实验室百科 | 全球医药化工行业部分事故分析及经验启示

当地时间8月21日，印度安得拉邦一家制药厂发生爆炸。此次事故共造成至少17人死亡，另有41人受伤。医药化工行业生产设备装置复杂性和生产工艺危险性高，辅助系统庞大，操作要求严格。近几年，医药化工行业事故占生产安全事故比重较大，制药企业安全管理备受关注。笔者对近年来发生的医药化工行业事故进行盘点和分析，总结经验教训。

相关机构在统计了化工企业10年间的工厂事故发现，56%的事故都是由反应失控或接近于失控引起的。日本对间歇式化学工艺事故统计分析的结果也与之类似，有51%至58%的着火源是由反应热引起的。我国国内某学者统计了1999年至2019年国内制药企业生产安全事故，结果显示，制药企业爆炸事故发生起数和死亡人数分别占制药企业生产安全事故总起数和死亡总人数的63％和91％。

从事故的发展过程来看，往往是由于反应釜温度、压力过高或者是动火作业中的一些违规操作产生电火花从而引起反应釜爆炸。

1976年7月10日，意大利塞维索市附近的伊克梅萨化工厂的一个反应釜由于化学反应放热失控，引起压力过高，导致爆破片失灵，从而发生爆炸。大量含有剧毒化学品二噁英的化学物质喷向高空，在强风作用下散落在工厂西南部约100平方公里的区域内，造成了严重的环境污染，并导致许多人类和动物中毒。时隔多年后，当地居民中畸形儿数量仍在增加。

2024年4月3日，位于印度特伦甘纳邦桑加雷迪区昌达普尔村的一家化工厂发生爆炸事故，导致厂房坍塌，并造成至少5人死亡、16人受伤。该公司是硝酸胍、纤维素、甲醇钠粉等化学品的制造商和供应商。初步调查结果显示，厂房内的一个化学反应器发生爆炸引发火灾。

国内一学者分析了中国、法国和英国热安全事故的主要原因占比。1984年至2019年，中国发生的热失控事故中，55.9%的事故主要原因是人和组织原因，41.3%的事故主要为物理和技术原因，2.8%的事故主要为自然原因。1988年以来，法国发生的43起热失控事故中，53.8%为人与组织原因，43.2%为物理和技术原因，3.1%为自然原因。英国1988年以来的热失控事故中，61.4%为人和组织原因，38.6%为物理和技术原因。

可以看出，事故原因中，人与组织原因占比最高。人与组织原因包括人员操作失误、风险分析不充分、加料控制不当、培训不到位、反应程序设置错误、维护不当、反应釜清理不到位等。

1984年12月3日，位于印度中央邦博帕尔市贫民区附近的博帕尔农药厂，因为剧毒液体异氰酸甲酯（MIC）的泄漏，酿成历史上最严重的工业化学事故，被公认是世界“十大人为环境灾害”之首。事故调查结果显示，造成MIC泄漏的原因为，水渗入MIC储罐内，二者发生强烈的化学反应，使储罐内压力急剧升高并达到储罐可承受的最大压力。在事故发生前的两个小时，一名工人冲洗过一根和MIC储罐相连但未和罐内完全密封的管道，水有可能在此时流入。工人发现微量气体外泄并打电话通报后，操作员前往仓储区查看，判断为气体轻微外泄，但并未重视。由于安全措施缺乏、常规维护不足和监测不到位等问题的存在，工厂未定期清除MIC储罐底部淤渣，铁锈、水等与MIC发生了化学反应，灾难未能避免。

2008年8月28日，美国弗吉尼亚州拜耳农作物科学工厂因灭多威装置废液处理器中反应失控发生了一起爆炸，并使容器炸裂。高度易燃的化学溶剂从容器中喷出，导致大火持续燃烧4个小时。两名工人在爆炸中严重受伤，经抢救无效不幸身亡，多名工人受伤。事故的原因是多方面的，但最直接的原因是没有做好开车前的安全审查，以及工人严重违反操作规程。

溶剂回收是原料药生产过程中的关键工序。因在吸附、萃取、分离、干燥等作业工序中需使用大量有机溶剂，原料药制造也隶属于“溶剂使用”行业。原料药工厂经常会进行溶剂回收及浓缩、蒸馏等工艺操作。此类操作中，不仅处理的料液内通常含有易燃易爆、有毒有害危化品组分，而且会进行加热操作并通过蒸发产生气相溶剂。如果料液受热不均局部过热，就会产生液温冲高。如果溶剂气体流动不畅和（或）冷凝不足，会产生气压冲高风险。

本身就有一定危险性的料液还需加热到较高的温度，且易形成爆炸性气体，如果是减压浓缩、蒸馏，其破真空操作不当均会存在吸入空气导致燃爆风险，故其危险性会进一步积聚增大。

1981年9月6日，位于英国曼彻斯特的一家小型溶剂回收公司ChemstarLimited发生爆炸，导致1人死亡、1人烧伤。事故发生时，工厂的主供水路由于当地蓄水池排水而被切断，工厂临时从附近的河流供水。事故发生前几天，临时供水由于柴油泵和另一个未知的问题导致出现状况。由于供水中断，正己烷的蒸馏装置发生爆炸。最初一员工在蒸馏房间内闻到强烈的蒸汽味道，随即降低了蒸汽流量，并发现冷凝器供水中断了。人们认为高温锅炉将正己烷蒸汽点燃并导致了爆炸。

1991年，日本某工厂的甲醇回收蒸馏塔发生爆炸，塔顶被炸飞，事故造成2人死亡、13人受伤。体系中的三氧化硫和甲醇生成硫酸甲酯，其再和过氧化氢反应生成过氧甲醇，在浓缩后发生分解爆炸。

2009年5月4日，在美国一家溶剂回收工厂，易燃蒸气从废液回收工艺单元泄漏出来，发生了蒸气云爆炸，造成2名员工严重烧伤，工厂大部分设施都遭受了严重损毁，爆炸还损坏了周围社区的建筑物。

2024年1月9日，东京板桥区一家药品工厂发生溶剂泄漏并着火。东京都消防厅出动了包括化学反应部队在内的33辆消防车参与灭火。

笔者认为，医药行业需更加重视本质安全设计。国际劳工组织指出，约60%的工程事故与不安全设计有关。新形势下，医药行业需要从源头上一劳永逸地减少风险危害，而不是增加保护层。本质安全设计概念已成为欧美企业安全设计的主流理念，大多数的欧美企业在工艺技术开发、工艺包设计阶段就开始贯彻本质安全设计理念。从宏观的角度，本质安全设计理念大幅提升了欧美等西方发达国家化工装置的安全性。

在医药、农药等精细化工领域，本质安全的设计，如连续流等技术的应用发挥着越来越重要的作用。近年来，全球各大医药企业，例如强生、辉瑞、默沙东、吉利德、礼来、百时美施贵宝、葛兰素史克等都在本土建立起连续流技术中心。

加强人为失误防控。人为失误难以完全避免，因此，一些国际大型企业和机构都有相应的人为失误防控方法。例如，美国化学工程师学会（AICHE）下属的化工过程安全中心（CCPS）要求，做安全风险评估时要对人为失误原因引起的事故进行相应分析，并根据事故后果的严重程度提前制定防范措施。他们建议，对于每周超过1次的人为操作任务，应考虑每年一次的人为失误发生概率；对于每月1次至3次的人为操作任务，应考虑每十年一次的人为失误发生概率；而对于每月少于1次的人为操作任务，应考虑每百年一次的人为失误发生概率。

更加重视事故数据库的建立与应用。自从1974年的英国弗利克斯巴勒事故、1976年的意大利塞韦索事故和1984年的印度博帕尔事故发生后，世界各国及其相关安全机构开始意识到对事故进行报告、分析和研究的重要性，美国、欧洲、日本等国家和地区分别建立了化学事故管理及通报数据库。这些数据库具有数据丰富、功能完善、标准化的特点，实现了化学事故信息的有效集成和信息共享，用于事故原因分析、事故研究、安全评价和安全培训等，在预防或减少事故中发挥了积极作用。

例如，法国的事故分析、研究和信息数据库（TheARIADatabase），收录了1970年以来10000起以上法国以及其他国家的重大事故信息。每起事故都根据其对人类健康、环境、社区和经济影响的严重程度进行分类。对所有危险源发生的严重事故进行简明扼要、甚至是全面的技术概要说明，事故报告经过了技术专家审核确认。又如，欧洲重大事故在线报告系统（eMARS），根据欧盟《塞维索指令》附件VI重大危险源设施判定标准，向欧盟委员会报告化学事故，收录了1984年以后1000起以上的事故，目的是吸取事故经验教训及进行因果关系和影响统计。再如，日本化学事故相关信息系统数据库（RISCAD）由日本国立产业技术综合研究所运营管理，收录了1949年以后7500起以上的事故。

此外，国外发达国家相关机构，如美国化学安全与危害调查局（CSB）、美国环境保护署（EPA）非常重视事故案例的信息共享，公布每次事故调查的结果和整改建议以供有关机构和人员学习，以防止类似事故重演。然而，也有一些国家由于传统事故管理制度的原因，各行业或单位进行事故调查与登记，出于各种因素的考虑，彼此间信息保密，不与其他行业或单位进行事故信息的交流共享，往往导致类似的事故在本单位的其他人员或其他单位的类似装置上再次发生。

建立责任关怀管理体系。1985年，由加拿大化学品制造商协会（CCPA）首先提出责任关怀的理念；1988年，美国化工协会（ACC）开始正式实施；1992年，国际化工协会联合会（ICCA）接纳责任关怀理念，并形成在全球推广的计划。截至2022年，全球70多个国家和地区在积极推行责任关怀理念，世界500强企业的前100家大型石油化学公司中，96家已经签署责任关怀全球宪章。