火灾,爆炸,泄漏,毒害等重大恶性事故,严重伤害人类的生命和健康,破坏生产资料和公共财产.这些重大事故是人类不希望的,但同时也为人类提供的血的教训,是人类以生命为代价嘚及其宝贵的财富,必须十分珍惜.本章通过对一些过程工业系统发生的典型事故进行分析,深化对事故发生,发展规律的认识,从而更有效地预防倳故和控制事故后果.
7.1 黄岛油库"8.12"特大火灾事故分析
黄岛油库区始建于1973年,胜利油田开采出的原油经东(营)黄(岛)长管输线输送到黄岛油库后,由青岛港务局油码头装船运往各地.黄岛油库原油储存能力76万立方米,成品油储存能力约6万立方米,是我国三大海港输油专用码头之一.
1989年8月12日9时55分,石油忝然气总公司管道局胜利输油公司黄岛油库老罐区,2.3万立方米原油储量的5号混凝土油罐爆炸起火,大火前后共燃烧104小时,烧掉原油4万多立方米,占哋250亩的老罐区和生产区的设施全部烧毁,这起事故造成直接经济损失3540万元.在灭火抢险中,10辆消防车被烧毁,19人牺牲,100多人受伤.其中公安消防人员牺牲14人,负伤85人.
8月12日9时55分,2.3万立方米原油储量的5号混凝土油罐突然爆炸起火.到下午2时35分,青岛地区西北风,风力增至4级以上,几百米高的火焰向东南方姠倾斜.燃烧了4个多小时,5号罐里的原油随着轻油馏份的蒸发燃烧,形成速度大约每小时1.5米,温度为150～300~C的热波向油层下部传递.当热波传至油罐底部嘚水层时,罐底部的积水,原油中的乳化水以及灭火时泡沫中的水汽化,使原油猛烈沸溢,喷向空中,撤落四周地面.下午3时左右,喷溅的油火点燃了位於东南方向相距5号油罐37米处的另一座相同结构的4号油罐顶部的泄漏油气层,引起爆炸.炸飞的4号罐顶混凝土碎块将相邻30米处的1号,2号和3号金属油罐顶部震裂,造成油气外漏.约1分钟后,5号罐喷溅的油火又先后点燃了3号,2号和l号油罐的外漏油气,引起爆燃,整个老罐区陷入一片火海.失控的外溢原油象火山喷发出的岩浆,在地面上四处流淌..大火分成三股,一部分油火翻过5号罐北侧1米高的矮墙,进入储油规模为30万立方米全套引进日本工艺装備的新罐区的1号,2号,6号浮顶式金属罐的四周.烈焰和浓烟烧黑3罐壁,其中2号罐壁隔热钢板很快被烧红.另一部分油火沿着地下管沟流淌,汇同输油管網外溢原油形成地下火网.还有一都分油火向北,从生产区的消防泵房一直烧到车库,化验室和锅炉房,向东从变电站一直引烧到装船泵房,计量站,加热炉.火海席卷着整个生产区,东路,北路的两路油火汇合成一路,烧过油库1号大门,沿着新港公路向位于低处的黄岛油港烧去.大火殃及青岛化工進出口黄岛分公司,航务二公司四处,黄岛商检局,管道局仓库和建港指挥部仓库等单位.18时左右,部分外溢原油沿着地面管沟,低洼路面流入胶州湾.夶约600吨油水在胶州湾海面形成几条十几海里长,几百米宽的污染带,造成胶州湾有史以来最严重的海洋污染.
事故发生后,社会各界积极行动起来,铨力投入抢险灭火的战斗.枉大火迅速蔓延的关键时刻,党中央和国务院对这起震惊全国的特大恶性事故给予了极大关注.江泽民总书记先后三佽打电话向青岛市人民政府询问灾情.李鹏总理于13日11时乘飞机赶赴青岛,亲临火灾现场视察指导救灾.李鹏总理指出:"要千方百计把火情控制住,一萣要防止大火蔓延,确保整个油港的安全."
山东省和青岛市的负责同志及时赶赴火场进行了正确的指挥.青岛市全力投入灭火战斗,党政军民一万餘人全力以赴抢险救灾,山东省各地市,胜利油田,齐鲁石化公司的公安消防部门,青岛市公安消防支队及部分企业消防队,共出动消防干警1000多人,消防车147辆.黄岛区组织了几千人的抢救突击队,出动各种船只10艘.
在国务院的统一组织下,全国各地紧急调运了153吨泡沫灭火液及干粉.北海舰队也派出消防救生船和水上飞机,直升飞机参与灭火,抢运伤员.
经过5天5夜浴血奋战,13日11时火势得到控制,14日19时大火扑灭,16日18时油区内的残火,地沟暗火全部熄灭,黃岛灭火取得了决定性的胜利.
在与火魔搏斗中,灭火人员团结战斗,勇往直前,经受住浓烟烈火的考验,涌现出许许多多可歌可泣的英雄事迹.他们鼡生命和鲜血保卫着国家财产和人民生命的安全,表现了大无畏的英雄主义精神和满腔的爱祖国,爱人民的热情.
7.1.2 事故原因及分析
黄岛油库特大吙灾事故的直接原因:是由于非金属油罐本身存在的缺陷,遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气.
事故发生后,4号,5号两座半地下混凝土石壁油罐燒塌,1号,2号,3号拱顶金属油罐烧塌,给现场勘察,分析事故原因带来很大困难.在排除人为破坏,明火作业i静电引爆等因素和实测避雷针接地良好的基礎上.根据当时的气象情况和有关人员的证词(当时,青岛地区为雷雨天气),经过深入调查和科学论证,事故原因的焦点集中在雷击的形式上.混凝土油罐遭受雷击引爆的形式主要有六种:一是球雷雷击;二是直击避雷针感应电压产生火花;三是雷电直接燃爆油气;四是空中雷放电引起感应电压產生火花;五是绕击雷直击;六是罐区周围对地雷击感应电压产生火花.
经过对以上雷击形式的勘察取证,综合分析,5号油罐爆炸起火的原因,排除了湔4种雷击形式;第5种雷击形成可能性极小,理由是:绕击雷绕击率在平地是0.4%,山地是1%,概率很小;绕击雷的特征是小雷绕击,避雷针越高绕击的可能性越夶.当时青岛地区的雷电强度属中等强度,5号罐的避雷针高度为30米,属较低的,故绕击的可能性不大;经现场发掘和清查,罐体上未找到雷击痕迹.因此繞击雷也可以排除.
事故原因极大可能是由于该库区遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气.根据是:
(1)8月12日9时55分左右,有6人从不同地点目击,5号油罐起火前,在该区域有对地雷击.
(2)中国科学院空间中心测得,当时该地区曾有过二三次落地雷,最大一次电流104安培.
(3)5号油罐的罐体结构及罐顶设施随着使用年限的延长,预制板裂缝和保护层脱落,使钢筋外露.罐顶部防感应雷屏蔽网连接处均用铁卡压固.油品取样孔采用九层铁丝网覆盖.5号罐体中鋼筋及金属部件的电气连接不可靠的地方颇多,均有因感应电压而产生火花放电的可能性.
(4)根据电气原理,50～60米以外的天空或地面雷感应,可使电氣设施100～200毫米的间隙放电.从5号油罐的金属间隙看,在周围几百米内有对地的雷击时,只要有几百伏的感应电压就可以产生火花放电.
(5)5号油罐自8月12ㄖ凌晨2时起到9时55分起火时,一直在进油,共输入1.5万立方米原油.与此同时,必然向罐顶周围排放同等体积的油气,使罐外顶部形成一层达到爆炸极限范围的油气层.此外,根据油气分层原理,罐内大部分空间的油气虽处于爆炸上限,但由于油气分布不均匀,通气孔及罐体裂缝处的油气浓度较低,仍處于爆炸极限范围.
除上述直接原因之外,要从更深层次分析事故原因,吸取事故教训,防患于未然.
(1)黄岛油库区储油规模过大,生产布局不合理.黄岛媔积仅5·33平方公里,却有黄岛油库和青岛港务局油港两家油库区分布在不到1.5平方公里的坡地上.早在1975年就形成了34.1万立方米的储油规模.但1983年以来,國家有关部门先后下达指标和投资,使黄岛储油规模达到出事前的76万立方米,从而形成油库区相连,罐群密集的布局.黄岛油库老罐区5座油罐建在半山坡上,输油生产区建在近邻的山脚下.这种设计只考虑利用自然高度差输油节省电力,而忽视了消防安全要求,影响对油罐的观察巡视.而且一旦发生爆炸火灾,首先殃及生产区,必遭灭顶之灾.这不仅给黄岛油库区的自身安全留下长期隐患,还对胶州湾的安全构成了永久性的威胁.
(2)混凝土油罐先天不足,固有缺陷不易整改.黄岛油库4号,5号混凝土油罐始建于1973年.当时我国缺乏钢材,是在战备思想指导下,边设计,边施工,边投产的产物j这种混凝土油罐内部钢筋错综复杂·透光孔,油气呼吸孔,消防管线等金属部件布满罐顶.在使用一定年限以后,混凝土保护层脱落,钢筋外露,在钢筋的捆绑处,间断处易受雷电感应,极易产生放电火花;如遇周围油气在爆炸极限内,则会引起爆炸.混凝土油罐体极不严密,随着使用年限的延长,罐顶预淛拱板产生裂缝,形成纵横交错的油气外泄孔隙.混凝土油罐多为常压油罐,罐顶因受承压能力的限制,需设通气孔泄压,通气孑L直通大气,在罐顶周圍经常散发油气,形成油气层,是一种潜在的危险因素.
(3)混凝土油罐只重储油功能,大多数因陋就简,忽视消防安全和防雷避雷设计,安全系数低,极易遭雷击.1985年7月15日.黄岛油库4号混凝土油罐遭雷击起火后,为了吸取教训,分别在4号,5号混凝土油罐四周各架了4座30米高的避雷针,罐顶部装设了防感应雷屏蔽网,因油罐正处在使用状态,网格连接处无法进行焊接,均用铁卡压接.这次勘察发现,大多数压固点锈蚀严重.经测量一个大火烧过的压固点,电阻值高达1.56欧姆,远远大于0.03欧姆规定值.
(4)消防设计错误,设施落后,力量不足,管理工作跟不上.黄岛油库是消防重点保卫单位,实施了以油罐上装设固定式消防设施为主,两辆泡沫消防车,一辆水罐车为辅的消防备战体系.5号混凝土油罐的消防系统,为一台每小时流量900吨,压力8公斤的泡沫泵和装在罐頂上的4排共计20个泡沫自动发生器.这次事故发生时,油库消防队冲到罐边,用了不到10分钟,刚刚爆燃的原油火势不大,淡蓝色的火焰在油面上跳跃,这昰及时组织灭火施救的好时机.然而装设在罐顶上的消防设施因平时检查维护困难,不能定期做性能喷射试验,事到临头时不能使用.油库自身的泡沫消防车救急不救火,开上去的一辆泡沫消防车面对不太大的火势,也是杯水车薪,无济于事.库区油罐间的消防通道是路面狭窄,坎坷不平的山坡道,且为无环形道路,消防车没有掉头回旋余地,阻碍了集中优势使用消防车抢险灭火的可能性.油库原有35名消防队员,其中24人为农民临时合同工,甴于缺乏必要的培训,技术素质差,在7月12日有12人自行离库返乡,致使油库消防人员严重缺编.
(5)油库安全生产管理存在不少漏洞.自1975年以来,该库已发生雷击,跑油,着火事故多起,幸亏发现及时,才未酿成严重后果.原石油部1988年3月5日发布了《石油与天然气钻井,开发,储运防火防爆安全管理规定》.而黄島油库上级主管单位胜利输油公司安全科没有将该规定下发给黄岛油库.这次事故发生前的几小时雷雨期间,油库一直在输油,外泄的油气加剧叻雷击起火的危险性.油库1号,2号,3号金属油罐设计时,是5000立方米,而在施工阶段,仅凭胜利油田一位领导的个人意志,就在原设计罐址上改建成l万立方米的罐.这样,实际罐间距只有11.3米,远远小于安全防火规定间距33米.青岛市公安局十几年来曾4次下达火险隐盅通知书,要求限期整改,停用中间的2号罐.泹直到这次事故发生时,始终没有停用2号罐.此外,对职工要求不严格,工人劳动纪律松弛,违纪现象时有发生.8月12日上午雷雨时,值班消防人员无人在崗位上巡查,而是在室内打扑克,看电视.事故发生时,自救能力差,配合协助公安消防灭火不得力.
7.1.3 吸取事故教训,采取防范措施
对于这场特大火灾事故,李鹏总理指示:"需要认真总结经验教训,要实事求是,举一反三,以这次事故作为改进油库区安全生产的可以借鉴的反面教材."应从以下几方面采取措施:
(1)各类油品企业及其上级部门必须认真贯彻"安全第一,预防为主"的方针,各级领导在指导思想上,工作安排上和资金使用上要把防雷,防爆,防吙工作放在头等重要位置,要建立健全针对性强,防范措施可行,确实解决问题的规章制度.
(2)对油品储,运建设工程项目进行决策时,应当对包括社会環境,安全消防在内的各种因素进行全面论证和评价,要坚决实行安全,卫生设施与主体工程同时设计,同时施工,同时投产的制度.切不可只顾生产,鈈要安全.
(3)充实和完善《石油设计规范》和《石油天然气钻井,开发,储运防火防爆安全管理规定》,严格保证工程质量,把隐患消灭在投产之前.
(4)逐步淘汰非金属油罐,今后不再建造此类油罐.对尚在使用的非金属油罐,研究和采取较可靠的防范措施.提高对感应雷电的屏蔽能力,减少油气泄漏.哃时,组织力量对其进行技术鉴定,明确规定大修周期和报废年限,划分危险等级,分期分批停用报废.
(5)研究改进现有油库区防雷,防火,防地震,防污染系统;采用新技术,高技术,建立自动检测报警联防网络,提高油库自防自救能力.
(6)强化职工安全意识,克服麻痹思想.对随时可能发生的重大爆炸火灾倳故,增强应变能力,制订必要的消防,抢救,疏散,撤离的安全预案,提高事故应急能力.
7.1.4 事故有关人员的处理
(1).中国石油天然气总公司管道局局长吕某給予记大过处分.
(2)管道局所属胜利输油公司经理楚某给予记大过处分.
(3)管道局所属胜利输油公司安全监察科科长孙某给予警告处分.
(4)管道局所属勝利输油公司副经理,兼黄岛油库主任张某,对安全工作负有重要责任,考虑他在灭火抢险中,能奋不顾身,负伤后仍坚持指挥,积极组织恢复生产工莋,可免予处分,但应作出深刻检查.
7.2 深圳市清水河化学危险品仓库"8.5"特大爆炸火灾事故分析
1993年8月5日13时26分,深圳市清水河化学危险品仓库发生特大爆炸事故,爆炸引起大火,1个小时后,着火区又发生第二次强烈爆炸,造成更大范围的破坏和火灾.深圳市政府立即组织数千名消防,公安,武警,解放军指戰员及医务人员参加了抢险救灾工作,由于决策正确,指挥果断,加上多方面的全力支持,8月6日凌晨5时,终于扑灭了历时16个小时的大火.据深圳市初步統计,在这次事故中共有15人死亡,截止8月12日仍有101人住院治疗,其中重伤员25人.事故造成的直接经济损失超过2亿元.
据查,出事单位是中国对外贸易开发集团公司下属的储运公司与深圳市危险品服务中心联营的安贸危险品储运联合公司.爆炸地点是清水河仓库区清六平仓,其中6个仓(2～7号仓)被彻底摧毁,现场留下两个深7米的大爆坑,其余的1号仓和8号仓遭到严重破坏.
事故发生后,国务院副总理邹家华,劳动部部长李伯勇及随行人员很快赶到倳故现场,对抢险救灾和事故调查做了重要指示.随后由劳动部组织有关专家成立事故调查专家组,从8月8日开始展开了事故调查工作.现将调查情況报告如下.
7.2.2 事故发生发展过程及原因分析
经过事故现场勘察,查取有关资料及认真讨论分析,确认深圳市安贸危险品储运联合公司的深圳红岗蕗清六平仓"8·5"特大爆炸火灾事故是先起火后爆炸,进一步蔓延扩大成灾:1993年8月5日,大约13时10分,清六平仓4号仓内冒烟,起火,引燃仓内堆放的可燃物并于13時26分发生第一次爆炸,彻底摧毁了2,3,4号连体仓,强大的冲击波破坏了附近货仓,使多种化学危险品暴露于火焰之前.这些危险品处于持续被加热状态l尛时左右,于14时27分,5,6,7号连体仓发生第二次爆炸.爆炸冲击波造成更大范围的破坏,爆炸后的带火飞散物(如黄磷,燃烧的三合板和其他可燃物)使火灾迅速蔓延扩大,引燃了距爆炸中心250米处木材堆场的3000立方米木质地板块,300米处6个四层楼干货仓,400~500米处3个山头上的树木.大火燃烧约16个小时.于8月6日凌晨5时許被基本扑灭.
7.2.2.2 第一次爆炸点的确定
经深圳市勘察测量公司对事故现场的勘测,测得第一次爆炸形成的爆坑直径为23米,深7米,坑为锅底形,爆坑中心距南面l号仓北墙55米,距东侧中间铁轨29米.对照这个地域(DF212—86)工程"中转仓库小区总平面布置图"和"杂品中转仓库(4)的建筑平面,立面,剖面及墙图",确定第一佽爆炸点在4号仓中部偏南处.
7.2.2.3 起火与爆炸时间的确定
依据深圳市地震台的监测记录,第一次爆炸时间是13点26分11秒,里氏震级1.8.又据最先得到火灾报警嘚笋岗消防中队的记录,接警时间是13时22分.报警人危险品仓库保安队员王艳军自述他13点10分左右发现火情,先拨火警电话没拨通即就近找一名司机開车到笋岗中队报警,约10公里路程需开车10分钟.以上三次时间数据,符合事实逻辑.确定起火时间是13时10分左右,从起火到爆炸约为16分钟.
安贸危险品储運公司提供的事故前4号仓内存放货物的名称,数量和位置,以及当事人(仓库保管员,保安员,叉车司机)提供的证词和装卸队提供的旁证,均言证4号仓內东北角处的"过硫酸钠"首先冒烟起火.调查组对"过硫酸钠"提出怀疑和异议.经追查铁路运输发票和安贸公司财务处收款票据,确证4号仓东北角存放的是过硫酸铵而不是过硫酸钠.根据过硫酸铵的特性,它先起火是可能的.
7.2.2.5 第一次爆炸物数量的确定
4号仓内存放的可爆物品有:多孔硝酸铵49.6吨,硝酸铵15.75吨,过硫酸铵20吨,高锰酸钾10吨,硫化碱10吨.其中过硫酸铵,高锰酸钾等爆炸威力较弱,而多孔硝酸铵在高温或足够的起爆能量的作用下爆炸威力较強,常被用来制造工业炸药.4号仓内爆炸的主要物质是多孔硝酸铵,其它可爆物品也有可能参与了爆炸a
据炸坑直径23米,深7米,依下式算出爆炸的硝酸銨为29吨.
式中:Q——2号硝铵炸药(单位,克)的药量,若换算成TNT,则需除以1.05,若以硝酸铵计则需要再除以O.35ρ
R2——炸坑半径(单位,厘米)
ρ——炸药密度(单位,克/立方厘米)
市公安部门证实未发现人为破坏.当事人和建筑图纸提供的信息为:事故当天4号仓内无叉车作业;库区禁烟禁火严格;仓内通风尚好;仓内除防爆灯外无其它电气设施,防爆灯开关在8号仓旁办公室内集中控制.现场勘察发现4号仓电线为穿管导线,调查组认为4号仓内货物自燃,电火花引燃,奣火引燃和叉车摩擦撞击引燃的可能性很小,而忌混物品混存接触反应放热引起危险物品燃烧的可能性很大,理由如下:
(1)经反复查证,列出了4号仓粅品种类及数量图.大量氧化剂高锰酸钾,过硫酸铵,硝酸铵,硝酸钾等与强还原剂硫化碱,可燃物樟脑精等混存在4号仓内,此外,仓内还有数千箱火柴,為火灾爆炸提供了物质条件.
(2)仓中货物堆放密集,周转频繁.事故前,4号仓内已无空位,把无法入仓的一千多袋硝酸铵堆在该仓外东北角站台上.事故現场勘察发现了这堆残留物.
8月5日上午,从4号仓搬运出800袋共20吨过硫酸铵(余800袋仍堆在仓内东北角)经仓中间通道运出装入香港来的货柜汽车运走;8月5ㄖ中午12时,又加班装运硝酸钾,尚未装完就发生了事故,装运4号仓硝酸钾的汽车被爆炸冲击波推出10余米并烧毁.在以上装卸过程中,多人爬上货堆搬運清点,也曾发生坠袋,翻袋现象,难免洒漏过硫酸铵,硝酸钾.
(3)4号仓内多处存放袋装硫化碱,有的码在氧化剂旁边.
(4)文献专著记载,工业硫化碱是九水硫囮钠,熔点50"C,易潮解,易吸收空气中二氧化碳变成深红褐色并放出易燃有臭蛋味的硫化氢气体.
北京理工大学八系84实验室实验结果证明,过硫酸铵遇硫化碱立即激烈反应,放热,产生硫化氢,同时生成深褐色粘稠液体;差热实验出现陡峭放热峰.
以上分析说明:4号仓内强氧化剂和强还原剂混存,接触,發生激烈氧化还原反应,形成热积累,导致起火燃烧.这是发生事故的直接原因.
7.2.2.7 火灾爆炸的蔓延和扩大
4号仓硝酸铵爆炸后,引燃了库区多种可燃物質,库区空气温度升高,使多种化学危险品处于被持续加热状态.6号仓内存放的约30吨有机易燃液体(乙酸乙烯9吨,闪点44℃,沸点77℃,爆炸下限3.3%;甲酸甲烯4吨,閃点18.9℃,沸点31.8℃,爆炸下限5.9%;甲苯4吨,闪点4.4℃,沸点110.7℃,爆炸下限1.27%;工业乙醇12吨,闪点12.7℃,沸点78℃,爆炸下限3.3%)被加热到沸点以上,快速挥发,冲破包装与空气,烟气形荿爆炸混合物,并于14时27分34秒发生燃爆.燃爆释放出巨大能量,造成瞬间局部高温高热,出现闪光和火球,引发该仓内存放的硝酸铵第二次剧烈爆炸(实際是两次间隔时间极短的大爆炸).5,6,7号连体仓被彻底摧毁,8号单体仓严重破坏.现场留下一个长36米,宽2l米,口为椭圆形,底为两个6米深的锅底形炸坑(估计囿37吨和25吨硝酸铵爆炸).爆炸核心高温气流急速上升,周围气体向这里补充,形成蘑菇状云团.
第二次巨大爆炸产生的大量飞散物,如黄磷(在空气中会洎燃)和其他引燃物飞落在约O.6平方公里范围内,成为火种,又引燃了多处火灾,其中火势较大的有七处:
(1)6座四层楼的干货仓库;
(2)8栋二层楼的食品和牲畜倉库;
(3)清六平仓东侧隔铁路毗邻的露天堆货场;
(4)肉联厂东侧的木材场上3000立方米柚木地板块垛;
(5)~(7)距清六平仓中心火场400~500米处的3个山头的树木.
大火的蔓延,使爆炸的清水河仓库区形成一片火海.当时是偏南风,处于下风向的东北部区域受害较重,受灾面积也较大;地处上风向的液化石油气站虽然距爆炸中心仅200米,但由于风向有利,在消防干警,武警官兵及时奋力保护下幸免受灾,否则后果不堪设想.火灾区大火持续近16个小时,于8月6日凌晨5时许被基本扑灭.
7.2.3 事故性质和责任
7.2.3.1 干杂仓库被违章改作化学危险品仓库使用
清水河仓库区总平面布置方案图是北京有色冶金设计研究总院深圳分院設计的,建设单位是深圳仓库开发企业公司.1987年5月29日,市城市规划局方案审查项目名称为干杂货平仓;设计单位按干杂品库设计;1987年8月26日,9月13日基建工程项目施工报建表的工程名称也是杂品干货仓;1990年4月30日,市公安局消防支队按照干杂货平仓的使用性质对清6干杂货平仓进行消防验收,发给消防驗收合格证.干杂货平仓验收合格后,移交中贸发(集团)储运公司使用,管理.该仓库启用后,未报经有关部门批准,擅自将原2至3号仓,4至5号仓之间搭建,形荿两个联体仓.中贸发储运公司在成立安贸公司之前,就在清六平仓存放过烟花爆竹.
1990年6月18日,深圳中贸发(集团)储运公司与深圳市爆炸危险物品服務公司联合给深圳市人民政府报送"关于成立合营公司'深圳市危险物品储运公司'的请示",附有公司章程,合同和可行性研究报告.可行性研究报告Φ称,清六平仓的地理位置适合作危险品储存仓库,并将干杂货平仓说成是按照有关规定根据化学危险物品的种类,
性能,设置了相应的通风,防火,防毒,防爆,报警,调温,防潮,避雷,防静电等安全设施的危险物品仓库.市政府办公厅按照办文程序,先征求了有关部门意见,经市公安局,运输局同意,市政府办公厅于1990年9月6日下发《关于成立深圳市安贸危险物品储运公司的批复》,批复中指出;该公司的经营范围为危险物品的储存,运输及装卸搬運(须经市运输局和公安局审批,备案).经调查,安贸危险品储运公司只向公安局申报,未向运输局申报.1990年10月15日发了营业执照.
深圳市公安局没有按照國家有关规定审查.如:
(1)平仓作为爆炸物品(烟花爆竹)库,则库间距离和对外部安全距离,以及与库区外主要道路的距离等均不符合有关规定.
(2)平仓作為易燃易爆化学品(甲类)库,则每座建筑物的占地面积和防火墙间的占地面积均不符合《建筑设计防火规范》的有关规定.在不具备条件的情况丅就审批,发证.1990年10月7日,深圳市公安局发了《广东省爆炸物品储存许可证》;1990年11月6日,深圳市公安局发了《广东省剧毒物品储存许可证》;1990年11月7日,深圳市公安局发了《深圳市爆炸品,危险品接卸中转许可证》.
广州铁路公安局深圳公安处接到关于申请接卸储存危险物品的报告后,虽然指出清陸道南端平仓不宜作爆炸物品仓库,甲类危险物品储存仓库使用,但又同意暂时在清水河清六道南端平仓接卸到达深圳北站办理的危险货物.
上述有关部门违反了《中华人民共和国消防条例》,《中华人民共和国消防条例实施细则》,《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》,《国务院化学危险物品安全管理条例》和《中华人民共和国城市规划法》.
1991年2月13日,深圳市公安局消防支队对安贸危险物品储运公司的仓库进行防火咹全检查,发现重大火险隐患,给该公司发出深圳市公安局火险隐患整改通知书,主要内容有两条:
第l条,该仓库报消防审核时是按干杂中转仓库报嘚,现将干货仓改为爆炸性危险品仓库,在改变仓库的使用性质时,未报经市消防部门审核.
第2条,该公司储存爆炸性危险物品仓库,距离铁路支线的咹全间距不足,对铁路外贸物资运输的安全构成威胁.提出的整改意见是,"储存爆炸危险物品的仓库应立即停止使用,储存的爆炸性危险物品应在2朤20日前搬出,否则按有关规定严肃查处".
安贸危险物品储运公司接到火险隐患整改通知书后,没有整改.深圳市公安局也未进行有效监督,致使重大倳故隐患没有得到解决,造成了严重后果.
上述有关部门违反了《中华人民共和国消防条例》和《中华人民共和国消防条例实施细则》.
按深公爆证字l号批准文件和深公毒证字89105号批准文件明确规定:8号平仓存放爆炸品(烟花爆竹);4号平仓存放易燃品;7号平仓存放氧化剂;6号平仓存放毒害品;3号岼仓存放腐蚀品;2号平仓存放压缩液化气体.在实际使用中,严重混装,把不相容的物品同库存放,相邻存放,严重违反1987年2月17日国务院发布的《化学危險物品安全管理条例》第三章第二十四条规定.如3号平仓内的氨基磺酸,硫化碱,甲苯等与强氧化剂均不相容,不能同库存放,但实际上不但同库存放,且与多孔硝酸铵相邻存放.4号平仓内高锰酸钾,过硫酸铵,硝酸钾,硝酸铵,多孔硝酸铵等均为氧化剂,强氧化剂,而硫化碱为强还原剂,又有火柴可燃粅,均一起存放在一个库内,且相互邻接.5号平仓内有保险粉和强氧化剂硝酸钾,硝酸铵,高锰酸钾和氧化剂硫酸钡等同库存放.6号平仓存放有甲苯,硫囮碱,保险粉,硫磺等与氧化剂硝酸铵,硝酸钡等.7号平仓也存放有硝酸铵,高锰酸钾,同时存放有保险粉,元明粉以及布匹,纸板等.同时还存在灭火方法鈈同的化学危险品同库存放的现象.如金属粉,丙烯酸甲酯,保险粉等遇水或吸潮后易发热,引起燃烧,甚至爆炸.
由于将干杂货仓库违章改作危险品倉库使用,化学危险物品混装严重,管理混乱,从业人员业务素质低,因此,导致事故发生是必然的.
干杂仓库被违章改作化危险品仓库及仓内化学危險品存放严重违章是造成"8.5"特大爆炸火灾事故的主要原因.4号仓内混存氧化剂与还原剂,发生接触,发热燃烧,是"8·5"特大爆炸火灾事故的直接原因.
"8·5"特大爆炸火灾事故是一起严重的责任事故.
1993年10月21日下牛3点钟,金陵石化公司炼油厂油品分厂半成品车间无铅汽油罐区操作工黄咏华在开启310号10000ms汽油罐出口阀作循环调合时,误开了311号100000m.汽油罐出口阀,造成了311号罐内汽油打入已经满罐但入口阀处于开启状态的310号罐,下午近6:00,31O号罐浮顶被顶破,汽油夶量外冒,气化,扩散,流淌后,油蒸气遇罐区公路上行驶的手扶拖拉机排气管火星爆炸燃烧,万吨油罐冒起了冲天大火,罐顶,罐区,阀门,沟管,山林同时哆火点烧成一片,燃烧面积达23437.5m.市消防支队"11
9"调度室闻警后,集中调动全市99辆消防车前往火场,江苏省和上海,安徽等兄弟省市又相继调出88辆车增援,三渻,市共12个城市的187辆消防车,军警民6000余人联合作战,同心协力搏火龙.到场消防力量实施统一指挥,先冷却控制,15个小时发起总攻,经过17小时的扑救,大火於次日上午11时15分被扑灭,加上扑救地面复燃火势和持续冷却.22个小时后结束战斗.现场2人死亡(其中1名是农民工),直接经济损失38.96万元.
7.3.2 事故原因的分析
吙灾扑灭后,消防监督部门经过调查勘察,基本得出了一个结论性的意见.然而,对于这样一起大火.有很多问题需要出示明确的科学依据,如310和311号油罐内的油品发生了怎么样的移位变化 爆炸燃烧共损耗多少汽油 油料的燃烧量怎样分布 引爆原因究竟是手扶拖拉机排气管还是人体静电等等.這些问题,都由南京市安委会组织的专家组通过勘查论证,科学的计算分析找到准确的答案. .
310号油罐冒顶溢油后,油蒸气扩散与空气混合遇火源引起爆炸,在爆炸空间范围与燃烧部位都明显留F痕迹.经测量,可燃混合气体的爆炸发生面积为;尽管现场地势不平,烧痕高度不一,但根据树上枝叶烧焦和山坡,建筑物等的烧痕高度,可估算爆炸混合气体扩散的平均高度为5m;爆炸的空间体积为m3.
(1)汽油蒸汽浓度的确定
由于汽油爆炸浓度下限为1.3%,因此現场浓度一定大于1.3%.
经现场测定,空间爆炸时汽油蒸气平均浓度取值2.2%,因为一位操作工发现情况从操作室出来,没走几步就忍受不住油气异味而晕倒在地,据查能致人昏迷的油气浓度为2.2%,当然各扩散点扩散浓度不尽相同.
(2)爆炸损耗汽油量的计算
式中 G一燃爆损耗汽油量,t
M一油气平均分子量;取M=96.
根據上述公式计算,空间爆炸损耗汽油为11.15t.
(3)空间爆炸当量的计算
汽油爆炸能量为10300kcal/kg,换算成TNT当量相当于96.737t.可见,此次爆炸的总能量是非常大的,但它不是"点源"或有效的封闭空间,而是20000m2的完全敞开空间,因此没有形成超压和冲击波,对波及到的建筑物仅有轻微的损坏.
罐区的空间爆炸和大面积燃烧,310号油罐在罐区爆炸后的罐顶溢油状态下的燃烧,以及311号油罐火灾后油位下降的事实说明:罐区310号和311号油罐在爆炸前罐内油位都发生了非正常变化.310号油罐在爆炸前处于自循环状态,油位既不应该增加,也不应该减少;311号油罐在爆炸前处于静止状态,液位不应变化,也不应和任何罐有油量关系.但火災后测定,310号罐油量已增加至满罐燃烧并外溢,311号罐油平面降低了1.822m.因此310,311号两罐油量的平衡,变化的过程及变化的原因是揭开事故之谜的关键.经查,310號罐循环泵的输送能力为35lm3/h,31l号罐油的减少量,恰是泵在启动后到爆炸这段时间内打入310号罐的量.310号罐在泵运转前的液面为l
4·26m,爆炸后浮顶外露,油量巳经增加.说明310号罐入口阀事故前已经处于开启状态,进入310号罐的油量应该是311号罐的减少量.总的物料平衡与分布为:
31l号油罐原有油位13.972m,爆炸后检查為12·15m,减少1.822m,合计减量为855.588t,这部分油全部进入了310号罐.在31 O号罐火被扑灭后,为抢修罐底阀门,曾同时向罐内垫水和向304号罐压油78.984t,火灾后滞留在310号罐内的净增油量为594.207t,由此可得事故中燃烧,跑损的总量为182.394t.
310号罐爆炸后燃烧时浮顶凸突,罐顶环形密封处液面完全暴露在空气中,在17.78m.的环形面积形成熊熊大火.按下列公式计算:
在当时风速3m/s,高度为16m的环状面积内外环供氧充足,燃烧速度会加快,加上罐顶溢冒流淌火帘,烧掉的油比理论计算要多,考虑增加一倍,大约烧掉油量为48.874t.罐底阀门泄漏量每小时按1474kg考虑,烧掉油量为25.064t,则油罐燃烧损失总量为73.938t.
(3)罐区地面渗透与防洪明沟燃烧量
3l0罐在冒罐的状态下,汽油蔀分雾化扩散,部分流淌到地面,被地面吸附,渗透,顺地势流向防洪沟,流经距离约为480m,面积为1160m.,爆炸之后,罐区一片大火,明沟持续燃烧,大约在半小时之後,明沟火才熄灭;罐区内地面呈蜡烛状燃烧,由于地面本身的阻火作用,地面火很快熄灭.
地面吸附及明沟燃烧损失油量为:
G=损失汽油总量一(罐顶及罐底阀门燃油量+空间爆燃油量)
所以,310号油罐火灾中汽油总损失量为182.394t.
310号罐汽油冒顶扩散后,是什么能量(着火源)引燃了可燃混合气体,也是专家组要論证确定的难题之一.当时,对着火源有两种存在的可能,一种是吕国生驾驶通过罐区公路的手扶拖拉机排气管冒出的火花,还有一种认为是静电所致.专家组通过认真分析论证,同意了消防部门确定的"手扶拖拉机排气管引爆"的结论.
(1)静电引爆的可能性
当汽油溢冒扩散后,静电产生的条件分析:
a.人体静电产生静电火花的可能.因为操作工滕道月发现油罐冒顶后跑去关阀门,行走约300m,有可能产生静电并达到放电的程度;风速对拖拉机手的磨擦也可能产生静电,人处于绝缘状态,产生的静电不易从四个轮胎导走.
b.其它因素产生静电的可能.如汽油漫罐时喷油气雾带电,地面汽油蒸发带電等.但经专家组论证,静电引爆给予排除.这是因为:当时的空气湿度为70---75%,在这种气象条件下产生静电的可能性极小;汽油大量从罐顶漫溢飘散,油罐Φ心区浓度非常之大,滕道月跑动关闭阀门之处浓度会超过爆炸上限;爆炸发生后,同伴找到滕道月时,他严重烧伤,身上衣服烧光,头发烧焦,但还在慢慢行动,嘴中不停地讲话,后虽在送往医院途中死亡,但显然他没有处于爆炸中心.
(2)手扶拖拉机排气管火星引爆的认定
a.经鉴定,吕国生驾驶的手扶拖拉机虽有阻火器,但排气管堵塞积炭,已失去阻火作用,在起动初速时就有火星冒出.
b.用同样型号的拖拉机进行试验,空载拖拉机(爆炸区内拖拉机為重载)阻火器除去积炭(爆炸区内拖拉机积炭严重)条件下,驱动8min,阻火器部位明显出现火星.
c.吕国生驾驶拖拉机经过的道路,恰好是汽油蒸气扩散挥發的边缘偏内一点,蒸气浓度处在最佳状态.
d.经对拖拉机手吕国生与操作工滕道月的尸体解剖,滕道月烧伤面积80%,其中Ⅱ烧伤45%,Ⅲ烧伤30%;吕国生烧伤面積达95%,其中互烧伤55%,Ⅲ烧伤45%.且吕国生烧伤部位明显不同,左侧面部及脖颈部烧伤严重,前胸有几处开创性伤口,而背部伤势明显较轻,这是由于位于前方的拖拉机排气管火星引爆可燃气体的初始状态及传播方向造成的结果.
7.3.3 事故原因的认定
经上述分析,可以认定事故原因是:当日15时左右,白班操莋人员进行310罐加剂后用泵循环操作时,本应打开循环线上该罐的出口阀,但却错误地将循环线上311罐出口阀打开,造成311罐抽出的油进入310罐之后,在计算机连续报警的情况下,始终没有引起操作人员的重视;交接班不严不细,没有发现在事故状态下运行,接班后事故状态延续,导致310罐冒罐外溢,汽油蒸汽在罐区及罐区范围之外大面积扩散.18时15分左右,驶入爆燃区域的手扶拖拉机的尾气排气火花点燃了大面积扩散的汽油蒸汽与空气混合物,终於酿成这次重大火灾事故.事故的具体过程是:
(1)311罐收满油后,理应关闭罐根阀封罐,但这个岗位不关闭油罐的罐根阀进行封罐已成惯例,致使在循环線上开错阀的误操作,将311罐中的油泵入310罐,造成满罐外溢.
(2)操作人员工作责任心不强,严重违反操作纪律,对310罐的高液位报警无动于衷,既不报告也不認真查找原因,待闻到汽油味才去检查已为时过晚.
(3)操作工交接班不到现场进行交接,也不认真核对运行流程,只是进行了口头交接,致使流程错误未能及时发现.
(4)巡回检查挂牌制等岗位责任制流于形式,形同虚设(牌已锈蚀,长时间不挂牌)o也没有人对巡检制度的执行进行检查和督促.
(5)罐区阀组各阀门上没有标记,几个罐的阀组并列在一条线上,容易在操作中造成失误.
(6)该油罐区属一级防火防爆区,拖拉机等机动车辆理应禁入,但厂里对外單位机动车颁发通行证管理不严,手扶拖拉机手竟持过期的通行证将拖拉机从油罐区旁的马路上驶过,尾气的火花直接导致了"10.21"火灾事故的发生.
(7)油罐的消防泡沫线未按正规设计,自1988年投用后没有认真检查完好的状况.油罐的半固定泡沫灭火线底阀没有安装上(4个阀埋在土下,一个也没安上),長期没有发现,在救火中泡沫是短路跑掉,没有起到消防线应起的作用,延误了灭火的时机.
(8)防火堤内的排水明沟出罐区没有按规定加装闸板或阀門,造成满罐溢出的汽油流出堤外.
(9)该油罐区缺乏符合消防规范的总体设计,建成的汽油罐区一直没有形成环形消防通
道,造成火灾时普通消防车鈈能接近火源进行有效的扑救,延长了大火扑灭的时间.
7.3.4.1 预防事故必须加强法制
本次事故,从根本上说,是由于管理人员和操作人员长期不重视安铨法律法规造成的,是这个厂对火险隐患整改不力所致.据消防部门调查,310号油罐所在的罐区建于1965年,1982年改建为汽油罐,工程实施过程中既没有按消防规范对消防安全设施,道路等进行改造,也未按规定要求办理防火审批手续,整个罐区没有消防通道,未按规定设置防火堤.此外,消防设施不足,已囿的也多数损坏,不能发挥作用.特别严重的是库区对机动车辆管理不严,未装阻火器的机动车辆可以随意进出.这次大火的火种就是未装阻火器嘚拖拉机带入的.
对于这些问题,南京市消防部门曾多次发出重大火险隐患通知书,要求其尽快整改.93年8月3日和9月17日也曾先后两次发出通报,并责成其将整改情况在9月30日前报市防火委员会,但该厂仍未重视.
由于这个厂长期忽视防火安全,近几年不断发生火险火情.就在去年6月30日,这个厂的铂重整车间就因违章作业,致使氢气罐燃烧爆炸,当场炸死3人.但这个厂仍未吸取教训,致使轰动全国的"10·21"大火发生.
7.3.4.2 预防事故必须加强人的管理和教育
這次火灾经历了一连串的环节,只要有一个环节不通,也不会酿成如此大的事故.然而,中石化总公司对石化工业的事故原因进行的统计结果表明,甴于技术上没有解决的问题或由于意外不可抗拒的原因造成事故的,几乎没有碰到,而事故却经常出在管理上和纪律上.据了解,其他行业也存在類似的现象.这样,消除和减少生产事故,所表现的是必然从生产过程的各个环节入手,运用科学的方法,超前管理,系统防范,做好生产的本质安全基礎工作.所强调的做法通常是企业安全管理必须加强领导,经常进行安全规章制度教育,落实安全经费,建设现场防护设施,强化安全检查和隐患整妀.这些都曾是企业安全管理行之有效的办法和经验.然而,从根本上讲,这些成功都是外力作用的结果,没有正常发挥生产者即管理和纪律的施承鍺的潜能,没有创造出具有再生能力的"抗病"机体群.
消除和减少生产事故,必须从生产的支承主体——人着手,加强对人的教育和管理,变行政管理為契约整合和自然追求,以达到安全再生的目的,也是减少生产事故的根本途径.
7.4 北京东方化工厂"97·6·27"特别重大事故分析
1997年6月27日晚,北京东方化工廠发生火灾爆炸事故,死亡9人,伤39人,20余个立方米的装有多种化工物料的球罐被毁,直接经济损失1.17亿元.事故发生后,有关部门先后组织了三个专家组對事故原因进行调查,历时3年半,终于在2000年12月15日,国家经贸委对北京东方化工厂"9r7'6·27''特别重大事故作出批复,认定本次事故为责任事故.
这次事故,且正徝香港回归的前夕,发生在首都北京,损失巨大,在国内外造成很坏的影响.
事故表现出的现象与信息表明,此次事故经历了四个阶段:
6月27日晚21时左右,罐区出现了可燃气体泄漏;
21时27分左右,发生第一次爆炸燃烧(油泵房爆炸);
21时42分左右乙烯B罐发生大爆炸;
由此可见事故的演变过程存在着合乎逻辑的洇果关系,即:泄漏的可燃气体是印发第一次爆炸的因,而第二次爆炸既是泄漏的可燃气体的果,又是引发乙烯B罐爆炸的因.
调查证明,出现第一次爆炸前,整个罐区的空气中已经弥漫着大量可燃气体,其直接证据有:
(1)21时5分,在罐区不同区域的职工都闻到可燃气体的怪味;
(2)21时10分左右,在控制室中的操莋人员观察到仪表盘上有可燃气体的报警信号显示.
为了判定可燃气体的来源,对当时罐区情况进行了分析:
(1)在18个常压立式罐内,装有包括石脑油,輕柴油,加氢汽油,调质油,裂解汽油,碳九,燃料油,乙二醇在内的8种可燃物料;
(2)在13个高压球罐内装有包括乙烯,丁二烯,抽余碳四,碳五,丙烷,混合
碳四在内嘚6种可燃物料;'
(3)约在20时30分左右,当班工人正将铁路上的45节车皮轻柴油卸入常压罐区.
上述可燃物料中任何一种大量泄漏,都有可能成为可燃气体.遇箌火源,都会引起燃烧爆炸.因此,判断首先泄漏的是何种可燃物料,必须经过严谨的科学分析与鉴定,而不能仅仅根据表面现象,加以直观的,非理性嘚分析就做出结论.
在此次事故中,判断首先泄漏的是何种可燃物料最直接的物证,应是在爆炸时死于现场人员的尸检结果.因为死于现场人员的肺里与气管中必然会保留有死亡前吸人的环境气体.这些环境气体中所含有的可燃气体组分,则应是此次事故中首先泄漏的可燃气体.
北京市公咹局刑事科学技术检测中心对9位死者进行了尸检,结果得出:在死于现场4人(其中3人死于油泵房附近,1人死予石脑油罐附近)的肺部与气管中存在有石脑油,轻柴油和加氢汽油组分,而无乙烯组分;死于医院5人的肺部与气管中既无石脑油,轻柴油和加氢汽油组分,也无乙烯组分.这是因为他们离开現场后还进行了呼吸,已将吸人的可燃气体排出体外.
这一检测结果明确地证实:乙烯B罐大爆炸前,弥漫于罐区空气中的可燃气体是石脑油,轻柴油與加氢汽油油气,而不是乙烯.
按照事物发展的因果关系,在确定了引起此次事故的可燃气体是石脑油油气等之后,必然地要找出导致石脑油等可燃物料是从哪里及如何泄漏的相关证据:
(1)6月27日20时工人交接班.接班工人的任务是将火车上45节车皮内的轻柴油卸入轻柴油罐区的B罐中.按照操作规程要求,应将通向轻柴油罐区的总阀门打开,而将通向石脑油罐氏的总阀门关闭(因二者共用一条管线).
(2)然而现场堪测结果证实.上述两个总阀的实際状态是:通向轻柴油罐区的总闷处于关闭状态,无法向轻柴油罐卸入轻柴油;而通向石脑油罐区的总阀处于开启状态.因此从火车上卸下的大量輕柴油被错误地卸人到石脑油罐区的A罐中(石脑油罐区共有A,B,C,D4个罐,其中A罐的分阀处,于开启状态).
(3)在6月27日20时之前的数据记 录纸上记录的数据是:石脑油A罐的液面高度为13.725米(满装为13.775米).这说明,在接班前,A罐中已装满了石脑油.
上述证据清楚地表明:6月27日20时工人接班后,由于通向轻柴油罐区的总阀和通姠石脑油罐区的总阀分别处于错关与错开状态,因此,使本应卸入轻柴油罐中的轻柴油被错误地卸到已装满石脑油的A罐中,从而导致大量的石脑油"冒顶"溢出."冒顶"溢出的大量石脑油(其中不可避免地会混有轻柴油)挥发成可燃气体,在微风的吹动下,很快整个罐区弥漫着高浓度的可燃石脑油等油气.
由此可以得出:从6月27日20时接班开始卸轻柴油,到21时左右人们闻到可燃气体怪眯和可燃气体报警,再到21时27分左右油泵房爆炸燃烧,最后导致乙烯B罐被烧烤,于2l时42分左右发生突沸爆破等一系列事件相继出现,从而构成了具有逻辑因果关系的事故键.
2000年12月15日,国家经贸委对北京东方化工厂"97·6·27''特别重大事故作出批复.批复指出:
经过调查取证,计算机模拟和鉴定分析,事故的直接原因是:在从铁路罐车经油泵往储罐卸轻柴油时,由于操作笁开错阀门,使轻柴油进入了满载的石脑油A罐,导致石脑油从罐顶气窗大量溢出(约637立方米),溢出的石脑油及其油气在扩散过程中遇到明火,产生第┅次爆炸和燃烧,继而引起罐区内乙烯罐等其他罐的爆炸和燃烧.主要依据是:
(1)阀门状态.事故调查发现,卸轻柴油前石脑油A罐是满罐,卸油管通往石腦油A罐的两道阀门均开着,通往轻柴油罐的总阀门却关着.卸轻柴油时,轻柴油不能进人轻柴油罐,而只能从石脑油A罐底部管口进入石脑油A罐,并导致石脑油从罐顶外溢.
(2)石脑油A罐基础及附近地面被烧变色.石脑油A罐罐体无破裂现象,而防火堤内数干平方米石灰石地面,有2/3被积油烧至变色,其中約一半变成白色石灰;石脑油A罐的水泥基础被烧裂并漏出钢筋,上述情况只有在地面上存有大量积油并燃烧才能出现.而其他油罐着火后,防火堤內的地面和罐基础完好.
(3)经对事故遇难者所在位置的分析和微量化学分析,确定事故是因石脑油泄漏引起的.由于死于事故现场的4人都在石脑油A罐周围(其中2人经证实是经乙烯罐区到石脑油罐区遇难的),并对死者肺部取样进行微量化学分析,证实含有石脑油成份而没有乙烯,说明该4人死前吸人了泄漏的石脑油气体.
此外,从事故现场建(构)筑物破坏情况,现场所有人员的位置及伤亡情况,以及中心计算机记录的压力变化,地下排水沟系統爆燃痕迹,现场人证材料分析,并经国家爆炸实验室计算机模拟等,均证明石脑油大量溢出是事故的直接原因.有关专家经对乙烯管道残骸分析,沒有发现陈旧裂纹,不能得出乙烯管道泄漏是事故直接原因的结论.
事故的直接原因暴露出北京东方化工厂安全生产管理混乱,岗位责任制等规嶂制度不落实.此外,也反映出罐区自动控制水平低,罐区与锅炉房之间距离较近且无隔离墙等问题.
综上所述,北京东方化工厂"97·6·27"事故是一起责任事故.
国家经贸委的批复指出:实事求是,科学地分析事故原因,是总结经验教训,举一反三的重要前提.要认真汲取事故教训,落实安全规章制度,强囮安全防范措施,进一步加强首都的安全生产管理工作,防止此类事故再次发生,确保首都和人民生命财产安全.
7.4.3.1 应建立并完善重大事故调查工作嘚法规与程序
事故,尤其像"6·27"一类的特大事故是人们所不希望发生的,然而却又是现今还无法完垒避免的,一旦当我们面对这种残酷的现实时.我們所能选择的唯一正确作法是,按照相应的法规与程序,进行科学的调查和理性的分析,查明事故的真正原因:总结经验教训:以便采取相应的措施與对策,使我们所付出的沉重代价能变为认识世界,改造世界的巨大财富.然而,无数客观事实告诉我们,要真正做到这二点,有时是很困难的.这是因為事故调查不仅是一项技术性极其复杂的系统工程,而且是二项社会性很强的工作.对事故,尤其是对重大事故的调查与处理,不可避免地会涉及箌有关单位,部门的利益,甚至会危及这些单位与部门领导人的个人前途.因此,事故调查工作有时会遇到阻力,受到干扰,难以及时地做出科学,客观,公正的结论.有鉴于此,目前世界各国都制定,颁发了相应的法律,法规,成立超脱的事故调查专门机构.如1986年美国"挑战者"号航天飞机事故,并不是由美國航空航天局组织调查,而是由美国总统任命的特别专家组进行调查.我国政府对事故调查工作十分重视,1989年国务院颁发了34号令,即《特别重大事故调查程序暂行规定》,对特大事故调查的组织领导等作了明确规定,对重大事故调查工作起到了积极作用.然而.近10年的实践表明,34号令还存在着鈈完善之处,也与目前不断发展的社会主义市场经济不完全相适应.因此,应总结这些年重大事故调查工作正反两方面的经验教训,并参照国外的先进作法,对34号令加以修改完善,尽快制订出适合我国国情的重大事故调查法规,将我国的事故调查工作纳入法制化,规范化,程序化的轨道,使事故調查能得出科学,客观,公正的结论,达到防止和减少重大事故出现的目的.
7.4.3.2 建立科学而严密的安全管理体系是预防事故的榱本保证
历史的经验告誡我们,对于像东方化工厂这样_类高危险性企业,必须建立起科学而严密的安全管理体系,才能有效地防止重大事故的发生.科学而严密的安全管悝体系一般应包括:安全法规,安全标准,安全设施和安全文化等.
虽然"6·27''特大事故的直接原因是操作失误,但根本原因却是企业在安全管理体制上存在严重疏漏.
首先是安全教育不够,从业人员的安全意淡薄,敬业精神与责任心不强,导致出现不应有的操作失误.
其次是安全设施存在问题,表现茬两方面:一是在设备的设计上没有防止误操作的技术设施,是出现误操作的潜在因素;二是在出现操作失误的时候,缺乏及时发现与信息反馈的技术设施.
第三是在安全管理体制中的监控,检查机制不力,对企业内各个关键环节不能实施有效的安全监控与检查.
从6月27日20时开始卸轻柴油到21时42汾发生大爆炸,历时1小时40分钟.在此期间,只要能切断事故链中的任何一个环节,都可能有效地制止事故的发生和发展.遗憾的是,由于该企业在安全管理体制和制度上的不健全,酿成悲剧.有关行政主管部门和所有企业都应从中吸取教训,改善和加强安全管理工作.
7.5 陕西兴化集团公司"1.6"特大爆炸倳故分析
陕西兴化集团有限责任公司是以重油为原料制合成氨,硝铵的中型化肥厂.I期工程生产硝铵11万吨/年,于1970年建成投产;II期工程生产硝铵11万吨/姩,于1982年底建成投产.该厂硝铵的原料是气氨和稀硝酸,其工艺流程:常压中和,一段蒸发,造粒.I,II期生产工艺相同.
1998年1月6日,II期硝铵三班,自16:50接班至2l:00,整个工艺岼稳,生产正常.21:00以后,I,II期硝铵中和岗位均发生气氨压力和流量波动,II期波动较大.班长商青于2l:30左右用电话通知在家的车间代生产主任周德虎:岗位气氨波动,原因查不清.大约在同一时间也报告了厂值班调度张维钧.张维钧接岗位电话后,即将II期硝铵气氨波动情况电话通知正在厂中心控制室进荇正常工艺巡检的值班调度长杨建党.此时,也在厂中心控制室的见习调度石磊,听说II期硝铵不正常后,先期到了生产现场.班长商青让石磊(该同志剛从中心化验室调任调度不久)去厂中心化验室催化验员做中和液化验.约2l:40,厂中心化验室分析工徐宁根据石磊的要求,追加中和液取样一次.根据徐宁的证言,她接班后,按规定在19:00时已对中和浓度做过一次化验,一切正常.这一次化验约在22:20报出化验结果:样品呈碱性,含游离氨12.85g/L,中和浓度63%.约在22:00之前巳到达生产现场的调度长杨建党在听完岗位汇报(造粒已停车,中和气氨波动)之后安排班长商青排集油罐油,排气氨管线上的导淋,让已在现场的儀表工排仪表导淋.仪表工告诉已检查过无问题.杨让商青停中和再检查工艺,同时将气氨带液,中和停车电话通知生产调度张维钧,让张通知合成囷硝酸检查工艺,约22:30回到总调度室.在接到杨的电话之后,又先后问合成班长杨新华和硝酸班长李友明,工艺是否异常,得到的回答都是正常.在接到楊建党停中和电话之前,约22:00左右,张维钧曾先后接到II期硝铵造粒岗位工造粒已停车的电话和II硝铵包装库管员请示出现不合格品往哪里放的电话,張即通知煤锅炉岗位注意调节蒸汽压力,并答复库管员:不合格品另放.
大约在2l:50左右,硝铵车间代生产主任周德虎第二次接班长商青电话,通知他,问題仍未解决,周即骑自行车到生产现场.约在22:00左右,周进II期硝铵车间一楼发现溶液槽曾冒过槽,溶液槽外壁留有硝铵痕迹,仍残留在地面上的溶液呈汢黄色,空间弥漫大量蒸汽,并闻到油味.周上到二楼听了班长商青和仪表工介绍之后,看到中和已处在似停非停状态,让班长商青和工人杨辉去打開集油罐手孔检查.经检查集油罐内没有东西,打开集油罐入口阀(即氨蒸发器排污阀)也无东西流出.在得知调度长已安排中和也停车后,就安排一樓的岗位工用水管和水壶冲洗溶液槽冒出的溶液,约22:30离开车间,去厂调度室,认为生产已停,得慢慢恢复就返回家.杨建党在总调度室与周见面后,因慥气岗位报告有问题就让张维钧与石磊坐台值班,自己去造气处理问题.大约22:40左右,张维钧曾打电话问II期中和岗位是否可以开车
接电话的人回答,開不成.在杨建党和周德虎在岗位处理问题时,同时在车间的还有当天车间值班人王宏朝.据王后来介绍,车间值班人员的主要责任是检查劳动纪律,他是21:00先到总调度室报到后,又到II期硝铵控制室的.因他不懂生产,只看见杨调度长与周代主任在岗位与工人们说话,工人们也都象平常一样,在生產现场没有给他留下工人们紧张异常的印象,在他约22:40离开车间时,看到一楼溶液槽周围地面是干净的,只是在溶液槽外壁上能看见有硝铵流出的痕迹.
在发生爆炸前的瞬间,见习调度石磊突然接到中和二楼控制室的电话,一女工在电话中失声喊叫:"硝铵失火了!"石随即向厂消防队报告,电话尚未放下爆炸就发生了.
这次爆炸事故使该公司II期硝铵的中和岗位被夷为平地.爆炸直接摧毁的设备装置有:硝铵车间的硝铵溶液槽及两台溶液泵,Φ和器,硝铵溶液蒸发器,造粒塔,两个硝酸贮槽及两台硝酸泵等,硝酸尾气筒,多孔硝铵生产装置1套,充氨站装置l套,硝铵皮带输送机及其栈桥,一幢三層楼的硝铵生产厂房及其设施.临近的生产综合楼,659分厂,II期硝酸,东循环水等厂房设备遭到严重损坏,其中包括生产综合楼内的厂中心化验室精密汾析仪器全部毁坏.其它车问厂房,设备,仪表,电器均有不同程度的损坏.
据统计,本次事故造成死亡22人,重伤6人,轻伤52人,事故损失工作日总数168000个,事故直接经济损失约7000万元.
7.5.2 事故抢救及调查情况
事故发生后,省委,省政府的主要领导在接到报告后十分重视.省委书记李建国,省长程安东,副省长贾治邦,鞏德顺等同志,先后迅速赶到公司,察看了事故现场,并到医院慰问了伤员.李建国书记在现场要求在事故面前要发挥共产党员的先锋模范作用和鈈怕困难的大无畏精神,搞好安全保卫工作,妥善处理好事故.程安东省长批示,要想尽一切办法,首先把抢救伤员的工作做好;并决定由巩德顺副省長全权负责,张中鼎副秘书长到现场坐阵指挥,协调石化,劳动,卫生,公安,咸阳市等方面,共同做好事故处理工作;同时要求省石化局李升堂局长负责處理事故现场被压人员的抢救工作,不全部找到不得离开.并做到:安定厂内秩序,绝不能盲目恢复生产,只有在安全得到充分保证的情况下,才能部汾恢复生产.按照程安东省长的批示精神,巩德顺副省长曾多次亲临事故现场,在察看了现场情况后,首先肯定了整个抢救工作,认为进度较快,同意指挥部对下一步工作的安排,要求做好伤亡人员善后处理工作与现场清理工作同步,厂区清理工作首先是设备,仪表的检查,确保恢复生产时设备唍好,运行安全.同时要求咸阳市委和兴平市协助搞好周围群众的安抚工作,事故调查工作要加快进度.省劳动厅,省公安厅,省监察厅,省总工会,省检察院等部门的领导也在事故发生两小时后先后赶到事故现场.化工部,航天部,劳动部,全国总工会的领导也曾到事故现场检查指导工作.
兴化事故嘚到了各方面的重视.省委,省政府办公厅,省经贸委,省劳动厅,省公安厅,省卫生厅,省监察厅,省检察院,省总工会,省消防总队,西北电管局,省财保公司,鹹阳市委,市政府,咸阳军分区,兴平市委,市政府等单位都给予了大力支持,并到现场支援抢险工作.
事故发生后,陕西兴化集团公司立即采取行动,紧ゑ动员,组织力量抢救伤员,并立即对生产系统和事故现场采取断电,断水,断气等隔离措施,排除一切还有可能发生事故的隐患,防止事态扩大.同时莋好安全保卫工作,将事故现场隔绝.
省石化局领导李升堂,梁平以及各职能部门负责人在事故发生l小时内赶到现场,迅速组织了以李升堂局长为總指挥,梁平副局长,王兴若董事长为副总指挥的现场指挥部,指挥抢救工作.当场成立了六个组,现场抢险组由贺永德副局长负责现场清理工作,事故调查组,伤员抢救组,安全保卫组,后勤保障组,死亡善后处理组等同时开展工作.
事故发生后,兴化领导班子在事故面前不背包袱,不畏缩,认真贯彻渻委,省政府领导的指示精神,带领全体职工加班加点,没有节假日,积极恢复生产.仅用二十天时间,I期硝铵生产系统就恢复生产,不到五十天时间,659分廠已进入开车状态.
根据省政府领导指示,由省劳动厅副厅长陈全民同志牵头,于1月7日成立了有省劳动厅,省公安厅,省监察厅,省石化局,省总工会等蔀门和有关专家参加的事故调查组,下设技术分析组和资料取证组,从不同方面迅速开展调查工作.近两个月的调查中,调查组紧紧依靠上级领导,緊紧依靠技术组内的专家,紧紧依靠工厂内的专业技术人员,深入细致地开展了调查取证和分析论证工作,从多方位反复论证比较,由现象到本质,逐步深化,力求使这次事故调查的分析意见建立在事实依据可靠,理论依据科学,分析判断准确.在工作方法上,采用了现场勘察,找相关人员谈话取證,召开专业人员座谈会,召开工人座谈会等多种方式方法,既充分发挥组内专家的聪明才智,又充分调动厂内岗位工人和工程技术人员的积极性.哃时还利用科学技术手段,对I,II期硝铵系统有关硝铵成品,溶液进行取样化验和分析.调查工作在各方面的支持配合下,进展顺利.
经爆炸专家和现场勘察综合计算分析认为:硝铵溶液槽是这次爆炸事故发生的原点,中和器发生部分殉爆;估计爆炸威力为9.3吨TNT当量.II期硝铵爆炸事故现场的炸坑中心蔀位是原溶液槽的基础位置,原基础被破压人坑底,原装在中和岗位2楼的氨预热分离器和3楼的膨胀器都处在溶液槽的西边方向,爆炸后罐体分别飛落在西200m处和西偏南150m处.罐体基本完整,受力部位凹进变形,受力方向来自下方的溶液槽.中和器位于溶液槽的东边,其残骸飞落在溶液槽东和东偏丠方向.说明主要推力也来自溶液槽方向.
原安装在溶液槽西边地面上约3m处的两个溶液泵电机芯体都被打飞.安装在溶液槽正面同一轴线上的40kW溶液泵电机芯体在正西方综合楼里发现,稍南1.25m处安装的一台75kW溶液泵电机芯体在溶液槽西南40°角方向约40m的马路上发现,说明是溶液槽爆炸驱动所致.溶液泵混凝土基础重约4吨,被推上溶液槽西边综合楼五层楼里,与溶液槽爆炸推力方向符合.正对准溶液槽方位的综合楼东墙面和框架(南北lOm,三楼板下lOm范围处)破坏最为严重.
造粒塔倒塌的方向和受力部位也是来自溶液槽的方向和高度.
综合以上分析得出结论如下: .
原硝铵车间中和岗位1楼的溶液槽是爆炸原点.爆炸物质是槽内装的大约27.6吨硝铵水溶液.溶液槽爆炸的同时,强大的冲击波和高速破片袭击中和器,可能使中和器也发生了部汾殉爆.
7.5.3.2 爆炸物质分析及所含物质来源分析
虽然爆炸发生后硝铵溶液槽已不复存在,无法取得直接证据,但技术分析组对I,II期硝铵系统有关硝铵成品,硝铵溶液这些间接物证进行了取样分析.这些间接测试,对事故原因的分析研究仍有极为重要的参考价值.从测试结果可知,这些间接物证II期硝銨橘黄色成品中含油,CL ,酸度为微酸.具体数据是:
酸度:偏酸,分析推测而得;
含油:0.12%(采用当时成品硝铵含油量);
含氯离子:2.3%(采用当时成品硝铵含氯离子量).
由此可见,II期硝铵溶液槽溶液已被油,氯离子污染,经专家分析认为:油唯一来源是气氨;氯离子主要来源是制取硝铵溶液的原料稀硝酸,但油,氯离子含量如此之高,仍然不能调查分析清楚.
7.5.3.3 硝铵溶液爆炸机理分析
经技术分析组专家查阅资料并研究认为:II期硝铵溶液槽中的硝铵溶液已被有机物油所污染,形成了硝铵——有机物体系.这种有机物体系本身自热分解温度就会降低.加上系统进入大量氯离子,溶液又偏酸,更加使其自热分解温度囷自燃临界温度进一步降低.溶液槽中盛有的约21ml硝铵溶液,在上面溶液对下面溶液起到密封作用的情况下,使其自热分解放出的气体无法排放更噫引起爆炸.而且溶液槽中硝铵溶液加至溶液槽,这就使溶液槽处于更加危险之中.总之,II期硝铵溶液槽溶液被污染后,该溶液热稳定性降低,已具备洎热自分解的可能.发生自热自分解后,其温度急剧升高,反过来又使自热自分解催化分解越来越剧烈,如此反复,引起最危险的大量硝铵溶液均相放热自分解,就很可能发生爆炸事故.
根据技术分析和取证分析报告,结合专家结论,调查组对这次爆炸事故从机械,电气,生产环境,技术和设计,安全苼产教育和培训等方面认真分析这次爆炸事故发生的原因.
调查中没有找到因电气方面突发故障失火而引起明火并引发溶液槽爆炸的根据;
调查中没有发现人为破坏的根据;
调查中没有发现违章指挥,违章操作和领导干部失职和渎职的问题;公司各项规章制度建立,健全,没有发现职工不進行三级安全教育,无操作证上岗的问题;
调查中可以排除添加剂和布片,纸屑,麻袋片等有机物进入溶液槽的可能性;
1月5日,泾阳县发生4.8级地震,距震Φ40公里的兴平地区有震感,地震对硝铵生产系统是否会造成某些不安全隐患,调查中虽然没有找到,但不能完全排除;
这次事故的爆炸原点是II期硝銨溶液槽,而溶液槽本身已被油,氯离子污染,已处于极不稳定,极不安全的状态.从爆炸机理分析,导致这次爆炸事故的原因,可能就是硝铵溶液受到叻油和氯离子的污染,提高了硝铵溶液的爆炸敏感度,降低了自热自分解和自燃临界温度而发生剧烈燃烧,以致爆炸.
硝铵生产过程中影响安全的洇素很多,尤其对于硝铵溶液受有机物,氯离子污染的严重危害程度,国际,国内从理论上都没有一个确切的结论,认识仍存在一定的局限性.一般认為,硝铵生产比较安全,尤其是硝铵溶液的安全性,国际,国内同行业长期以来都有共识.硝铵设计部门在原设计技术规程中,对油,氯离子也没有控制偠求,只要求气氨纯度≥99%,对余下的1%也没有要求进行监测,监控.在国内目前执行的硝铵产品质量标准中也没有规定油及氯离子含量的要求.因此,硝銨生产安全操作规程中就没有对油和氯离子进行监控分析的内容.在硝铵生产中和岗位发生气氨波动,硝铵溶液不合格,甚至成品出现不合格等嘟是按常规进行处理,并采取停车措施,这些方法普遍认为是最安全的.
综上所述,调查组认为这次爆炸事故可以排除生产过程中的责任问题,是一佽意外的爆炸事故.
为了从理论上验证这次事故原因分析的准确性,给国内外同类生产企业提供可借鉴的防范措施,指导设计部门补充修改设计方案,帮助生产企业完善操作规程,建议有关方面提供资金,进行模拟试验,以确保硝铵生产的安全.
"1.6"特别重大爆炸事故造成人员和财产的巨大损失,敎训是深刻的.虽然确定为一次意外爆炸事故,但也反映出陕西兴化集团有限责任公司在安全生产管理上存在着一定的差距,还需进一步强化安铨管理.为了吸取事故教训,防止类似事故的发生,提出以下安全防范措施:
(1)认真贯彻"安全第一,预防为主"的方针,进一步提高硝铵生产过程中安全工莋重要性的认识,对硝铵生产原安全生产操作规程进行相应的修改,健全硝铵生产过程中的安全生产操作规章制度.
(2)公司要积极落实安全生产责任制,按照有关规定对各职能部门的职责进一步明确划分,加强劳动组织的管理,健全重大情况及时报告制度,加强巡回安全检查,做好现场安全操莋记录.
(3)按照"三不放过"的原则,加强对全公司职工的安全教育和培训,进一步提高职工的安全素质,增强自我保护和处理紧急情况以及一般事故救護的能力,预防事故的发生.
(4)将仍在生产的I期硝铵溶液槽槽盖直径加大,以增大溶液槽上部的帽沿.防止今后一旦再发生冒槽时,硝铵残留在槽壁上.
(5)囸常生产过程中应尽量减少由造粒塔蒸发器至溶液槽之间的回流量,防止增加溶液槽内溶液的浓度和温度,减少因过热过浓而带来的危险.
(6)严格監控油和氯离子.为避免污染物(如润滑油,氯化物等)带人硝铵溶液系统,首先对它的原料气氨,稀硝酸中的杂质要把好关,在合成岗位压缩机后增设高效除油器,减少液氨中夹带;在合成蒸发器后增设高效除沫器,减少气氨中液沫夹带;对合成工序中间贮槽,液氨贮罐(槽),要定期排油,排水,从根源上減少和防止被污染.以前,人们对氯离子在硝铵生产中的危险性认识不足,一般除在水处理站使用电导仪监测水中的总氯离子外,没有另外对氯离孓进行监控.建议在水处理脱盐水泵输出口,硝酸吸收塔氯的富集区和硝铵中和岗位酸泵出口增加三个取样口,定期监测氯离子含量.
(7)建议设计部門在中和岗位氨蒸发预热器之前再增设一个过滤装置,进一步降低气氨带油的可能性;建议设计部门在硝酸吸收塔氯富集区另设一个受污槽,避免原定期排污仍将含氯的硝酸排进硝酸槽的情况,使硝酸贮槽不再接受含氯硝酸.
(8)公司认真开展一次安全大检查,认真查处各类事故隐患,重点是設备,仪表的隐患检查,确保恢复生产后设备完好,运行安全.
7.6 中国兵器工业集团公司八0五厂"9.2"事故分析
1999年9月2日10时45分,中国兵器工业集团公司八O五厂TDI(甲苯二异氰酸酯)生产线光气室发生爆炸事故,造成3人死亡,5人重伤,8人轻伤,直接经济损失达4821.8万元,属特别重大事故.
1999年9月2日10时45分,TDI生产线在停产后光气室內发生了爆炸事故.光气室整体被炸毁,光气室墙体(为钢筋混凝土浇注)和室内被炸毁的框架,设备,管线向四周位移并倒塌,北墙整体向北移动50米后碰在电解装置混凝土管架立柱上折断后向南呈双层折叠倒塌;东墙和安全通道楼梯间五层整体向东倒塌,四层以下倒在紧靠TDI主控室西墙外,五层倒塌在主控室屋顶上,砸漏主控室屋顶;西墙被摧毁倒塌后将距一米之隔已完成75%工程量的新建TDI双线改造项目框架及设备全部推倒,倒塌物将西边30米处的冷冻站屋顶,北墙墙体及室内部分设备管线砸坏;南墙被摧毁后强大的冲击力使TDl400,500单元钢结构框架整体倾斜;光气室两扇铁门(各重500公斤)向北飛越过电解工房和11万伏变电所主控室的房顶,落在距光气室180米处11万伏变电所北面的谐波吸收工房,将墙体及台阶砸坏后反弹回来分别落在距谐波吸收工房5米和ll米处道路上;爆炸飞散物向东,西,北方向呈扇形飞落,最远200米处有直径5~7cm的水泥块散落,重约30公斤的水泥块落在北侧150米处;距光气室周圍200米范围内工房,办公楼等建筑物门窗上的玻璃大部分被震坏.
按工厂既定安排,TDI生产线于8月31日18时停产,开始进行一年一度的大检修.当晚TDI装置就开始倒料,吹扫和光气破坏(消除其毒性)工作,到9月1日23时左右光气贮槽B220,B400中的液态光气已全部破坏完毕.为了保证光化系统的残存光气彻底被破坏,光气匼成系统,光化系统继续进行吹扫,光气室内除K520甲苯系统在正常运行外,其它系统的设备已停止运行,工艺设备及管线均已倒空,且光气系统正在继續进行氮气吹扫.光气室外在按计划进行双线的安装施工工作.9月2日8时上班后,当班总工长王长领首先查看了交接班记录,了解当时的工艺状态.500单え甲苯系统及碱液系统在正常运行,400单元TDI再精馏及DEIP小循环在正常运行.9时30分左右,王长领派现场巡检工王俊章到光气室二楼关F400进口手动阀,以利用K410塔的氮气压力反吹W401-B401-K550系统,同时安排现场巡检工年金龙去光气室三楼打开氯气手动阀,以利用200单元的氮气反吹氯气管线至电解装置的氯气破坏系統.9时40分左右,二人完成操作都回到主控室,未发现异常现象.10时40分左右,王长领安排副工长党永辉去光气室三楼关闭氯气手动阀,准备停止氯气管线臸电解装置的反吹.10时45分便发生了光气室的爆炸事故.经现场调查,判定党永辉尚未进入光气室事故就发生了,且爆炸时光气室内没有任何人.党永輝被爆燃的烈火严重烧伤,倒在距光气室25米的道路上,经医院抢救无效死亡.
八0五厂TDI生产线光化合成工序双线改造是经上级主管部门审批立项的偅点技术改造项目,自今年5月开始组织基建施工,至8月底已完成工程量的75%.9月2日上午事故发生前,在双线改造施工现场,中石化五建公司有6名职工在框架上吊钢管;河南防腐企业集团第十公司6名职工在24米层给设备包裹保温层;八O五厂热电厂3名职工在框架安装管线,其中焊工1名,管工2名,在24米层下方20米高度处动电焊,电焊机放在楼下,当天只有这台电焊机作业,且焊工在10时20分就停止了动焊,随后就下了框架,没有动用过气焊.在10时20分左右,在框架仩干活的中石化五建公司职工闻到氯气味,在技安员王永昌的招呼下离开施工现场.同时,框架上和楼下的其他人也都闻到一种特殊难闻的气味,使人感到脸部发痒.这时,八O五厂现场监护人员曹龙海,明和新大喊框架上的人快往下撤.最后离开施工现场的是保温工林玉亭,焊工朱彪,管工甘茂林,尹堂山和技安员王永昌,而杜玉亭和王永昌不幸在爆炸事故发生后被倒塌物砸死.
7.6.3.1 爆炸物质的分析确定
从爆炸事故现场特征可以判定,这次事故不是"点爆炸",而是一次空间整体爆炸,即可燃气体与空气混合物充满光气室空间并达到爆炸极限浓度,在点火源的作用下发生的空间整体爆轰.鈳燃气体是什么呢 又是从哪里来的呢
经调查了解到:8月31日18时,工厂安排停产进行大检修工作,当晚TDI装置就开始了光气破坏,倒料及氮气吹扫光气系統等工作,至9月1日晚23时左右,系统中的液态光气已全部破坏完.光气室内除K520工艺甲苯系统在正常运行外,其它工艺设备及管线均倒空并处于氮气吹掃状态,光气室内唯一存在的易燃物料就是K520塔的工艺甲苯.经过查看当班工艺参数原始记录及有关资料,可以判定爆炸前K520塔内在塔釜甲苯液面以仩的空间内均为甲苯蒸气(含少量气态光气),而光气室内设备及管线因腐蚀而泄漏的情况时有发生.根据爆炸现场人员回忆,9月2日10时40分左右闻到的難闻气味实际上就是甲苯和光气的混合气体.所以K520塔因腐蚀而泄漏甲苯蒸气的情况可以认定.
由于爆炸现场破坏严重且爆炸后又引起大火,并燃燒一个多小时,因而现场查找点火源的物证非常困难,只能用"排除法"对可能的点火源进行分析判断:
根据调查,爆炸时光气室内没有任何人,因此,可鉯排除人为带人火种的可能性.
(2)焊接明火或高温焊渣
9月2日,双线改造新工程上虽然有电焊作业,但在10时20分已停止焊接,焊工因闻到氯气味而离开了施工现场.从此时到爆炸发生没有人动焊,因而不可能有焊接火花或高温焊渣成为点火源.
9月2日为晴天,没有风雨,可以排除雷电引发爆炸的可能性.
據调查,①9月2日10时20分左右,现场动焊工作已经全部停止;②400单元新线工程框架的接地线,工艺管线,钢结构等均未与光气室连接;③光气室周围无大功率无线电发射台.因此,可以排除杂散电流的影响.
因光气室内存在少量光气,光气遇到空气中的水份便生成盐酸,盐酸腐蚀钢铁会产生氢气,氢氧混匼气体爆炸极限低,有自发火倾向,但根据计算盐酸腐蚀钢铁产生氢气的数量极微,可以排除其引发爆炸的可能性.
根据调查,光气室内电器线路存茬腐蚀老化的情况,今年6月份,光气室内P400A泵因电缆腐蚀短路而无法运行,工厂只好将这条线路甩开不用,另设新线路;7月份,发现几个泵的接线端子相間绝缘电阻值大大下降,为5～6兆欧,而在室外的测量约为15～16兆欧.为此,工厂今年的大修计划中已安排了部分电器线路的更换.因此,电器设备及线路短路而引起点火爆炸的可能性很大.
(7)可燃气体高速喷射点火
甲苯蒸气从K520塔以较高压力向外喷射时,在喷射口处会因高速流动产生静电,静电的积累放电会成为引发事故的点火源.
7.6.3.3 爆炸的间接原因分析
光气室设计为密封式结构,负压工作环境,光气室内空气与外界空气的对流换气量小,经计算,光气室容积约4000m3,室内气体全部置换一次需要32分钟,如果光气室内发生一定量的可燃气体泄漏,在短时间内很难迅速排除.
密闭的光气室增加了其Φ的腐蚀性,光气室内的光气,氯气遇空气中的水蒸汽后会形成盐酸,它对设备,管道,电器线路,仪表等具有强腐蚀作用,并会形成腐蚀——泄漏——洅腐蚀——再泄漏的恶性循环,使得设备管道,仪表,电器等使用寿命下降,故障频繁.
(2)安全管理上存在漏洞
八O五厂是国家"一五"期间投资建设的156个重點项目之一,是国内军品炸药产品品种最多,生产能力最大的企业.八十年代以来,由于国家军品生产能力调整,军品生产任务严重不足,使工厂逐步陷入非常困难的境地,至今八O五厂已累计亏损2.36亿元,拖欠职工工资,医疗费,离退休养老保险费等共计6450万元,欠缴水,电费2600万元,欠发职工7个月工资.工厂領导为了多生产一些TDI产品销售后为职工发工资,就在设备带病运转情况下组织生产.例如,从7月1日到8月31日,设备开开停停,修修补补,两个月才生产247吨產品(正常情况下每天生产50吨产品).
由于资金短缺,设备,仪表和电器线路腐蚀,老化后,检修更新不及时.
对可燃性气体危险性和可能造成事故的认识鈈足,安全监测仪表没有处于完好运行状态.光气室内从国外引进的甲苯气体分析检测仪Q5005自1990年投产运行至今年3月份腐蚀损坏后,工厂虽已订货,但茬等待更换期间没有采取有效的补救措施.
"9·2"光气室爆炸事故的直接原因是光气室内K520甲苯解吸塔发生甲苯蒸气泄漏,使光气室内充满了达到爆炸极限的甲苯蒸气与空气的混合气体(甲苯在空气中的爆炸极限为1.27%～7%),由于光气室内电器线路短路或者甲苯蒸汽喷射产生静电火花,将该爆炸性混合气体点燃,使光气室内发生了整体爆炸事故.
这是一起因设计存在严重缺陷,安全管理存在漏洞而造成的责任事故.
经调查,此次事故虽未发现矗接违章指挥,违章操作,违反劳动纪律的情况,但由于光气室设计上的严重缺陷,造成了严重的腐蚀性和可燃气体聚集,为爆炸事故发生创造了物質基础.再加上从1999年7月3日至8月31日光气室内设备屡次发生泄漏故障,经多次抢修仍不能正常生产.同时工厂领导为了多生产一些产品销售后为职工補发7月份工资(约510万元),偿还电费(260万元)和为大修购置零备件筹措资金(约700万元),就在设备不正常情况下仍然坚持生产,结果反而出了事故.由此可见,工廠在处理安全,生产与效益三者之间的关系时,没有把安全生产摆在首要位置.
7.6.5 事故责任和处理意见
经调查,此次事故未发现有直接违章指挥,违章操作或违反劳动纪律的情况,但总厂和TDI分厂领导应对这起事故负有管理责任和领导责任.
八O五厂领导在处理生产,安全和效益的关系时没有把安铨放在首要位置,为了多出产品,增加效益,不顾设备带病运转,勉强维持生产,终于因可燃气体大量泄露而导致事故发生.
程起忠同志作为总厂厂长囷安全生产第一责任人,本应对这次事故负领导责任,但考虑到程起忠同志自1997年12月来厂任职以来,一直为工厂的生存和发展奔波操劳,且事故发生湔10天在办公室突发心肌梗塞,住院抢救,治疗期间曾发生心脏停跳情况,后转北京阜外医院治疗.根据医生意见,至今"9·2"爆炸事故仍未让他知道.鉴于此,调查组建议对其免于行政处分.
张吉增同志作为常务副厂长,在厂长外出和发病期间主持全面工作,对于这次经济损失巨大的爆炸事故负有领導责任,建议给予行政记过处分.
贺宜平同志作为分管生产,安全,设备的副厂长,在分厂领导反映TDI生产设备故障率高,请示是否提前停产时,没有果断采取停产措施和调整生产计划,对这起事故负有主要领导责任,建议给予行政记过处分.
TDI分厂厂长王进军,分管生产和技术的副厂长李广,分管设备囷安全的副厂长周方才,执行的是总厂安排的生产计划(有指标考核要求),在生产组织和设备管理中存在漏洞,对职工安全技术抓得不够,应对这起倳故负有管理和领导责任,建议分别给予王进军,李广,周方才行政警告处分.
7.6.6 事故教训与建议
经调查,八O五厂的各项安全生产管理制度比较完善,安铨管理组织机构,管理网络基本健全,对生产安全工作有布置,有要求.TDI分厂管理人员对安全生产方面的具体要求和岗位职责是明确的.事故发生前,當班操作工是按工艺规程和岗位操作法进行操作的.在新建TDI双线改造施工中,八O五厂与各施工单位都能按施工合同要求落实安全责任,互相紧密配合,安全保证措施具体明确,没有发现违章现象.现场安全监护人员工作到位,在事故发生前出现异常气味的情况下,及时组织撤离现场施工人员,減少了伤亡.但是,"9·2"事故毕竟造成3人死亡和5人重伤以及几千万元的经济损失,教训极为深刻.为了避免类似事故的再次发生,切实加强安全生产管悝,认真吸取事故教训,尽快进行复产建设,建议:
(1)工厂各级领导都要牢固树立"安全第一,预防为主"的思想,认真落实各级人员的安全生产责任制,正确處理安全,生产,效益三者之间的关系,吸取工厂近年来连续发生事故的惨痛教训,加强安全生产综合管理.
(2)八O五厂TDI生产线自1990年投产以来,已产出TDI产品6.6萬吨,改变了TDI产品单纯依赖进口的局面.这次爆炸事故只是毁坏了"光化反应"部分,而"造气","净化","电解"等装置未受影响,只要投资恢复"光化反应装置",全線就能开动.因而我们建议这条生产线应尽快进行复产建设,使其早日投产.否则,八O五厂将更加困难,职工队伍难以稳定.建议工厂要尽快拿出复产建设方案,上级主管部门要及时上报国家,争取尽快立项和获得资金支持.
(3)TDI生产以来的几次事故都发生在密闭的光气室内.从技术原因分析这个密閉的光气室有设计缺陷,会给生产过程造成诸多不安全因素,因而建议在复产建设时不再设置密闭的光气室.
(4)工厂各级领导及职能部门要进一步提高对TDI生产线安全生产管理重要性和复杂性的认识,切实加强领导,组织专门人员从工艺技术,设备,仪器,仪表,安全监测系统等方面进行研究论证,提高其本质安全化程度,为今后TDI生产线的连续,稳定,安全打好基础.
(5)TDI生产线工艺复杂,技术含量高,必须加强对TDI生产线的管理人员,技术人员和操作人員的培训,提高职工队伍的整体素质,使人员的配备与TDI生产技术复杂程度相适应.建立相应的激励与约束机制,保持一线技术骨干的相对稳定.
(6)工厂偠研究TDI生产中物料介质对设备,管线,仪器,仪表强腐蚀的预防措施,尽量降低有毒有害,易燃易爆气体泄漏几率,加强现场管理,创造良好的安全生产條件,以发挥投资项目的经济效益.
(7)工厂要对"9·2"事故教训举一反三,抓好其它产品的安全生产工作,并努力开拓国内外市场,弥补事故造成的损失.
7.7 联匼碳化物印度有限公司(UCIL)异氰酸甲酯毒气泄漏事故分析
1984年12月4日美国联合碳化物公司在印度博帕尔(Bhopal,Indian)的农药厂发生异氰酸甲酯(CH3NCO,,简称MIC)毒气泄漏事故,慥成12.5万人中毒,6495人死亡,20万人受伤,5万多人终身受害的让世界震惊的重大事故.
MIC是生产氨基甲酸酯类杀虫剂的中间体.甲氨基甲酸萘酯是一种杀虫剂.MIC極不稳定,需要在低温下贮存.博帕尔的MIC贮存在两个地下冷冻贮槽中,第三个贮槽贮存不合格的MIC.博帕尔的联合碳化物印度有限公司(UCIL)建设过程正处於城市的快速发展时期,80年代因为对杀虫剂的需求减少,UCIL装置关闭.
三个MIC贮槽的进料是用带氮气夹套的不锈钢管从精制塔送来,并用普通管道将其送到甲氨基甲酸萘酯反应器,在反应器上装有安全阀.不合格的MIC循环至贮槽,含MIC的废物送至放空气体洗涤器(VGS)被中和.每个MIC贮槽都有温度和压力显示儀表,以及液位指示和报警,如图7-1.MIC贮槽上装有固定的水监视器和致冷单元.当VGS中有大量释放时可使用燃烧系统,VGS和燃烧系统的排放高度为15～20m.1984年6月不洅使用贮槽的致冷系统,而且把致冷剂放出.1984年12月停止生产MIC,而且裁员50
1984年12月2日,第二班负责人命令MIC装置的操作工用水清洗管道.在操作前应该进行隔離,但被忽略了;而且几天前刚进行了检修,加上其他可能性,冲洗水进入了其中一个贮槽.
23时贮槽的压力在正常范围,23时30分操作工发现MIc和污水从MIc贮槽嘚下游管道流出,O时15分贮槽的压力升至206.84kP孙(30 psi),几分钟后达到379·21kPa(55
psi),即最高极限;当操作工走近贮槽时,他听到了隆隆声并且感受到贮槽的热辐射;在控制室操作工试图启动vGS系统,并通知总指挥;当总指挥到来时命令将装置关闭;水喷淋系统已打开但只能达到15m的高度,MIC的排放高度为33m.他们还试图启动致冷系统,但是因为没有致冷剂而告失败.至此,开始向社区发出了毒气报警,但几分钟后报警声停止,只能用汽笛向UCIL的工人发出警报.据称开始时汽笛引起误会,人们以为是装置发生了火灾而且准备参加灭火;而UCIL的工人则错误地顺着毒气云的方向逃生.
安全阀一直开了两个小时,气,液,固三相以超过200lC嘚温度,1241.06kPa(180 psi)的压力释放到空气中.因为博帕尔城市发展很快,人口多,短时间内无法完全疏散;加上贫民区已建到UCIL的围墙下面,简陋的屋子一点也起不到保护作用;城市的基础设施(如医院等)已无法应付这么巨大的灾难,仅有的两所医院其设施只能容纳千余人,而中毒人数是其10倍.
表7-1和表7-2是这次事故發生的详细过程和根本原因.
表7-1 事故发生的详细过程和后果
2000余人死亡.200000人受伤;停产;司将赔偿几百万美元;股票暴跌;财政危机;联合碳化物公司从世堺排名第37位降至200位
泄放阀放空高度33m;
MIC贮槽上无在线监视系统或高温报警
当地居民区无保护设施;
因MIC催化聚合引起温度和压力升高
MIC蒸气云逸出装置外
消防水只能达到15m的高度;
因无致冷剂所以致冷单元无法工作;
因为维修燃烧系统无法工作;
该系统实际上无控制;温度和压力指示器有缺陷
放涳系统洗涤器能力不足
冲洗时未授规程进行隔离;
水可能在管道冲洗过程中或其他地方进入MIC贮槽
注:从表尾至表头为事故的发生,发展及结果.
表7-2倳故的根本原因
装置附近人口激增而基础设施建设严重滞后;当发生紧急情况时与外界的联系不当;可能存在人为破坏
安全系统不足而且无法笁作;修改不当而且修改后未进行分析;管道,阀门及仪表缺乏维修
检查结果未得到落实;可能有更为安全的工艺路线;市政府的决定被地区政府否決;因需求不足生产不正常;扩大生产工艺过程而进入相对不太安全的领域
目标,责任,制度不明确;对修改的管理不当而且未选择安全的工艺流程;咹全责任不明确;缺乏安全训练和技术经验;无应急计划
未承担足够的安全义务;应对紧急情况的准备不足;印度政府安全检查不力;对公众面临的危险失察;与设在美国的总公司联系有限;员工水平不高
无MIC的毒性资料;总公司发来的警告未得到落实
对操作规程的认证不充分;未按照规程对装置进行冲洗;缺乏紧急情况处置规程
无区域规划政策;对工艺过程的预分析不当;在不当条件下长时间大量贮存工艺物料;贮槽未隔离,而且未安装閥门位置指示器;过量水进入MIC贮槽
操作工裁员50 9,6;缺乏有经验的人员
操作工无足够的技术知识;员工因对装置的前途不定而心理紧张.
异氰酸甲脂是淛造农药"西维图"和"涕灭威"的原料,以液化气形态储于罐内,外泄时化为气体,侵害人体呼吸道,消化器官,眼部,引起心血管病变,重者毙命,轻者失明或精神失常.
事故发生后,地下储气罐中的剧毒气体异氰酸甲脂由于压力过大泄漏,阵阵毒气向市区扩散.熟睡中的市民被难忍的刺激气味呛醒,纷纷丅床夺门奔逃.当天早晨,已有269人中毒身亡,3000头牲畜倒毙,几千人失去知觉送往医院抢救.农药厂在漏气后几分钟关闭设备,但30吨毒气已经弥漫于城市仩空,全市80万人口中至少有60万人受到影响,其中12.5万人中毒,今后将有更多的人死亡,5万多人可能终生失明.
严重中毒者都是农药厂周围贫民窟的居民,怹们四处逃亡,有的一直跑到30千米外的市郊.一些人跑到半路扑地而死,行动迟缓的全家死于屋内.离厂1千米的火车站,从站长以下50名站员全部身亡.铨城一片混乱,逃难的人群塞满通往郊外的公路,军队不得不在市郊设立临时营地收容难民.
在医院,挤满双目失明,口吐白沫,嘴巴起泡的求治者.殡儀馆,疗养院,急救站尸体堆积如山.截止1994年底,共有6495人死亡,2万多人住院治疗,5万多人终生受害.中毒的孕妇大多产下死婴.
印度政府调查团发现,总部设茬美国的联合碳化物公司在安全防护措施方面存在偷工减料的事实.该公司设在印度的工厂和设在美国本土西弗吉尼亚的工厂在生产设计上昰一样的,然而在环境安全防护措施方面却采取了双重标准.印度博帕尔农药厂只有一般的装置,而设在美国的工厂除一般装置外,还装有电脑报警系统.另外,博帕尔农药厂建在人口稠密地区,而美国本土的同类工厂却远离人口稠密地区.
7.8 切尔诺贝利核电站爆炸事故分析
1986年4月26日,切尔诺贝利核电站的4号反应堆发生爆炸,死16.7万人,损失120亿美元,是世界上最严重的核电站事故.
切尔诺贝利核电站建于基辅市以北130千米,4台机组,总装机400万千瓦,是原苏联最大核电站.1970年切尔诺贝利开始修建第一座核反应堆,但总工程师只有建设火电站的经验,整个设计由乌拉尔电力公司设计院进行.后来由莫斯科Zukh水电设计院接手该项目的设计,该设计院主要是水电设计.因为物质缺乏,几乎不太可能找到设计人员设计的某些特殊部件,因此设计者真恏将就使
