陜西某集團(tuán)公司“1.6”特大爆炸事故分析

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事故發(fā)生經(jīng)過

陜西某集團(tuán)有限責(zé)任公司是以重油為原料制合成氨、硝銨的中型化肥廠。I期工程生產(chǎn)硝銨11萬噸／年，于1970年建成投產(chǎn)；Ⅱ期工程生產(chǎn)硝銨11萬噸／年，于1982年底建成投產(chǎn)。該廠硝銨的原料是氣氨和稀硝酸，．其工藝流程：常壓中和，一段蒸發(fā)、造粒。I、Ⅱ期生產(chǎn)工藝相同。

1998年1月6日，Ⅱ期硝銨三班，自16：50接班至21：00，整個(gè)工藝平穩(wěn)，生產(chǎn)正常。21：00以后，I、II期硝銨中和崗位均發(fā)生氣氨壓力和流量波動(dòng)，H期波動(dòng)較大。班長(zhǎng)于21：30左右用電話通知在家的車間代生產(chǎn)主任：崗位氣氨波動(dòng)，原因查不清。大約在同一時(shí)間也報(bào)告了廠值班調(diào)度。值班調(diào)度接崗位電話后，即將II期硝銨氣氨波動(dòng)情況電話通知正在廠中心控制室進(jìn)行正常工藝巡檢的值班調(diào)度長(zhǎng)。此時(shí)，也在廠中心控制室的見習(xí)調(diào)度聽說Ⅱ期硝銨不正常后，先期到了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。班長(zhǎng)讓其(該同志剛從中心化驗(yàn)室調(diào)任調(diào)度不久)去廠中心化驗(yàn)室催化驗(yàn)員做中和液化驗(yàn)。約21：40，廠中心化驗(yàn)室分析工根據(jù)見習(xí)調(diào)度的要求，追加中和液取樣一次。根據(jù)分析工的證言，她接班后，按規(guī)定在19：00時(shí)已對(duì)中和濃度做過一次化驗(yàn)，一切正常。這一次化驗(yàn)約在22：20報(bào)出化驗(yàn)結(jié)果：樣品呈堿性，含游離氨12．85g／L，中和濃度63％。約在22：00之前已到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度長(zhǎng)在聽完崗位匯報(bào)(造粒已停車，中和氣氨波動(dòng))之后安排班長(zhǎng)排集油罐油，排氣氨管線上的導(dǎo)淋，讓已在現(xiàn)場(chǎng)的儀表工排儀表導(dǎo)淋。儀表工告訴已檢查過無問題。調(diào)度長(zhǎng)讓班長(zhǎng)停中和再檢查工藝，同時(shí)將氣氨帶液、中和停車電話通知生產(chǎn)調(diào)度，讓其通知合成和硝酸檢查工藝，約22：30回到總調(diào)度室。在接到調(diào)度長(zhǎng)的電話之后，又先后問合成班長(zhǎng)和硝酸班長(zhǎng)，工藝是否異常，得到的回答都是正常。在接到調(diào)度長(zhǎng)停中和電話之前，約X：00左右，生產(chǎn)調(diào)度曾先后接到Ⅱ期硝銨造粒崗位工造粒已停車的電話和Ⅱ硝銨包裝庫管員請(qǐng)示出現(xiàn)不合格晶往哪里放的電話，生產(chǎn)調(diào)度即通知煤鍋爐崗位注意調(diào)節(jié)蒸汽壓力，并答復(fù)庫管員：不合格品另放。

大約在21：50左右，硝銨車間代生產(chǎn)主任第二次接班長(zhǎng)電話，告知問題仍未解決，代主任即騎自行車到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。約在X：00左右，進(jìn)Ⅱ期硝銨車間一樓發(fā)現(xiàn)溶液槽曾冒過槽，溶液槽外壁留有硝銨痕跡，仍殘留在地面上的溶液呈土黃色，空間彌漫大量蒸汽，并聞到油味。待上到二樓聽了班長(zhǎng)和儀表工介紹之后，看到中和已處在似停非停狀態(tài)，讓班長(zhǎng)和工人去打開集油罐手孔檢查。經(jīng)檢查集油罐內(nèi)沒有東西，打開集油罐人口閥(即氨蒸發(fā)器排污閥)也無東西流出。在得知調(diào)度長(zhǎng)已安排中和也停車后，就安排一樓的崗位工用水管和水壺沖洗溶液槽冒出的溶液，約22：30離開車間，去廠調(diào)度室，認(rèn)為生產(chǎn)已停，得慢慢恢復(fù)就返回家。調(diào)度長(zhǎng)在總調(diào)度室與代主任見面后，因造氣崗位報(bào)告有問題就讓生產(chǎn)調(diào)度與見習(xí)調(diào)度坐臺(tái)值班，自己去造氣處理問題。大約22：40左右，生產(chǎn)調(diào)度曾打電話問Ⅱ期中和崗位是否可以開車，接話人回答，開不成。在調(diào)度長(zhǎng)和代主任在崗位處理問題時(shí)，同時(shí)在車間的還有當(dāng)天車間值班人王某。據(jù)王后來介紹，車間值班人員的主要責(zé)任是檢查勞動(dòng)紀(jì)律，他是21：00先到總調(diào)度室報(bào)到后，又到Ⅱ期硝銨控制室的。因他不懂生產(chǎn)，只看見調(diào)度長(zhǎng)與代主任在崗位與工人們說話，工人們也都像平常一樣，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)沒有給他留下工人們緊張異常的印象，在他約22：40離開車間時(shí)，看到一樓溶液槽周圍地面是干凈的，只是在溶液槽外壁上能看見有硝銨流出的痕跡。

在發(fā)生爆炸前的瞬間，見習(xí)調(diào)度突然接到中和二樓控制室的電話，一女工在電話中失聲喊叫：“硝銨失火了!”見習(xí)調(diào)度隨即向廠消防隊(duì)報(bào)告，電話尚未放下爆炸就發(fā)生了。

這次爆炸事故使該公司Ⅱ期硝銨的中和崗位被夷為平地。爆炸直接摧毀的設(shè)備裝置有：硝銨車間的硝銨溶液槽及兩臺(tái)溶液泵、中和器、硝銨溶液蒸發(fā)器、造粒塔、兩個(gè)硝酸儲(chǔ)槽及兩臺(tái)硝酸泵等，硝酸尾氣筒，多孔硝銨生產(chǎn)裝置1套，充氨站裝置1套，硝銨皮帶輸送機(jī)及其棧橋，一幢三層樓的硝銨生產(chǎn)廠房及其設(shè)施。臨近的生產(chǎn)綜合樓，659分廠、Ⅱ期硝酸、東循環(huán)水等廠房設(shè)備遭到嚴(yán)重?fù)p壞，其中包括生產(chǎn)綜合樓內(nèi)的廠中心化驗(yàn)室精密分析儀器全部毀壞。其他車間廠房、設(shè)備、儀表、電器均有不同程度的損壞。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，本次事故造成死亡22人、重傷6人、輕傷52人，事故損失工作日總數(shù)168000個(gè)，事故直接經(jīng)濟(jì)損失約7000萬元。

2

事故搶救及調(diào)查情況

省委、省政府的主要領(lǐng)導(dǎo)在接到事故報(bào)告后十分重視。先后迅速趕到公司察看事故現(xiàn)場(chǎng)，并到醫(yī)院慰問傷員，要求首先把搶救傷員的工作做好，并協(xié)調(diào)石化、勞動(dòng)、衛(wèi)生、公安等方面，共同做好事故處理工作；同時(shí)要求做到：安定廠內(nèi)秩序，絕不能盲目恢復(fù)生產(chǎn)，只有在安全得到充分保證的情況下，才能部分恢復(fù)生產(chǎn)。

事故發(fā)生后，集團(tuán)公司立即采取行動(dòng)，緊急動(dòng)員，組織力量搶救傷員，并立即對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)和事故現(xiàn)場(chǎng)采取斷電、斷水、斷氣等隔離措施，排除一切還有可能發(fā)生事故的隱患，防止事態(tài)擴(kuò)大。同時(shí)做好安全保衛(wèi)工作，將事故現(xiàn)場(chǎng)隔絕。

省石化局領(lǐng)導(dǎo)以及各職能部門負(fù)責(zé)人在事故發(fā)生1h內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)，迅速組織了現(xiàn)場(chǎng)指揮部，指揮搶救工作。當(dāng)場(chǎng)成立了六個(gè)組：現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)組、事故調(diào)查組、傷員搶救組、安全保衛(wèi)組、后勤保障組、死亡善后處理組等同時(shí)開展工作。

事故發(fā)生后，集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)班子在事故面前不背包袱、不畏縮，認(rèn)真貫徹省委、省政府領(lǐng)導(dǎo)的指示精神，帶領(lǐng)全體職工加班加點(diǎn)，沒有節(jié)假日，積極恢復(fù)生產(chǎn)。僅用20天時(shí)間，I期硝銨生產(chǎn)系統(tǒng)就恢復(fù)生產(chǎn)，不到50天時(shí)間，659分廠已進(jìn)入開車狀態(tài)。

根據(jù)省政府領(lǐng)導(dǎo)指示，由省勞動(dòng)廳副廳長(zhǎng)陳全民同志牽頭，于1月7日成立了有省勞動(dòng)廳、省公安廳、省監(jiān)察廳、省石化局、省總工會(huì)等部門和有關(guān)專家參加的事故調(diào)查組，下設(shè)技術(shù)分析組和資料取證組，從不同方面迅速開展調(diào)查工作。近兩個(gè)月的調(diào)查中，調(diào)查組緊緊依靠上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，緊緊依靠技術(shù)組內(nèi)的專家，緊緊依靠工廠內(nèi)的專業(yè)技術(shù)人員，深入細(xì)致地開展了調(diào)查取證和分析論證工作，從多方位反復(fù)論證比較，由現(xiàn)象到本質(zhì)，逐步深化，力求使這次事故調(diào)查的分析意見建立在事實(shí)依據(jù)可靠、理論依據(jù)科學(xué)、分析判斷準(zhǔn)確。在工作方法上，采用了現(xiàn)場(chǎng)勘察、找相關(guān)人員談話取證、召開專業(yè)人員座談會(huì)、召開工人座談會(huì)等多種方式方法，既充分發(fā)揮組內(nèi)專家的聰明才智，又充分調(diào)動(dòng)廠內(nèi)崗位工人和工程技術(shù)人員的積極性。同時(shí)還利用科學(xué)技術(shù)手段，對(duì)I、Ⅱ期硝銨系統(tǒng)有關(guān)硝銨成品、溶液進(jìn)行取樣化驗(yàn)和分析。調(diào)查工作在各方面的支持配合下，進(jìn)展順利。

3

事故原因分析

3．1

爆炸原點(diǎn)的確認(rèn)

經(jīng)爆炸專家和現(xiàn)場(chǎng)勘察綜合計(jì)算分析認(rèn)為：硝銨溶液槽是這次爆炸事故發(fā)生的原點(diǎn)，中和器發(fā)生部分殉爆；估計(jì)爆炸威力為9．3tTNT當(dāng)量。Ⅱ期硝銨爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)的炸坑中心部位是原溶液槽的基礎(chǔ)位置，原基礎(chǔ)被破壓人坑底，原裝在中和崗位2樓的氨預(yù)熱分離器和3樓的膨脹器都處在溶液槽的西邊，爆炸后罐體分別飛落在西200m處和西偏南150m處。罐體基本完整，受力部位凹進(jìn)變形，受力方向來自下方的溶液槽。中和器位于溶液槽的東邊，其殘骸飛落在溶液槽東和東偏北方向。說明主要推力也來自溶液槽方向。

原安裝在溶液槽西邊地面上約3m處的兩個(gè)溶液泵電機(jī)芯體都被打飛。安裝在溶液槽正面同一軸線上的40kW溶液泵電機(jī)芯體在正西方綜合樓里發(fā)現(xiàn)，稍南1．25m處安裝的一臺(tái)75kW溶液泵電機(jī)芯體在溶液槽西南40°角方向約40m的馬路上發(fā)現(xiàn)，說明是溶液槽爆炸驅(qū)動(dòng)所致。溶液泵混凝土基礎(chǔ)重約4t，被推上溶液槽西邊綜合樓五層樓里，與溶液槽爆炸推力方向符合，正對(duì)準(zhǔn)溶液槽方位的綜合樓東墻面和框架(南北l0m，三樓板下l0m范圍處)破壞最為嚴(yán)重。

造粒塔倒塌的方向和受力部位也是來自溶液槽的方向。

綜合以上分析得出結(jié)論如下：

原硝銨車間中和崗位1樓的溶液槽是爆炸原點(diǎn)。爆炸物質(zhì)是槽內(nèi)裝的大約27．6t硝銨水溶液。溶液槽爆炸的同時(shí)，強(qiáng)大的沖擊波和高速破片襲擊中和器，可能使中和器也發(fā)生部分殉爆。

3．2

爆炸物質(zhì)分析及所含物質(zhì)來源分析

雖然爆炸發(fā)生后硝銨溶液槽已不復(fù)存在，無法取得直接證據(jù)，但技術(shù)分析組對(duì)I、Ⅱ期硝銨系統(tǒng)有關(guān)硝銨成品、硝銨溶液這些間接物證進(jìn)行了取樣分析。這些間接測(cè)試，對(duì)事故原因的分析研究仍有極為重要的參考價(jià)值。從測(cè)試結(jié)果可知，這些間接物證Ⅱ期硝銨橘黃色成品中含油、Clˉ，酸度為微酸。具體數(shù)據(jù)是：

溫度：135°C左右；

濃度：79％(計(jì)算而得)；

酸度：偏酸，分析推測(cè)而得；

含油：0．12％(采用當(dāng)時(shí)成品硝銨含油量)；

含氯離子：2．3％(采用當(dāng)時(shí)成品硝銨含氯離子量)。

由此可見，Ⅱ期硝銨溶液槽溶液已被油、氯離子污染，經(jīng)專家分析認(rèn)為：油惟一來源是氣氨；氯離子主要來源是制取硝銨溶液的原料稀硝酸，但油、氯離子含量如此之高，仍然不能調(diào)查分析清楚。

3．3

硝銨溶液爆炸機(jī)理分析

經(jīng)技術(shù)分析組專家查閱資料并研究認(rèn)為：Ⅱ期硝銨溶液槽中的硝銨溶液已被有機(jī)物油所污染，形成了硝銨——有機(jī)物體系。這種有機(jī)物體系本身自熱分解溫度就會(huì)降低。加上系統(tǒng)進(jìn)入大量氯離子，溶液又偏酸，更加使其自熱分解溫度和自燃臨界溫度進(jìn)一步降低。溶液槽中盛有的硝銨溶液，在上面溶液對(duì)下面溶液起到密封作用的情況下，使其自熱分解放出的氣體無法排放更易引起爆炸，而且溶液槽中硝銨溶液加至溶液槽，這就使溶液槽處于更加危險(xiǎn)之中?？傊琁I期硝銨溶液槽溶液被污染后，該溶液熱穩(wěn)定性降低，已具備自熱自分解的可能。發(fā)生自熱自分解后，其溫度急劇升高，反過來又使自熱自分解催化分解越來越劇烈，如此反復(fù)，引起最危險(xiǎn)的大量硝銨溶液均相放熱自分解，就很可能發(fā)生爆炸事故。

3．4

事故原因分析

根據(jù)技術(shù)分析和取證分析報(bào)告，結(jié)合專家結(jié)論，調(diào)查組對(duì)這次爆炸事故從機(jī)

械、電氣、生產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)和設(shè)計(jì)、安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)等方面認(rèn)真分析這次爆炸事故發(fā)生的原因。

(1)調(diào)查中沒有找到因電氣方面突發(fā)故障失火而引起明火并引發(fā)溶液槽爆炸的根據(jù)；

(2)調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)人為破壞的根據(jù)；

(3)調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)違章指揮、違章操作和領(lǐng)導(dǎo)干部失職和瀆職的問題；公司各項(xiàng)規(guī)章制度建立、健全，沒有發(fā)現(xiàn)職工未受到三級(jí)安全教育、無操作證上崗的問題；

(4)調(diào)查中可以排除添加劑和布片、紙屑、麻袋片等有機(jī)物進(jìn)入溶液槽的可能性；

(5)1月5日，附近發(fā)生4．8級(jí)地震，距震中40km的公司所在地區(qū)有震感，地震對(duì)硝銨生產(chǎn)系統(tǒng)是否會(huì)造成某些不安全隱患，調(diào)查中雖然沒有找到，但不能完全排除；

(6)這次事故的爆炸原點(diǎn)是Ⅱ期硝銨溶液槽，而溶液槽本身已被油、氯離子污染，已處于極不穩(wěn)定、極不安全的狀態(tài)。從爆炸機(jī)理分析，導(dǎo)致這次爆炸事故的原因，可能就是硝銨溶液受到了油和氯離子的污染，提高了硝銨溶液的爆炸敏感度，降低了自熱自分解和自燃臨界溫度而發(fā)生劇烈燃燒，以致爆炸。

3．5

事故性質(zhì)的確定

硝銨生產(chǎn)過程中影響安全的因素很多，尤其對(duì)于硝銨溶液受有機(jī)物、氯離子污染的嚴(yán)重危害程度，國(guó)際、國(guó)內(nèi)從理論上都沒有一個(gè)確切的結(jié)論，認(rèn)識(shí)仍存在一定的局限性。一般認(rèn)為，硝銨生產(chǎn)比較安全，尤其是硝銨溶液的安全性，國(guó)際、國(guó)內(nèi)同行業(yè)長(zhǎng)期以來都有共識(shí)。硝銨設(shè)計(jì)部門在原設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中，對(duì)油、氯離子也沒有控制要求，只要求氣氨純度≥99％，對(duì)余下的1％也沒有要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)、監(jiān)控。在國(guó)內(nèi)目前執(zhí)行的硝銨產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中也沒有規(guī)定油及氯離子含量的要求。因此，硝銨生產(chǎn)安全操作規(guī)程中就設(shè)有對(duì)油和氯離子進(jìn)行監(jiān)控分析的《內(nèi)容。在硝銨生產(chǎn)中和崗位發(fā)生氣氨波動(dòng)、硝銨溶液不合格、甚至成品出現(xiàn)不合格等都是按常規(guī)進(jìn)行處理，并采取停車措施，這些方法普遍認(rèn)為是最安全的。

綜上所述，調(diào)查組認(rèn)為這次爆炸事故可以排除生產(chǎn)過程中的責(zé)任問題，是一次意外的爆炸事故。

4

建議

為了從理論上驗(yàn)證這次事故原因分析的準(zhǔn)確性，給國(guó)內(nèi)外同類生產(chǎn)企業(yè)提供可借鑒的防范措施，指導(dǎo)設(shè)計(jì)部門補(bǔ)充修改設(shè)計(jì)方案，幫助生產(chǎn)企業(yè)完善操作規(guī)程，建議有關(guān)方面提供資金，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以確保硝銨生產(chǎn)的安全。

5

防范措施

“1．6”特別重大爆炸事故造成人員和財(cái)產(chǎn)的巨大損失，教訓(xùn)是深刻的。雖然確定為一次意外爆炸事故，但也反映出公司在安全生產(chǎn)管理上存在著一定的差距，還需進(jìn)一步強(qiáng)化安全管理。為了吸取事故教訓(xùn)，防止類似事故的發(fā)生，提出以下安全防范措施：

(1)認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，進(jìn)一步提高硝銨生產(chǎn)過程中安全工作重要性的認(rèn)識(shí)，對(duì)硝銨生產(chǎn)原安全生產(chǎn)操作規(guī)程進(jìn)行相應(yīng)的修改，健全硝銨生產(chǎn)過程中的安全生產(chǎn)操作規(guī)章制度。

(2)公司要積極落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，按照有關(guān)規(guī)定對(duì)各職能部門的職責(zé)進(jìn)一步明確劃分，加強(qiáng)勞動(dòng)組織的管理，健全重大情況及時(shí)報(bào)告制度，加強(qiáng)巡回安全檢查，做好現(xiàn)場(chǎng)安全操作記錄。

(3)按照“三不放過”的原則，加強(qiáng)對(duì)全公司職工的安全教育和培訓(xùn)，進(jìn)一步提高職工的安全素質(zhì)，增強(qiáng)自我保護(hù)和處理緊急情況以