1? 事故經(jīng)過

??? 1993年10月21日下午3點鐘，江蘇某石化公司煉油廠油品分廠半成品車間無鉛汽油罐區(qū)操作工在開啟310號汽油罐出口閥作循環(huán)調(diào)合時，誤開了311號汽油罐出口閥，造成了311號罐內(nèi)汽油打人已經(jīng)滿罐但人口閥處于開啟狀態(tài)的310號罐，下午近6：00，310號罐浮頂被頂破，汽油大量外冒、氣化、擴散、流淌后，油蒸氣遇罐區(qū)公路上行駛的手扶拖拉機排氣管火星爆炸燃燒，萬噸油罐冒起了沖天大火，罐頂、罐區(qū)、閥門、溝管、山林同時多火點燒成一片，燃燒面積達23437．5m2。市消防支隊“119"調(diào)度室聞警后，集中調(diào)動全市99輛消防車前往火場，江蘇省和上海、安徽等兄弟省市又相繼調(diào)出88輛車增援，三省、市共12個城市的187輛消防車，軍警民6000余人聯(lián)合作戰(zhàn)，同心協(xié)力搏火龍。到場消防力量實施統(tǒng)一指揮，先冷卻控制，15個小時發(fā)起總攻，經(jīng)過17h的撲救，大火于次日上午11時15分被撲滅，加上撲救地面復(fù)燃火勢和持續(xù)冷卻。22個小時后結(jié)束戰(zhàn)斗?，F(xiàn)場2人死亡(其中1名是農(nóng)民工)，直接經(jīng)濟損失38．96萬元。

2? 事故原因的分析

??? 火災(zāi)撲滅后，消防監(jiān)督部門經(jīng)過調(diào)查勘察，基本得出了一個結(jié)論性的意見。然而，對于這樣一起大火。有很多問題需要出示明確的科學(xué)依據(jù)，如310和311號油罐內(nèi)的油品發(fā)生了怎么樣的移位變化，爆炸燃燒共損耗多少汽油，油料的燃燒量怎樣分布，引爆原因究竟是手扶拖拉機排氣管還是人體靜電等。這些問題，都由南京市安委會組織的專家組通過勘查論證，科學(xué)的計算分析找到準(zhǔn)確的
答案。
2．1? 爆炸耗油量和TNT當(dāng)量
??? 310號油罐冒頂溢油后，油蒸氣擴散與空氣混合遇火源引起爆炸，在爆炸空間范圍與燃燒部位都明顯留下痕跡。經(jīng)測量，可燃混合氣體的爆炸發(fā)生面積為23437．5m2；盡管現(xiàn)場地勢不平，燒痕高度不一，但根據(jù)樹上枝葉燒焦和山坡、建筑物等的燒痕高度，可估算爆炸混合氣體擴散的平均高度為5m；爆炸的空間體積為117187．5m3。
??? (1)汽油蒸氣濃度的確定
??? 由于汽油爆炸濃度下限為1．3％，因此現(xiàn)場濃度一定大于1．3％。
??? 經(jīng)現(xiàn)場測定，空間爆炸時汽油蒸氣平均濃度取值2．2％，因為一位操作工發(fā)現(xiàn)情況從操作室出來，沒走幾步就忍受不住油氣異味而暈倒在地，據(jù)查能致人昏迷的油氣濃度為2．2％，當(dāng)然各擴散點擴散濃度不盡相同。
??? (2)爆炸損耗汽油量的計算
??? C=S·H·C·M／22．4 × 10-3
式中? C——燃爆損耗汽油量，t；
????? S——燃爆面積，m，取S二23437．5m2；
????? H——燃爆平均高度，m，取H=5m；
????? C——平均油蒸氣濃度，％，取C=2．2％；
????? M——油氣平均分子量，取M=96。
根據(jù)上述公式計算，空間爆炸損耗汽油為11．15t。
??? (3)空間爆炸當(dāng)量的計算
??? 汽油爆炸能量為10300keaL／kg，換算成TNT當(dāng)量相當(dāng)于％．737t?？梢?，此次爆炸的總能量是非常大的，但它不是“點源”或有效的封閉空間，而是20000m2的完全敞開空間，因此沒有形成超壓和沖擊波，對波及到的建筑物僅有輕微的損壞。
2．2? 溢流油料分布量
??? 罐區(qū)的空間爆炸和大面積燃燒，310號油罐在罐區(qū)爆炸后的罐頂溢油狀態(tài)下的燃燒，以及311號油罐火災(zāi)后油位下降的事實說明：罐區(qū)310號和311號油罐在爆炸前罐內(nèi)油位都發(fā)生了非正常變化。310號油罐在爆炸前處于自循環(huán)狀態(tài)，油位既不應(yīng)該增加，也不應(yīng)該減少；311號油罐在爆炸前處于靜止?fàn)顟B(tài)，液位不應(yīng)變化，也不應(yīng)和任何罐有油量關(guān)系。但火災(zāi)后測定，310號罐油量已增加至滿罐燃燒并外溢，311號罐油平面降低了1．822m。因此310、311號兩罐油量的平衡、變化的過程及變化的原因是揭開事故之謎的關(guān)鍵。經(jīng)查，310號罐循環(huán)泵的輸送能力為351m3／h，311號罐油的減少量，恰是泵在啟動后到爆炸這段時間內(nèi)打人310號罐的量。310號罐在泵運轉(zhuǎn)前的液面為14．26m，爆炸后浮頂外露，油量已經(jīng)增加。說明310號罐人口閥事故前已經(jīng)處于開啟狀態(tài)，進入310號罐的油量應(yīng)該是311號罐的減少量。總的物料平衡與分布為：
?? (1)總燒損量
??? 311號油罐原有油位13．972m，爆炸后檢查為12．15m，減少1．822m，合計減量為855．588t，這部分油全部進入了310號罐。在310號罐火被撲滅后，為搶修罐底閥門，曾同時向罐內(nèi)墊水和向304號罐壓油78．984t，火災(zāi)后滯留在310號罐內(nèi)的凈增油量為594．207t，由此可得事故中燃燒、跑損的總量為182．394t。????
??? (2)310罐燃燒量????
??? 310號罐爆炸后燃燒時浮頂凸突，罐頂環(huán)形密封處液面完全暴露在空氣中，在17．78m的環(huán)形面積形成熊熊大火。按下列公式計算：????
???????????????? G1=W·S1·h
????????? 式中? G1——罐頂燃油量，t ；
????????????????? W——為汽油燃燒重量速度，取80．85kg／m2·h；
????????????????? S1——罐頂環(huán)隙面積，m，取17．78m2；????
????????????????? h——燃燒時間，h=17h。????
???????????? 計算得G1=24．439t。????
??? 在當(dāng)時風(fēng)速3m／s，高度為16m的環(huán)狀面積內(nèi)外環(huán)供氧充足，燃燒速度會加快，加上罐頂溢冒流淌火簾，燒掉的油比理論計算要多，考慮增加一倍，大約燒掉油量為48．874t。罐底閥門泄漏量每小時按1474kg考慮，燒掉油量為25．064t；則油罐燃燒損失總量為73．938t。
??? (3)罐區(qū)地面滲透與防洪明溝燃燒量
??? 310罐在冒罐的狀態(tài)下，汽油部分霧化擴散，部分流淌到地面，被地面吸附、滲透，順地勢流向防洪溝，流經(jīng)距離約為480m，面積為1160m2，爆炸之后，罐區(qū)一片大火，明溝持續(xù)燃燒，大約在半小時之后，明溝火才熄滅；罐區(qū)內(nèi)地面呈蠟燭狀燃燒，由于地面本身的阻火作用，地面火很快熄滅。地面吸附及明溝燃燒損失油量為：
??? G=損失汽油總量—(罐頂及罐底閥門燃油量+空間爆燃油量)
?????? =182．394—(48．874+25．064+11．15)
?????? =97．306(t)
?????? 排水明溝燒損油量為：
??????? 80．85×1160×0．5=46893kg(46．893t)。
??????