2025年注冊(cè)化工工程師考試化工安全生產(chǎn)事故案例分析試題及答案某省精細(xì)化工有限公司成立于2015年，主要生產(chǎn)對(duì)硝基苯甲酸系列產(chǎn)品，核心工藝為硝化反應(yīng)（甲苯與混酸在50-60℃下反應(yīng)生成硝基甲苯，經(jīng)氧化后得到對(duì)硝基苯甲酸）。該企業(yè)占地約30畝，現(xiàn)有員工85人，其中生產(chǎn)車(chē)間操作崗42人，安全管理人員3人（均持有注冊(cè)安全工程師證書(shū)）。2024年11月，企業(yè)為提升產(chǎn)能，對(duì)硝化反應(yīng)釜（型號(hào)KCF-2000，設(shè)計(jì)壓力1.2MPa，設(shè)計(jì)溫度150℃，容積20m3）進(jìn)行了改造，將原碳鋼材質(zhì)更換為316L不銹鋼，并調(diào)整了攪拌器轉(zhuǎn)速（由200r/min提升至300r/min），但未重新進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查。2024年12月28日8:00，硝化車(chē)間乙班接班，班長(zhǎng)王某安排主操李某、副操?gòu)埬?、新入職臨時(shí)工陳某（上崗前僅接受8小時(shí)安全培訓(xùn)）進(jìn)行2反應(yīng)釜投料作業(yè)。當(dāng)日生產(chǎn)計(jì)劃為投入甲苯1.5噸、98%濃硫酸2.2噸、68%濃硝酸1.8噸。8:15開(kāi)始投料，李某按規(guī)程先加入濃硫酸，隨后加入硝酸（正常順序應(yīng)為先加硫酸，待溫度穩(wěn)定至30℃以下再加硝酸）。8:20，操作記錄顯示反應(yīng)釜內(nèi)溫度為35℃（高于工藝要求的30℃上限），李某未立即停止投料，反而加快硝酸進(jìn)料速度（流量由200L/h提升至300L/h）。8:25，溫度驟升至75℃（超過(guò)聯(lián)鎖設(shè)定值65℃），但溫度聯(lián)鎖裝置因長(zhǎng)期未校驗(yàn)失效，未觸發(fā)自動(dòng)停車(chē)。李某發(fā)現(xiàn)溫度異常后，嘗試啟動(dòng)冷卻水系統(tǒng)（設(shè)計(jì)換熱能力為5000kJ/h），但因循環(huán)水泵電機(jī)軸承損壞（企業(yè)近3個(gè)月未進(jìn)行設(shè)備巡檢），實(shí)際換熱能力僅為設(shè)計(jì)值的40%。8:30，溫度升至110℃，反應(yīng)釜內(nèi)壓力達(dá)1.0MPa（接近設(shè)計(jì)壓力），攪拌器因過(guò)載（轉(zhuǎn)速過(guò)高導(dǎo)致扭矩超出額定值）停轉(zhuǎn)，物料混合不均加劇局部過(guò)熱。8:35，反應(yīng)釜頂部人孔密封墊片（材質(zhì)為普通橡膠，設(shè)計(jì)耐溫80℃）因高溫老化破裂，混酸（含硝酸、硫酸及未反應(yīng)的甲苯）噴濺至操作平臺(tái)，遇靜電火花（平臺(tái)未做防靜電接地，陳某穿化纖工作服作業(yè)）引發(fā)火災(zāi)。火勢(shì)迅速蔓延至附近的甲苯儲(chǔ)罐（儲(chǔ)量15噸，距離反應(yīng)釜12米，未設(shè)置防火堤），儲(chǔ)罐安全閥因銹蝕失效，2分鐘后發(fā)生BLEVE（沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸），爆炸沖擊波導(dǎo)致30米外的控制室玻璃全部破碎，碎片造成2名監(jiān)控人員輕傷；爆炸拋射物擊中廠區(qū)外100米處的過(guò)路貨車(chē)，導(dǎo)致司機(jī)當(dāng)場(chǎng)死亡。事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失1200萬(wàn)元（包括設(shè)備損毀650萬(wàn)元、醫(yī)療賠償320萬(wàn)元、應(yīng)急處置150萬(wàn)元、罰款80萬(wàn)元），間接經(jīng)濟(jì)損失450萬(wàn)元（包括停產(chǎn)損失300萬(wàn)元、環(huán)境治理150萬(wàn)元）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，死亡3人（反應(yīng)釜旁作業(yè)的張某、陳某，貨車(chē)司機(jī)），重傷5人（李某及附近巡檢人員），輕傷12人。一、試題1.分析本次事故的直接原因與間接原因，需結(jié)合案例具體細(xì)節(jié)說(shuō)明。2.指出企業(yè)在工藝安全管理（PSM）方面存在的5項(xiàng)以上缺陷，并說(shuō)明依據(jù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。3.若你作為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置負(fù)責(zé)人，在火災(zāi)發(fā)生后應(yīng)采取哪些關(guān)鍵措施？需考慮初期處置、人員疏散、次生災(zāi)害防控等環(huán)節(jié)。4.針對(duì)硝化反應(yīng)工藝的特殊風(fēng)險(xiǎn)，提出至少4項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)措施，并說(shuō)明其對(duì)應(yīng)防控的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。5.依據(jù)《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第493號(hào)），本次事故屬于哪一級(jí)別？事故調(diào)查組的組成應(yīng)包括哪些部門(mén)？二、答案1.直接原因與間接原因分析直接原因：（1）違規(guī)操作導(dǎo)致反應(yīng)失控：主操李某違反工藝規(guī)程，未待溫度穩(wěn)定至30℃以下即加入硝酸，且在溫度超標(biāo)的情況下仍加快硝酸進(jìn)料速度，引發(fā)硝化反應(yīng)劇烈放熱（硝化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱約1200kJ/kg）。（2）設(shè)備設(shè)施失效：溫度聯(lián)鎖裝置因長(zhǎng)期未校驗(yàn)失效，未能在溫度超65℃時(shí)觸發(fā)停車(chē)；循環(huán)水泵電機(jī)軸承損壞導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)換熱能力不足（實(shí)際僅2000kJ/h，無(wú)法抵消反應(yīng)放熱）；攪拌器因轉(zhuǎn)速過(guò)高（300r/min超出原設(shè)計(jì)200r/min）過(guò)載停轉(zhuǎn)，物料混合不均加劇局部過(guò)熱；人孔密封墊片材質(zhì)（普通橡膠）耐溫不足（設(shè)計(jì)耐溫80℃，實(shí)際溫度110℃）老化破裂，導(dǎo)致物料泄漏。（3）點(diǎn)火源存在：操作平臺(tái)未做防靜電接地，臨時(shí)工陳某穿化纖工作服作業(yè)產(chǎn)生靜電火花，引燃泄漏的甲苯蒸氣（甲苯爆炸極限1.2%-7.0%，最小點(diǎn)火能0.24mJ）。間接原因：（1）變更管理缺失：企業(yè)改造反應(yīng)釜材質(zhì)、調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速屬于工藝技術(shù)變更，但未按《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)工藝安全管理實(shí)施導(dǎo)則》（AQ/T3034-2010）要求進(jìn)行變更風(fēng)險(xiǎn)分析、重新履行安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查手續(xù)，導(dǎo)致設(shè)備參數(shù)與工藝條件不匹配（如攪拌轉(zhuǎn)速提升后未校核電機(jī)功率）。（2）培訓(xùn)教育不到位：新入職臨時(shí)工陳某僅接受8小時(shí)安全培訓(xùn)（《生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位安全培訓(xùn)規(guī)定》要求化工企業(yè)新員工崗前安全培訓(xùn)不得少于72學(xué)時(shí)），缺乏應(yīng)急處置能力；操作員工未掌握異常工況下的停車(chē)操作（如溫度超標(biāo)的正確處置應(yīng)為停止進(jìn)料、開(kāi)啟緊急冷卻）。（3）設(shè)備管理混亂：循環(huán)水泵電機(jī)軸承損壞、溫度聯(lián)鎖裝置未校驗(yàn)、儲(chǔ)罐安全閥銹蝕失效，反映企業(yè)未按《化工企業(yè)設(shè)備管理制度》（HG/T23003-2017）開(kāi)展日常巡檢（要求關(guān)鍵設(shè)備每日至少1次專(zhuān)業(yè)巡檢）和定期校驗(yàn)（聯(lián)鎖裝置應(yīng)每6個(gè)月校驗(yàn)1次）。（4）安全距離不足：甲苯儲(chǔ)罐與反應(yīng)釜間距僅12米（《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》（GB36894-2018）規(guī)定硝化反應(yīng)裝置與甲類(lèi)儲(chǔ)罐的防火間距不應(yīng)小于20米），且未設(shè)置防火堤（《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB50160-2008）要求甲類(lèi)液體儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)防火堤），導(dǎo)致火災(zāi)蔓延引發(fā)儲(chǔ)罐爆炸。2.工藝安全管理（PSM）缺陷及依據(jù)（1）工藝技術(shù)變更管理缺失：未對(duì)反應(yīng)釜材質(zhì)更換、攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)整進(jìn)行變更風(fēng)險(xiǎn)分析（AQ/T3034-2010第5.3條要求變更前需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定控制措施）。（2）操作規(guī)程不健全：未明確溫度超標(biāo)的應(yīng)急處置步驟（如“溫度超過(guò)30℃時(shí)應(yīng)停止硝酸進(jìn)料并開(kāi)啟緊急冷卻”），且未定期評(píng)審修訂（AQ/T3034-2010第5.5條要求每年至少評(píng)審1次）。（3）培訓(xùn)管理不到位：新員工陳某崗前培訓(xùn)僅8小時(shí)（《生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位安全培訓(xùn)規(guī)定》第十三條要求高危行業(yè)新員工崗前安全培訓(xùn)不得少于72學(xué)時(shí)），且未進(jìn)行考核合格后上崗。（4）設(shè)備完整性管理失效：關(guān)鍵設(shè)備（循環(huán)水泵、溫度聯(lián)鎖、安全閥）未按計(jì)劃維護(hù)（HG/T23003-2017第4.2條要求建立設(shè)備維護(hù)計(jì)劃并記錄），導(dǎo)致故障未及時(shí)發(fā)現(xiàn)。（5）作業(yè)安全管理缺失：操作平臺(tái)未做防靜電接地（GB12158-2006《防止靜電事故通用導(dǎo)則》第6.1條要求爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所地面應(yīng)采用防靜電材料），作業(yè)人員穿化纖工作服（GB/T23464-2009《防護(hù)服裝防靜電服》第5.2條規(guī)定爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)穿防靜電服）。3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置關(guān)鍵措施（1）初期處置：發(fā)現(xiàn)物料泄漏后，立即啟動(dòng)緊急停車(chē)程序（關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)、切斷攪拌電源），利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的事故柜內(nèi)的碳酸氫鈉粉末（中和酸性物料）覆蓋泄漏點(diǎn)，使用防爆型對(duì)講機(jī)（禁止使用非防爆手機(jī)）報(bào)告調(diào)度室。（2）人員疏散：通過(guò)應(yīng)急廣播（頻率150MHz，與廠區(qū)防爆對(duì)講機(jī)兼容）下達(dá)疏散指令，明確疏散路線(xiàn)（向側(cè)上風(fēng)方向撤離至廠區(qū)外500米集合點(diǎn)），安排專(zhuān)人引導(dǎo)作業(yè)人員（特別是臨時(shí)工陳某）佩戴正壓式空氣呼吸器（現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備5臺(tái)以上）撤離，禁止穿越火區(qū)。（3）次生災(zāi)害防控：?jiǎn)?dòng)甲苯儲(chǔ)罐的固定水噴淋系統(tǒng)（設(shè)計(jì)流量20L/min·m2）冷卻罐體，防止溫度持續(xù)升高；關(guān)閉儲(chǔ)罐與反應(yīng)釜之間的物料管道閥門(mén)（安裝緊急切斷閥），切斷物料輸送；通知周邊3公里范圍內(nèi)的社區(qū)（通過(guò)當(dāng)?shù)貞?yīng)急管理局協(xié)調(diào)），發(fā)布預(yù)警信息（內(nèi)容包括危險(xiǎn)物質(zhì)、防護(hù)措施、疏散方向）。（4）滅火救援：若火勢(shì)較小，使用抗溶性泡沫滅火器（針對(duì)甲苯火災(zāi)）撲救；若火勢(shì)擴(kuò)大，等待專(zhuān)業(yè)消防隊(duì)伍（配備高倍數(shù)泡沫發(fā)生器、消防機(jī)器人）到場(chǎng)，禁止盲目靠近儲(chǔ)罐（距離保持在100米外），防止BLEVE二次爆炸。4.硝化反應(yīng)工藝技術(shù)改進(jìn)措施（1）增設(shè)雙重溫度聯(lián)鎖：在原溫度聯(lián)鎖（65℃觸發(fā)停車(chē)）基礎(chǔ)上，增加第二級(jí)聯(lián)鎖（55℃觸發(fā)警報(bào)并自動(dòng)降低硝酸進(jìn)料流量），聯(lián)鎖裝置每3個(gè)月由第三方機(jī)構(gòu)校驗(yàn)1次（依據(jù)GB/T50770-2013《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》）。（2）更換防爆型攪拌電機(jī)：將攪拌器轉(zhuǎn)速恢復(fù)至200r/min（原設(shè)計(jì)值），并選用防爆等級(jí)ExdIIBT4的電機(jī)（原電機(jī)為非防爆型），防止電機(jī)火花引燃可燃蒸氣（依據(jù)GB3836.1-2021《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求》）。（3）改造冷卻水系統(tǒng)：增加備用循環(huán)水泵（1用1備），并將冷卻水管道由DN50擴(kuò)大至DN80（提高流量），確保換熱能力達(dá)到設(shè)計(jì)值的120%（5000×1.2=6000kJ/h），滿(mǎn)足異常工況下的冷卻需求。（4）使用本質(zhì)安全型密封墊片：將人孔密封墊片更換為聚四氟乙烯材質(zhì)（耐溫260℃），并在墊片外側(cè)增設(shè)金屬保護(hù)套（防止機(jī)械損傷），降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)（依據(jù)HG/T20606-2009《鋼制管法蘭用非金屬平墊片（歐洲體系）》）。5.事故級(jí)別與調(diào)查組組成依據(jù)《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》第三條，本次事故造成3人死亡（死亡3人屬于較大事故的上限），17人受傷（重傷5人、輕傷12人）