安徽某公司空分裝置"4.14”氧氣管道爆炸事故
安徽某公司空分裝置"4.14”氧氣管道爆炸事故
2005年4月14日上午10時左右, 安徽省某公司機動科組織有關(guān)人員(總調(diào)度、機動科長、儀表負(fù)責(zé)人、生產(chǎn)維修工人)共8人進(jìn)入調(diào)壓站進(jìn)行氣動調(diào)節(jié)閥更換作業(yè)。作業(yè)人員首先關(guān)閉了管線兩端閥門隔斷氣源,然后松開氣動調(diào)節(jié)閥法蘭螺栓,在松螺栓過程中發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥門沒有關(guān)緊,仍有漏氣現(xiàn)象,又用F型扳手關(guān)閉進(jìn)氣閥門。在漏氣情況消除后,作業(yè)人員拆卸掉故障氣動調(diào)節(jié)閥,換上經(jīng)脫脂處理的新氣動調(diào)節(jié)閥,安裝儀表電源線和氣動調(diào)節(jié)閥控制汽缸管線,并用萬用表測量。上述工作完畢,制氧工藝主管張某接到在場的調(diào)度長批準(zhǔn)令,到防爆墻后邊,開啟氣動調(diào)壓閥約2~3s后,就聽到一聲沉悶巨響,從防爆墻另一側(cè)的前后噴出大火。 張某想轉(zhuǎn)身關(guān)閥,受大火所阻,即快速跑向制氧車間,邊叫人滅火,邊關(guān)停氧壓機以切斷事故現(xiàn)場的氧氣,阻止火勢擴大。后張某又想起氧氣來源于氧氣罐,便爬上球罐關(guān)閥,這才切斷了事故現(xiàn)場氧氣源。至此,火勢終于被控制住。
事后,通過爆炸現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn),調(diào)壓站內(nèi)的氧氣管道被完全燒毀, 旁路管道的上內(nèi)部沒有燃燒痕跡,證明管道被炸開。事故現(xiàn)場作業(yè)人員共有8人,其中7人死亡(3人當(dāng)場死亡,4人經(jīng)醫(yī)院搶救無效后死亡)。事故發(fā)生時另有1人在調(diào)壓站氮氣間,與氧氣間中間有防火墻阻隔,沒有受到傷害。
事后經(jīng)調(diào)查,該調(diào)壓管線的氣動調(diào)節(jié)閥經(jīng)常發(fā)生閥芯內(nèi)漏故障,投產(chǎn)以來至少已更換過3次氣動調(diào)節(jié)閥。
此外,該廠壓力管道未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗,對此,地方特種設(shè)備監(jiān)察部門已下達(dá)了安全監(jiān)察指令,責(zé)令禁止使用,恢復(fù)原狀,分管市長也多次進(jìn)行協(xié)調(diào),但因種種原因,隱患整改工作并沒有得到認(rèn)真落實。
事故原因
“4?14”氧氣管道爆炸事故發(fā)生后,根據(jù)爆炸時出現(xiàn)的放熱性、快速性特點,事故調(diào)查組確認(rèn)這是一起化學(xué)性爆炸事故。另據(jù)“加壓的可燃物質(zhì)泄漏時形成噴射流,并在泄漏裂口處被點燃,瞬間產(chǎn)生了噴射火”等現(xiàn)象,調(diào)查人員認(rèn)為,燃燒、爆炸、噴射火是這次事故的主要特點,噴射火又是造成眾多人員傷亡和管道、閥門燒熔的重要因素。
燃燒爆炸的3個基本要素是助燃劑、燃燒物質(zhì)、點燃能量。在3個基本要素中,缺少任何1個要素都不會引發(fā)燃燒爆炸。
1.助燃物質(zhì)
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,它在氧化反應(yīng)中提供氧,是一種常用的氧化劑。
在生產(chǎn)環(huán)境中,一般化工檢修規(guī)定,控制氧含量在17%~23%,既要防止缺氧,又要防止富氧,兩種狀況均能導(dǎo)致事故。此次事故完全具備富氧狀態(tài)條件。拆卸氣動調(diào)節(jié)閥,管內(nèi)原存的余氣被釋放至大氣;在檢修過程中,發(fā)現(xiàn)閥門未關(guān)死,有氧氣逸出;在用氧氣試漏時,沒有證據(jù)表明氣動調(diào)節(jié)閥法蘭密封可靠,因此,有氧氣泄漏的可能性;爆炸時檢修管線內(nèi)部必然存在氧氣??梢?,在檢修過程中,有發(fā)生富氧狀態(tài)的環(huán)境和條件。
查證管道檢修試壓時的當(dāng)班記錄,事故發(fā)生前氧氣球罐和輸送管道內(nèi)存有2.5MPa,99.0%~99.5%的氧氣,當(dāng)天試壓時通過氧氣管道壓力最低1.3MPa,最高可能達(dá)到1.8MPa;氣流速度大于15m/s。
2.可燃物質(zhì)
在濃度較高的氧氣環(huán)境中,人體、衣物、金屬都會成為還原劑,與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。也就是說,人體、衣物、金屬在富氧狀態(tài)下成為可燃物。
更換的氣動調(diào)節(jié)閥雖然經(jīng)過脫脂清洗,但沒有按照有關(guān)安全規(guī)定進(jìn)行完全脫脂,比對同批進(jìn)貨的氣動調(diào)節(jié)閥解體檢查發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部存有大量油脂。作業(yè)人員除脂過程只是用棉紗蘸少量四氯化碳擦洗外部可擦部位,沒有解體浸泡、清洗,領(lǐng)用的500ml清洗劑僅用了75ml,脫脂方法和脫脂劑消耗量不能達(dá)到完全脫脂的要求,具有存有油脂的可能性。另外,作業(yè)者的工具、衣物、手套也可能沾有油污(脂)。因此,在作業(yè)環(huán)境中,有發(fā)生爆炸的可燃物質(zhì)條件。
3.激發(fā)能量
從事故現(xiàn)場看,有多種造成爆炸燃燒的激發(fā)能量條件:作業(yè)人員衣著化纖衣物導(dǎo)致的靜電;使用非防爆型工具;采用非防爆型照明;在一定的壓力、溫度條件下,純氧能與油脂反應(yīng),反應(yīng)后放出的熱量會引起油脂自燃;作業(yè)者打開進(jìn)氣閥用氧氣試漏,氣體絕熱壓縮導(dǎo)致的溫度上升;操作閥門時開閥速度過快,高速氣流與管件、閥門摩擦產(chǎn)生靜電等都可能成為燃爆的激發(fā)能量。
燃燒爆炸的3個基本因素都已滿足,燃燒爆炸很難避免。從事故后掌握的情況進(jìn)行分析推斷,事故的發(fā)生過程是由于管道內(nèi)部純氧狀態(tài)下或在泄漏形成管道外部空間呈富氧狀態(tài),遇到激發(fā)能量后,引起激烈的化學(xué)反應(yīng)(燃燒、爆炸),爆炸后造成大量氧氣噴出,反應(yīng)釋放出大量熱能,噴射火噴射的高溫致使鋼管熔化和燃燒反應(yīng)更加激烈,導(dǎo)致整根管線被毀和人員傷亡。 由此可以認(rèn)定,新更換氣動調(diào)節(jié)閥脫脂不完全是事故的直接原因,違章使用氧氣試漏是導(dǎo)致發(fā)生爆炸的另一重要原因。
預(yù)防措施
1.氧氣生產(chǎn)、輸送管道應(yīng)按照《國務(wù)院特種設(shè)備監(jiān)察條例》進(jìn)行安全性能檢驗,檢驗合格方可投入使用。檢驗的目的是檢查特種設(shè)備的制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量,避免不符合