廢料為固體廢物，根據有危險廢物檢測資質的北京市理化分析測試中心檢測，天嘉宜公司的硝化廢料主要成分是三硝基二酚(48.4%)、間二硝基苯(26.2%)、水(18.5%)、三硝基一酚(3.6%)、未檢出物(1.5%)、少量鈣鹽和鈉鹽(0.6%)等。天嘉宜公司貯存在舊固廢庫內的硝化廢料為固體廢物，屬于危險廢物。

三硝基苯二酚的分子式為C6H3N3O8，黃褐色或紅褐色結晶，熔點為180 ℃，易溶于醇、醚，易燃，有毒，屬易制爆化學品。

間二硝基苯的分子式為C6H3N3O4，無色固體，有揮發性，熔點為89 ℃，沸點為301 ℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。遇明火、高熱易燃，與氧化劑形成爆炸性混合物。

三硝基一酚的分子式為C6H3N3O7，俗稱苦味酸，淡黃色晶狀固體，熔點為121.8 ℃，沸點大于300 ℃發生爆炸，溶于熱水、醇、苯、乙醚。易燃、有毒，屬易制爆化學品。

經過對天嘉宜公司危險廢棄物熱安全性分析，硝化廢料具有自分解特性，分解時釋放能量，且分解速率隨溫度升高而加塊。事故組的實驗數據表明，絕熱條件下，硝化廢料貯存時間越長，越容易發生自燃。通過熱安全性分析實驗及理論計算，樣品達到163.6 ℃能發生自燃，絕熱條件下，硝化廢料起始溫度為39.2 ℃，因自分解放熱，1年后會發生自燃；起始溫度為21.1 ℃，5年后會發生自燃；起始溫度為17.3 ℃，7年后會發生自燃。天嘉宜公司舊固廢庫貯存的硝化廢料最長貯存時間超過7年。在堆垛緊密、通風不良的情況下，長期堆積的硝化廢料內部熱量累積，溫度不斷升高，當上升到自燃溫度時，發生自燃。經事故組調查認定，事故的直接原因是天嘉宜公司舊固廢庫內長期違法貯存的硝化廢料持續積熱升溫導致自燃，燃燒引起爆炸[17]。

1.3 事故主要相關方的關鍵問題

天嘉宜公司作為此次事故的安全主體責任方，無視國家環境保護和安全生產法律法規，刻意瞞報固體危險廢棄物、長期違法貯存固體危險廢棄物、違法處置固體危險廢棄物、固廢和廢液焚燒項目長期違法進行、企業管理混亂、安全生產嚴重違規、違法未批先建問題突出，是事故發生的主要原因。

第三方中介服務機構如環境影響評價機構、安全評價機構及設計、施工、檢維修機構等弄虛作假，有5家環評機構出具的環評報告與天嘉宜公司實際情況嚴重不符，安全評價機構檢查不全面、不深入，出具的安全評價報告與實際情況嚴重不符，導致天嘉宜公司危險廢棄物重大風險未能及時暴露，誤導了有關部門的監管工作。天嘉宜公司的設計單位無設計資質，施工也與設計圖紙不符，這些機構出具虛假失實文件，是事故發生的重要原因。

政府有關部門如應急管理部門、生態環境部門等未認真履行監督管理職責、執法不嚴、復產驗收把關不嚴，對第三方機構出具虛假報告失察。應急管理部門對發現的固廢庫內大量貯存的危險廢棄物問題沒有及時向生態環境部門提出并推動解決，對隱患排查不徹底，生態環境部門對天嘉宜公司貯存并處理危險廢棄物問題嚴重失察，天嘉宜公司有重大工藝變更時，對復產驗收把關不嚴。規劃和住建部門對“未批先建”問題監管不力，違反相關法律法規，在天嘉宜公司開工建設后，為其補辦施工許可手續。

2 某區危險化學品企業相關問題

2.1 相關企業工藝介紹

某區有3家危險廢棄物回收再利用的化工企業，分別為A、B、C公司；另有2家設有為危險廢棄物庫的化工企業為D和E公司。A公司是某市重要的危險廢液回收再利用企業，有2條廢棄液生產加工線：一條是廢ITO刻蝕液回收利用生產線，年處理能力5 000 t，ITO即摻錫氧化銦，是一種半導體材料，具有高的導電率、高的可見光透過率、高的機械硬度和化學穩定性。ITO腐蝕液成分主要是鹽酸和硝酸的混合酸，加入碳酸鹽礦物方解石，反應得到氯化鈣和醋酸鈣的澄清液，經過蒸餾、濃縮、結晶、分離等得到氯化鈣成品；另一條生產線是廢AL刻蝕液回收利用加工線，得到磷酸和醋酸鈉成品，年產11 000 t。廢AL刻蝕液成分為混合酸，有醋酸、磷酸和硝酸，醋酸沸點為117.9 ℃，硝酸沸點為120 ℃左右，磷酸沸點為261 ℃，混合酸經過蒸餾得到磷酸成品和醋酸成品，醋酸再加入氫氧化鈉經過反應、濃縮結晶和分離得到醋酸鈉成品。該公司對含有2種酸的混合酸廢液進行回收利用，并從中得到多種新的化工原料。

B公司是某市化學工業集團有限責任公司下屬國有企業，是市環保局指定的廢試劑、溶劑回收企業。B公司現在對市科研機構、大專院校廢試劑和一些重點單位大批量廢溶劑進行回收，廢化學試劑的提純、精制工藝根據分析檢測的結果對不符合標準的廢化學試劑進行純化處理。具體工藝流程如圖3所示。

C公司主要生產超凈高純試劑硫酸、鹽酸、硝酸、氫酸、冰醋酸、雙氧水，產品質量已達到了國際SEMI-C7-C8-C12標準，能滿足不同行業用戶的需求。該公司是重點扶持的高新技術產業及頗具影響力的電子化學品生產企業。該公司的超凈高純試劑可以循環使用，工藝流程如圖4所示。

這3家化工企業有的是固體化學廢棄物回收再利用企業，有的是液體化學廢試劑回收再利用企業，都在管理和生產工藝上有安全隱患。

D公司是一家私營化工企業，是國家高新技術企業，主要生產研發高分子材料，有自己的危險化學品廢棄物庫房。D公司有2道工藝是以二甲苯作為生產原料，其工藝過程也加入大量的危險化學品。該公司的危險化學品廢棄物庫房大概有15 m2，里面放有少量二甲苯，芳香氣味刺鼻，二甲苯用棕色玻璃瓶裝，下面有托盤墊著，放在一張木質桌子上，窗戶少量開啟。

E公司是液氨使用儲存單位，為四級重大危險源企業，屬于國營企業，不涉及化工生產裝置及反應工藝。該企業的危險廢棄物倉庫在制冷車間的東南方向，里面貯存潤滑油、廢棄油漆和一些固體廢物，倉庫有吊頂。

2.2 企業存在的相關問題

5家企業在安全基礎管理、工藝設備儀表電氣、設計總圖和消防應急方面存在很多問題，有些企業是政府職能部門直接監管。5家企業的儀表及安全附件的檢維修記錄和臺賬都不全甚至沒有，D公司和E公司的壓力表和安全閥是市場監督管理部門委托河北某家公司檢測，但該單位沒有檢測資質。

A公司磷酸車間外原料泵無底座，泵的螺栓都已缺失，磷酸有較高的腐蝕性，泵表面腐蝕嚴重。B公司甲醇爐尾氣支線管拆除后僅采用閘閥切斷，尾氣排放管未用顏色標識，未設盲板。C公司氫氟酸現場無廢化學試劑收集清理措施。D公司污水未走管溝，污水管未設水封。E公司儲氨罐無防腐制度和措施，附屬管缺少螺栓。5家企業都有易泄露部位缺少螺栓的問題，有發生泄露的隱患。

C公司評價報告中生產車間與硝酸罐組未見間距問題要求，設計專篇中乙類生產車間與危廢倉庫要求10 m，設計為10 m，未核實。與東側某公司閑置廠房防火間距為12 m，不符合《石油化工企業設計防火規范(2018年版)》(GB 50160—2008)的要求。D公司五車間與東面北京宇通物流有限公司倉庫防火距離不符合《建筑設計防火規范(2018年版)》(GB 50016—2014)的規定要求，LNG罐和鍋爐房防火距離不滿足標準要求。

5家企業在安全管理上有很多共同的問題，危險廢棄物管理制度不全，甚至沒有；設備管理、檢維修計劃執行不到位，沒有崗位巡檢記錄等；安全附件的相關臺賬不全等，特殊作業票管理簽字、填寫不規范，甚至出現特殊作業票涂改現象；大多數企業風險分析粗糙，對設備有害因素識別和風險部位判斷不明確，防腐制度均未認真落實，很多重要部位腐蝕嚴重。C公司是新廠址、新設備，安全設備設施比較完善，在剛投入生產時期，公司主要領導和管理人員容易從主觀認識上產生麻痹大意的思想，對發生安全事故的警惕性容易放松，沒有事故事件管理制度，沒有將承包商納入管理，公司制定的制度流于形式，與實際情況不符。

D公司沒有建立領導帶班制度。危險廢棄物倉庫儲存二甲苯，二甲苯的閃點為30 ℃，二、三季度氣溫比較高，二甲苯易揮發，通風不好，有燃燒爆炸的隱患風險。危險廢棄物倉庫沒有設置可燃氣體濃度報警器，該企業的生產車間的可燃氣體濃度報警器故障也未及時處理。

二甲苯屬于危險化學品[18-20]，二甲苯的分子式為C8H10，無色透明液體，有芳香氣味，有毒，閃點為30 ℃，為易燃液體，熔點為25.5 ℃，沸點為144.4 ℃，不溶于水，可溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數有機溶劑。易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸混合物，與氧化劑形成強烈的化學反應，爆炸極限為1.0%～7.0%。

危險廢棄物二甲苯的安全和環保問題，對于企業來說就是一個相互矛盾的地方，開啟通風達不到環保標準的要求；不通風或者少通風有燃爆的安全隱患。

E公司的危險廢棄物庫房堆放雜亂，有固體廢棄物、潤滑油、油漆和自行車，庫房有吊頂。企業建立危險廢棄物倉庫的目的是為了有效管理危險廢棄物，使之不污染環境和達到安全處理的目的，而不是建立了危險廢棄物倉庫就疏于管理，甚至棄之不管，如果危險廢棄物亂堆放或者違規堆放，不僅達不到排放的標準，還有可能造成重大風險。

F、G公司是氣體充裝經營企業，有氣體鋼瓶檢測資質，能自檢氣體鋼瓶。據篩查，這2家企業管理混亂，安全人員專業素養不夠，安全管理問題與上面5家企業問題相同。一些可能發生泄露的設備防護措施不夠，更有甚者私自拆除低溫泵安全閥，有的氣瓶無防倒措施和安全閥、壓力表安裝不規范是2家企業共有的問題，F公司氣瓶存在超期未檢，個別氣體線路錯誤連接。

2.3 對企業安全交叉監管的部門及問題分析

雖然響水3·21特大事故的主體責任是江蘇響水天嘉宜化工有限公司，但我國廢棄物領域依然存在諸如隨意丟棄、“地下產業鏈”長期存在、交易市場混亂、管理效率低下等問題[7]，思考企業的安全隱患與各個部門或機構的交叉點，能夠有效監管企業安全。

2.3.1 環保部門

環保部門與應急部門存在監管職能交叉。如設有危險廢棄物庫的D公司儲存的二甲苯，需要打開少許窗戶，減少可燃蒸氣危害。而環保部門需要對大氣質量負責，即禁止排放而無法顧及到二甲苯揮發的現象，使二甲苯存放存在安全隱患。這種現象的存在就需要環保和應急協調，在保證安全和大氣質量的情況下發揮相關職能作用。

2.3.2 應急部門

應急部門與政府其他職能部門缺乏及時有效溝通渠道，導致應急部門與其他職能部門未能緊密聯動、信息共享。如應急部門在隱患排查中發現D公司的危險廢棄物庫沒有達到危險廢棄物倉庫的標準，二甲苯儲存也存在安全隱患，甚至排放可燃蒸氣到大氣中，由于與環保部門未建立常態化的信息共享機制，應急部門未能與環保部門及時溝通發現的問題；發現D、E公司的壓力表和安全閥的某檢測企業未取得要求資質；某些企業大型壓力容器和氣瓶存在超期未檢，但未能及時地知會壓力容器的主管部門-市場監督管理部門；發現C公司生產車間與其他建筑存在安全間距不夠，但未能及時與建筑物的主管部門住建部門溝通。

2.3.3 市場監督管理部門

市場監督管理部門在篩選合作企業方面把關不嚴，如D、E公司的壓力表和安全閥委托給無檢測資質的檢測單位檢測；某企業大型壓力容器未定期上門檢測；對有氣體鋼瓶檢測資質的F公司缺乏明確要求，F公司存在杜瓦罐、氣體鋼瓶超期未檢。

2.3.4 住建部門

C公司甲、乙類儲罐與其他建筑物的安全間距、生產車間與其他建筑物的安全間距不符合《石油化工企業設計防火規范(2018年版)》和《建筑設計防火規范(2018年版)》標準，住建部門未督促企業做設計診斷。

2.3.5 中介服務機構

中介服務機構如行業協會、設計單位和安評、環評單位等在相關服務中存在造假，服務質量存在價格競爭。少數中介服務機構出具的檢查條件不夠全面，為安全距離不符合企業出具虛假數據，使其符合標準。評價單位形成了“低價競爭”，低薪聘請經驗很少的人為企業服務，造成評價服務質量與實際情況有所偏差。

3 對策及建議

3.1 企業強化安全管理能力

3.1.1 完善制度并嚴格落實

化工企業需要建立系統性的安全管理機制才能確保企業在可接受風險下運行。企業執行“管生產必須管安全”，安全不只是安全部門的責任，明確直接管理者對安全負責，讓企業全員提高安全意識；完善安全生產責任制并嚴格落實；把危險廢棄物管理納入到安全責任制，制度要詳細，不得隨意貯存、運輸和處置，危險廢棄物倉庫應專人管理；規范作業票管理、事故管理制度和承包商管理制度。作業票簽字要規范，不允許涂改，嚴格承包商準入，切記對承包商只包不管等。

3.1.2 提高專業人員安全素養

某些化工企業安全人員專業素養不夠，中小化工企業安全員數量不足，甚至沒有專業安全人員，更不了解危險廢棄物法律政策，缺乏足夠的鑒別能力[7]，對少量危險廢棄物隨意處置。企業專業安全人員應具備專科以上學歷[22]，對一線操作人員針對性培訓，掌握自身崗位和操作設備的風險危害和應急措施;政府應推動舉辦高質量的專業培訓，提升安全人員的安全意識和管理水平，也要掌握危險廢棄物的理化性質和管理處置流程，企業需要高安全技術水平的員工監督安全生產。

3.1.3 加強設備管理

導致事故的直接原因中，危險廢棄物的不安全狀態主要是指設備、設施和危險廢棄物方面的因素[21]，設備設施方面如危險廢棄物收集措施不完善、生產環境不安全等。企業對設備開展高質量的HAZOP分析，明確設備有害因素識別和風險部位，做好定期檢維修，嚴格落實防腐蝕、防泄漏管理制度，這是企業往往疏忽的一點。

3.2 政府部門聯動、區域合作

建立完善危險廢棄物由產生到處置各環節聯單制度，建立部門聯動、區域合作，形成覆蓋危險廢棄物產生、收集、貯存、轉移、運輸、利用、處置等全過程的監管體系[22]。政府職能部門通力合作，尤其是應急部門和其他交叉部門緊密溝通，涉及危險廢棄物問題應急部門和環保部門聯動監管；壓力表、壓力容器檢測，應急部門和市場監督管理部門共同監督；涉及化工建筑設計規范和安全間距問題，應急部門和規劃部門共同監管。職能部門人員應不斷學習新法規、標準，了解化學工藝的風險隱患，進一步強化安全監管作用。各地區有關部門要加強組織領導，認真落實黨政同責、一崗雙責、齊抓共管、失職追責安全生產責任制。

3.3 中介服務機構發揮更大作用

中介服務機構與企業和政府部門聯系密切，可以增強企業與政府的溝通，把企業基層與安全生產相關的想法和意見匯集歸納，及時向政府職能部門反映。政府優化安全服務市場價格調整，吸引更多的優秀專家、人才進入安全相關機構協會，提升業務水平。組織高水平的安全論壇和開展高質量的專業培訓，企業之間需要有統一的交流平臺，行業協會可以利用自身優勢幫助企業管理人員和技術人員提升安全意識和管理水平，不舉辦以盈利或發證為目的的培訓。

4 結論

天嘉宜爆炸事故的直接原因是由危險廢棄物自燃導致的，其深層原因是與化工企業安全交叉的政府職能部門監管失察和中介服務機構出具虛假報告。環保部門知情天嘉宜新舊固廢庫存有大量危險廢棄物并存在私埋固體危險廢棄物，僅給予罰款處理，未按程序處理固廢庫內危險廢棄物；應急部門知情天嘉宜廢棄物倉庫存有安全隱患，未與環保部門溝通解決；規劃部門對天嘉宜公司未批先建項目未予查處，事后在其補辦手續上簽字；中介服務機構出具虛假環境評價報告，誤導政府部門許可意見等問題。

通過對某區危險化學品重點企業進行“體檢式”安全篩查，重點分析危險廢棄物倉儲企業和危險廢棄物回收利用企業的安全隱患，發現由于環保部門與應急部門在危險廢棄物監管上責任分屬不明，導致政府職能部門對危險廢棄物監管較為薄弱，同時應急部門在危險廢棄物安全問題與環保部門缺少及時有效的溝通。市場監管部門對合作檢測企業的審查不夠嚴格以及缺乏針對氣體鋼瓶檢測資質企業要求的明確具體的相關制度文件。部分中介服務機構出具安全評價報告與實際情況有所偏差，住建部門對企業進行審查時，未仔細核查安全評價報告中的安全距離，導致住建部門不能及時地發現企業的安全間距不符合標準，進而未能督促企業及時整改。

對于危險廢棄物管理，企業多不重視廢棄物管理問題，同時危險廢棄物不屬于應急部門監管，環保部門要求危險廢棄物排放達標，對危險廢棄物安全問題監管孱弱。企業應完善危險廢棄物管理制度并嚴格落實，提高安全人員素養和加強涉及危險廢棄物管理。應急、環保、市場監督管理和規劃部門聯動，加強合作、齊抓共管，共同監管化工生產安全。中介服務機構應更好發揮企業和政府的聯系橋梁作用，幫助企業提升安全意識和管理水平。