河南輝縣某化肥廠氨水罐爆炸事故
1993年9月18日，河南輝縣某化肥廠合成車間碳化工段在檢修焊接管道過程中，引起氨水罐爆炸，3名維修工當(dāng)場死亡。
一、事故經(jīng)過和危害
1988年該廠第二套尿素投產(chǎn)后，碳化工段的碳酸氫銨生產(chǎn)基本停止。1993年6月為滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的需求，計(jì)劃再生產(chǎn)一部分碳銨。為此，對(duì)碳化工段進(jìn)行檢修，8月底基本結(jié)束。尚有氨水槽頂部環(huán)焊縫一1m長的裂縫未補(bǔ)焊，氨水罐放空管和循環(huán)氨水罐放空差230mm未連接。9月14日，合成車間安排碳化工段長負(fù)責(zé)完成這兩項(xiàng)補(bǔ)焊和接管任務(wù)，由車間安全員負(fù)責(zé)這兩項(xiàng)工作的安全措施審批、監(jiān)督、檢查工作。
1993年9月15月16時(shí)，工段長從維修班要來2名維修工、1名電焊工，用了兩天的時(shí)間，按照設(shè)備檢修有關(guān)安全規(guī)定和安全員現(xiàn)場要求，在氨水罐周圍連接管上，分別加插隔絕擋板。其中氨水罐頂φ219mm放空管短節(jié)中間法蘭，加了一直徑350mm的擋板，在擋板與下法蘭平面之間支撐四個(gè)螺母，留出空隙。在焊接氨水罐時(shí)，罐內(nèi)氣體又可從擋板下空隙處排出。為防止上下法蘭錯(cuò)位，穿了一條螺線未緊固。向罐內(nèi)（原先裝過氨水）連續(xù)沖洗清水，置換合格后，對(duì)氨水罐（直徑4.4m，高7m）頂部裂開的長1m環(huán)焊縫進(jìn)行了補(bǔ)焊，于16日17時(shí)30分結(jié)束。
為連接對(duì)焊氨水罐頂部和循環(huán)氨水罐（南面）頂部φ219mm橫放空管，工段長于9月17日上午8時(shí)與安全員共同制訂兩管對(duì)接的安全措施方案。
17日對(duì)氨水罐和南面的循環(huán)氨水罐的兩放空管進(jìn)行一天的置換、吹凈工作。18日上午7時(shí)30分又接著開蒸汽對(duì)兩放空管進(jìn)行吹凈。同時(shí)向南邊循環(huán)氨水罐中加清水，水從另一個(gè)φ57mm放空管中流出。這一切動(dòng)火安全措施辦完后，由安全員辦理了動(dòng)火證，交電焊工動(dòng)火。工段長為了落實(shí)動(dòng)火證上“焊線必須接在焊接部位” 的要求，又專門備用了較長的地線。指定維修工為檢修工作的現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)員，負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)氨水罐周圍的意外易燃物。9時(shí)20分電焊工割去氨水槽頂部放空管南端堵頭。工段長和2名維修工均站在氨水罐封頭上作業(yè)，配置φ219mm放空管短節(jié)，當(dāng)氣割將放空管割開后，安全員離開現(xiàn)場到其他崗位檢查去了，工段長到車間辦公室去了，經(jīng)過兩次氣割配合才將短節(jié)點(diǎn)焊上去。10時(shí)40分在焊接短節(jié)時(shí)氨水罐發(fā)生爆炸，上封頭飛出，罐上作業(yè)的焊工和2名維修工當(dāng)場死亡。
二、事故原因分析
1．事故發(fā)生的直接原因
根據(jù)物質(zhì)燃燒爆炸的三個(gè)條件，查找可燃物和助燃物的來源。
（1）從氨水罐底部液位計(jì)取桶內(nèi)水分析，發(fā)現(xiàn)原9月16日加入的清水變?yōu)?0tt（滴度）的稀氨水，20日打開氨水罐底部的人孔，發(fā)現(xiàn)罐底400mm深的氨水，上部只有150mm深為氨水，下部250mm均為污泥鐵銹和碳銨結(jié)晶雜質(zhì)。罐內(nèi)聞到濃烈刺鼻的氨味和硫化氫氣味。取罐底污泥雜物100mL與清水120mL混合攪拌，待澄清后分析水樣，即變?yōu)?4tt的稀氨水。又取罐內(nèi)污泥與氨水置一小容器內(nèi)經(jīng)28℃溫度加熱，點(diǎn)火試爆進(jìn)一步證實(shí)。罐內(nèi)置換時(shí)原有清水向外排放時(shí)進(jìn)入了空氣（20%氧）助燃物。
（2）未放完的罐底400mm深水和污泥混合后，經(jīng)9月17日一天和18日10時(shí)之前28℃氣溫加熱后，清水成為氨水。氨水繼續(xù)揮發(fā)至罐內(nèi)空間成為可燃物。
（3）在分析火源時(shí)，先排除氣割時(shí)的火花。
1）在氣割氨水罐頂部φ219mm橫放空管南端堵頭時(shí)，南、北兩管蒸汽均未停止吹凈，只是氣量減小。
2）氨水罐頂部所插擋板的直徑在350mm以上，大于法蘭。擋板上平面有,4個(gè)螺母被上邊法蘭壓在擋板上，火星很難進(jìn)入，同時(shí)擋板上平面被螺母支撐的空隙，不斷向外流水和蒸汽。
3）從現(xiàn)場人員證實(shí)事故后甩向罐北邊的φ219mm放空管看到，北邊管上的堵頭板已經(jīng)割掉，長230mm的短管已經(jīng)點(diǎn)焊上去。進(jìn)一步證實(shí)氣割點(diǎn)焊時(shí)并未造成事故，又發(fā)現(xiàn)焊機(jī)接地線未按動(dòng)火證要求連接，而是接在氨水罐鐵爬梯下距地面1m處。氨水罐頂部法蘭上松動(dòng)的螺絲成為唯一電焊時(shí)的大電流導(dǎo)體。松動(dòng)的螺釘在焊接時(shí)因接觸不良，極易在法蘭擋板下面產(chǎn)生火花，成為引爆氨水罐頂放空管法蘭下部管內(nèi)可燃混合氣的火源。
以上三條是造成氨水罐爆炸的直接原因。
2．管理上存在的問題
（1）檢修焊接氨水罐頂部放空管，檢修人員又全部站在可燃易爆的氨水罐上進(jìn)行作業(yè)，對(duì)于這種嚴(yán)重的違章作業(yè)行為，工段長、安全員沒有采取措施制止。安全員認(rèn)為9月16日氨水罐動(dòng)火前已全部充滿清水，充滿清水的氨水罐是安全的，根本不用考慮罐內(nèi)的不安全因素，罐上作業(yè)也就用不著制止了。在爆炸事故發(fā)生后，還不相信氨水罐是空，并懷疑爆炸時(shí)水是否被濺出。直到2名操作工和工段長證實(shí)后，才使安全員和調(diào)查組成員明白水已于16日晚放完。水放完也無人向安全員作過交代，而且安全員也沒有再作二次檢查，這是造成事故的一個(gè)重要因素。負(fù)責(zé)此項(xiàng)檢修任務(wù)的工段長承認(rèn)，是自己于16日18時(shí)30分通知維修工把氨水罐水放掉的，目的是晚上氨水過多時(shí)，作為備用罐使用。經(jīng)16日晚和17日一天，氨水罐內(nèi)已分解揮發(fā)出大量可燃?xì)猓?8日再行作業(yè)時(shí)未能重新置換加水。這是造成此次事故的一個(gè)主要原因。
（2）電焊機(jī)接地線，沒按動(dòng)火證要求，接在爬梯上成為爆炸事故的火源。經(jīng)查實(shí)焊線是電焊工在氣割管道之后，安全員、工段長離開現(xiàn)場時(shí)，圖方便接在下面的。在焊接管道時(shí)焊線不準(zhǔn)搭在其它設(shè)備上作為導(dǎo)電體，這是焊工十分清楚的（動(dòng)火證安全措施第七條有明確規(guī)定）。由此看來電焊工也有不可推卸的責(zé)任。這也是造成這次事故的另一個(gè)主要原因。
（3）現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)員未盡到現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)的責(zé)任。
一、事故經(jīng)過和危害
1988年該廠第二套尿素投產(chǎn)后，碳化工段的碳酸氫銨生產(chǎn)基本停止。1993年6月為滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的需求，計(jì)劃再生產(chǎn)一部分碳銨。為此，對(duì)碳化工段進(jìn)行檢修，8月底基本結(jié)束。尚有氨水槽頂部環(huán)焊縫一1m長的裂縫未補(bǔ)焊，氨水罐放空管和循環(huán)氨水罐放空差230mm未連接。9月14日，合成車間安排碳化工段長負(fù)責(zé)完成這兩項(xiàng)補(bǔ)焊和接管任務(wù)，由車間安全員負(fù)責(zé)這兩項(xiàng)工作的安全措施審批、監(jiān)督、檢查工作。
1993年9月15月16時(shí)，工段長從維修班要來2名維修工、1名電焊工，用了兩天的時(shí)間，按照設(shè)備檢修有關(guān)安全規(guī)定和安全員現(xiàn)場要求，在氨水罐周圍連接管上，分別加插隔絕擋板。其中氨水罐頂φ219mm放空管短節(jié)中間法蘭，加了一直徑350mm的擋板，在擋板與下法蘭平面之間支撐四個(gè)螺母，留出空隙。在焊接氨水罐時(shí)，罐內(nèi)氣體又可從擋板下空隙處排出。為防止上下法蘭錯(cuò)位，穿了一條螺線未緊固。向罐內(nèi)（原先裝過氨水）連續(xù)沖洗清水，置換合格后，對(duì)氨水罐（直徑4.4m，高7m）頂部裂開的長1m環(huán)焊縫進(jìn)行了補(bǔ)焊，于16日17時(shí)30分結(jié)束。
為連接對(duì)焊氨水罐頂部和循環(huán)氨水罐（南面）頂部φ219mm橫放空管，工段長于9月17日上午8時(shí)與安全員共同制訂兩管對(duì)接的安全措施方案。
17日對(duì)氨水罐和南面的循環(huán)氨水罐的兩放空管進(jìn)行一天的置換、吹凈工作。18日上午7時(shí)30分又接著開蒸汽對(duì)兩放空管進(jìn)行吹凈。同時(shí)向南邊循環(huán)氨水罐中加清水，水從另一個(gè)φ57mm放空管中流出。這一切動(dòng)火安全措施辦完后，由安全員辦理了動(dòng)火證，交電焊工動(dòng)火。工段長為了落實(shí)動(dòng)火證上“焊線必須接在焊接部位” 的要求，又專門備用了較長的地線。指定維修工為檢修工作的現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)員，負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)氨水罐周圍的意外易燃物。9時(shí)20分電焊工割去氨水槽頂部放空管南端堵頭。工段長和2名維修工均站在氨水罐封頭上作業(yè)，配置φ219mm放空管短節(jié)，當(dāng)氣割將放空管割開后，安全員離開現(xiàn)場到其他崗位檢查去了，工段長到車間辦公室去了，經(jīng)過兩次氣割配合才將短節(jié)點(diǎn)焊上去。10時(shí)40分在焊接短節(jié)時(shí)氨水罐發(fā)生爆炸，上封頭飛出，罐上作業(yè)的焊工和2名維修工當(dāng)場死亡。
二、事故原因分析
1．事故發(fā)生的直接原因
根據(jù)物質(zhì)燃燒爆炸的三個(gè)條件，查找可燃物和助燃物的來源。
（1）從氨水罐底部液位計(jì)取桶內(nèi)水分析，發(fā)現(xiàn)原9月16日加入的清水變?yōu)?0tt（滴度）的稀氨水，20日打開氨水罐底部的人孔，發(fā)現(xiàn)罐底400mm深的氨水，上部只有150mm深為氨水，下部250mm均為污泥鐵銹和碳銨結(jié)晶雜質(zhì)。罐內(nèi)聞到濃烈刺鼻的氨味和硫化氫氣味。取罐底污泥雜物100mL與清水120mL混合攪拌，待澄清后分析水樣，即變?yōu)?4tt的稀氨水。又取罐內(nèi)污泥與氨水置一小容器內(nèi)經(jīng)28℃溫度加熱，點(diǎn)火試爆進(jìn)一步證實(shí)。罐內(nèi)置換時(shí)原有清水向外排放時(shí)進(jìn)入了空氣（20%氧）助燃物。
（2）未放完的罐底400mm深水和污泥混合后，經(jīng)9月17日一天和18日10時(shí)之前28℃氣溫加熱后，清水成為氨水。氨水繼續(xù)揮發(fā)至罐內(nèi)空間成為可燃物。
（3）在分析火源時(shí)，先排除氣割時(shí)的火花。
1）在氣割氨水罐頂部φ219mm橫放空管南端堵頭時(shí)，南、北兩管蒸汽均未停止吹凈，只是氣量減小。
2）氨水罐頂部所插擋板的直徑在350mm以上，大于法蘭。擋板上平面有,4個(gè)螺母被上邊法蘭壓在擋板上，火星很難進(jìn)入，同時(shí)擋板上平面被螺母支撐的空隙，不斷向外流水和蒸汽。
3）從現(xiàn)場人員證實(shí)事故后甩向罐北邊的φ219mm放空管看到，北邊管上的堵頭板已經(jīng)割掉，長230mm的短管已經(jīng)點(diǎn)焊上去。進(jìn)一步證實(shí)氣割點(diǎn)焊時(shí)并未造成事故，又發(fā)現(xiàn)焊機(jī)接地線未按動(dòng)火證要求連接，而是接在氨水罐鐵爬梯下距地面1m處。氨水罐頂部法蘭上松動(dòng)的螺絲成為唯一電焊時(shí)的大電流導(dǎo)體。松動(dòng)的螺釘在焊接時(shí)因接觸不良，極易在法蘭擋板下面產(chǎn)生火花，成為引爆氨水罐頂放空管法蘭下部管內(nèi)可燃混合氣的火源。
以上三條是造成氨水罐爆炸的直接原因。
2．管理上存在的問題
（1）檢修焊接氨水罐頂部放空管，檢修人員又全部站在可燃易爆的氨水罐上進(jìn)行作業(yè)，對(duì)于這種嚴(yán)重的違章作業(yè)行為，工段長、安全員沒有采取措施制止。安全員認(rèn)為9月16日氨水罐動(dòng)火前已全部充滿清水，充滿清水的氨水罐是安全的，根本不用考慮罐內(nèi)的不安全因素，罐上作業(yè)也就用不著制止了。在爆炸事故發(fā)生后，還不相信氨水罐是空，并懷疑爆炸時(shí)水是否被濺出。直到2名操作工和工段長證實(shí)后，才使安全員和調(diào)查組成員明白水已于16日晚放完。水放完也無人向安全員作過交代，而且安全員也沒有再作二次檢查，這是造成事故的一個(gè)重要因素。負(fù)責(zé)此項(xiàng)檢修任務(wù)的工段長承認(rèn)，是自己于16日18時(shí)30分通知維修工把氨水罐水放掉的，目的是晚上氨水過多時(shí)，作為備用罐使用。經(jīng)16日晚和17日一天，氨水罐內(nèi)已分解揮發(fā)出大量可燃?xì)猓?8日再行作業(yè)時(shí)未能重新置換加水。這是造成此次事故的一個(gè)主要原因。
（2）電焊機(jī)接地線，沒按動(dòng)火證要求，接在爬梯上成為爆炸事故的火源。經(jīng)查實(shí)焊線是電焊工在氣割管道之后，安全員、工段長離開現(xiàn)場時(shí)，圖方便接在下面的。在焊接管道時(shí)焊線不準(zhǔn)搭在其它設(shè)備上作為導(dǎo)電體，這是焊工十分清楚的（動(dòng)火證安全措施第七條有明確規(guī)定）。由此看來電焊工也有不可推卸的責(zé)任。這也是造成這次事故的另一個(gè)主要原因。
（3）現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)員未盡到現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)的責(zé)任。