氧氣充裝站爆炸事故
一、事故經(jīng)過及現(xiàn)場(chǎng)
1999年12月9日,湖南省某雙氧水廠剛剛完成了生產(chǎn)系統(tǒng)檢修,于11時(shí)40分開車生產(chǎn)。12時(shí)10分,雙氧水車間氫氣過濾器忽然冒出黑煙。經(jīng)查是氫化釜內(nèi)的觸媒發(fā)生燃燒,當(dāng)即該車間停車待修。
這邊檢修尚未開始,遠(yuǎn)離此處30米外的氧氣充裝站于15時(shí)25分突然發(fā)生爆炸。正在作業(yè)的2名工人均被燒傷,其中許某的胸腹燒傷面積達(dá)49%以上。
充氧站的主要任務(wù)是把工廠生產(chǎn)出來的氧氣經(jīng)過壓氧機(jī)抽吸、升壓后裝入高壓氣瓶中,然后向外出售或自用。出事后現(xiàn)場(chǎng)一片狼藉,1#壓氧機(jī)分離瓶被炸開;從分離瓶出口到1#充氧線左、右操作閥、壓力表、安全放空閥等全被炸爛了;長(zhǎng)21米的高壓銅管炸開7處,斷口呈高溫熔化狀;現(xiàn)場(chǎng)的墻上有火焰噴燒的痕跡;距壓氧機(jī)分離瓶爆炸處6米的正面白墻下方還有一大灘來歷不明的水…….。
根據(jù)當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)附近人員的講述,他們聽到了2次爆炸聲,間隔的時(shí)間很短,先是充氧室,然后是壓氧機(jī)房;還看到爆炸時(shí)的紅光;首先從外面趕到現(xiàn)場(chǎng)的人,還注意到出事后的室內(nèi)彌漫著白霧。
當(dāng)時(shí)誰(shuí)也沒有想過,發(fā)生在不同生產(chǎn)系統(tǒng)的這2次爆炸之間有什么聯(lián)系。
二、兩組意見相反
事故發(fā)生后,該廠先后來了2個(gè)事故調(diào)查組,面對(duì)同一個(gè)事故和完全相同的事故現(xiàn)場(chǎng),得出2個(gè)完全相反的結(jié)論。
12月10日來廠調(diào)查組(以下簡(jiǎn)稱“甲組”)一致認(rèn)定,事故是“違章超壓運(yùn)行”所造成的“物理性爆炸”。他們要求工廠迅速恢復(fù)生產(chǎn),“考慮設(shè)備陳舊,工廠應(yīng)適當(dāng)降低系統(tǒng)壓力”。
12月11日來廠的另一個(gè)調(diào)查組(以下簡(jiǎn)稱“乙組”)卻提出:這很可能是一次“化學(xué)性爆炸”。工廠必須立即停止一切開車準(zhǔn)備工作,著手查清事故的真正原因,排除隱患。
甲組的理由,爆炸發(fā)生在壓氧機(jī)分離瓶出口處到1#充氧閥之間。這正是工人操作的部位,也是系統(tǒng)壓力最高、承壓能力較薄弱處。這里的操作人員曾有過超壓充裝,提高裝瓶速度的做法。甲組的意見,得到工廠絕大多數(shù)人的認(rèn)同。
乙組的理由,充氧管線內(nèi)的運(yùn)行介質(zhì)應(yīng)是99%以上的氧氣。氧是氧化劑,完全不同于氫氣、甲烷、石油液化氣等可燃性氣體,它的超壓爆炸不會(huì)起火燃燒的,除非這其中混入了可燃物質(zhì)。再說超壓爆炸在完全相通的容器或系統(tǒng)里,一旦有了排放口,壓力得到釋放,爆炸就會(huì)停止。不可能象這樣在一根完全相通的高壓銅管上一連炸出了7個(gè)獨(dú)立的大洞。
甲組認(rèn)為,工廠出示的當(dāng)天電解車間當(dāng)班操作分析記錄明明白白的寫著:送氣時(shí)間11時(shí)40分,氧氣純度99.0%,氫氣純度99.07%。一連3小時(shí)記錄的數(shù)據(jù)完全一致。報(bào)表有分析人員的簽名,而且還有當(dāng)班調(diào)度、電解操作員姓名。報(bào)表填寫格式完全符合規(guī)范。該廠具備了對(duì)氣體純度分析檢測(cè)裝置,有詳細(xì)制度,而且安排專人定時(shí)測(cè)定。出事當(dāng)班分析記錄完整無(wú)缺。氣體純度完全符合國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
乙組根據(jù)出事當(dāng)班調(diào)度員反映,充氧站原來是抽吸大氧氣囊的氣體(來自空分制車間),在15時(shí)20分,轉(zhuǎn)換抽吸小氧氣囊的氣體(來自電解水車間)。轉(zhuǎn)換之后5分鐘,爆炸就發(fā)生了。所以乙組仍提出了對(duì)充裝的氧氣純度的懷疑。
三、無(wú)聲之處勝有聲
當(dāng)乙組得知,出事后系統(tǒng)尚未進(jìn)行放空置換,仍然保持事故前的原狀,于是要求工廠對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部位氣體重新取樣分析。
工廠在分析氣樣時(shí),出現(xiàn)異常的爆炸。氣體取樣瓶炸得粉碎,險(xiǎn)些傷人。這引起所有在場(chǎng)人員的警覺。工廠根據(jù)乙組的建議,終止廠內(nèi)所有人員的工作,全部撤離廠區(qū);取樣氣體分別送往附近兩個(gè)化工企業(yè)做分析。
2個(gè)廠分析結(jié)果誤差很小,故取其均值列數(shù)據(jù)如表:
氧氣瓶號(hào)碼 氧氣純度 氣源
948312 98.5% 大氣囊
292727 97.5% 大氣囊
451502 94.2% 大氣囊、小氣囊
713349 82.1% 小氣囊
561142 82.0% 小氣囊
334187 80.9% 小氣囊
小氣囊的剩余氧氣純度為70.6%;
氧氣柜氧氣純度為70.0%;
氫氣柜氣樣氫氣純度為88.0%。
這一串看來十分枯燥的數(shù)字,卻勝過了辯論的千言萬(wàn)語(yǔ)。誰(shuí)也不用說什么,大家心底透亮:眼下的全廠和該廠所在的整個(gè)鎮(zhèn)區(qū)已千鈞一發(fā)。生產(chǎn)區(qū)4個(gè)300立方米的貯氣柜,數(shù)十個(gè)高壓氣瓶……,全部充滿了十分危險(xiǎn)的爆炸性混合氣體。一下敲打、一點(diǎn)火花、一次快速的閥門開閉……,都會(huì)引起驚天動(dòng)地的大爆炸!
所謂工人超壓運(yùn)行,完全是冤枉。爆炸就發(fā)生在他們打開閥門的那一瞬間。爆炸后室內(nèi)的白霧,白墻下方來歷不明的大灘水,這都是氫、氧混合爆炸后的產(chǎn)物!
四、提心吊膽排險(xiǎn)情
已是夜晚8時(shí)多,全廠各個(gè)系統(tǒng)爆炸性混合氣體安全放空已迫在眉睫,刻不容緩。
該廠首先派人把守進(jìn)入廠區(qū)的各個(gè)通道、路口,嚴(yán)防有人進(jìn)廠,按照原計(jì)劃晶體燒結(jié)車間夜班要開車生產(chǎn)的。盡量動(dòng)員工廠附近居民暫時(shí)撤離。
成立以主管技術(shù)的副廠長(zhǎng)為首的三人排險(xiǎn)小組,深入廠區(qū)排險(xiǎn)作業(yè)。排險(xiǎn)人員著裝上要求杜絕化纖品,使用銅質(zhì)工具,工具的工作表面上一律涂上不燃性潤(rùn)滑劑;排放氣體盡可能慢速,只要維持少量的泄漏就行……
先排除對(duì)城鎮(zhèn)居民威脅最大的4個(gè)300立方米氣柜氣體。氣柜氣體放完后,才能進(jìn)行氣囊等其他容器排放。最后才能進(jìn)行高壓氣瓶的排放。
高壓氣瓶的排放,是最讓人擔(dān)心的,它雖然不象氣柜爆炸對(duì)城鎮(zhèn)居民區(qū)危害之大,但對(duì)排險(xiǎn)作業(yè)人員本身的安全最有威脅。比較其它容器,它處于高壓狀態(tài),爆炸極限范圍最大,引爆的能量最小,排放速度最難控制。稍有不慎,瓶毀人亡。因此絕對(duì)禁止碰撞敲打,要求盡量不搬動(dòng)它們,先排放單獨(dú)放置的鋼瓶,后排放集中堆放的鋼瓶。在開瓶閥放氣時(shí),用左手掌捂著瓶出口,右手一點(diǎn)一點(diǎn)的旋松開瓶閥。當(dāng)手掌感覺到有氣體出來時(shí),右手立即停止工作。
該廠經(jīng)過一個(gè)通宵的努力,終于安全的完成所有危險(xiǎn)氣體的排放,隨后又進(jìn)行了系統(tǒng)安全置換。
五、刨根問底尋原因
大家不約而同的,把目光鎖定在電解水車間的電解槽上。事發(fā)當(dāng)時(shí)開3臺(tái)電解槽,就將這3臺(tái)電解槽依次拆開檢查。拆2#電解槽時(shí),發(fā)現(xiàn)有個(gè)別小室隔膜布穿孔。小室隔膜穿孔,對(duì)氣體純度的影響不超過1%。這次事故中,升溫正常后送氣到雙氧水車間是11時(shí)40分,而氫化釜觸媒燃燒是12時(shí)10分,這說明僅半個(gè)小時(shí)密閉的氫氣系統(tǒng)中就已混入了大量的氧??上М?dāng)時(shí)未找到根本原因,只是停車了事。如果當(dāng)時(shí)細(xì)心一點(diǎn),后面的爆炸事故就完全可以避免。
繼續(xù)拆至3#槽,發(fā)現(xiàn)該電解槽內(nèi)所有的電極板兩面全發(fā)黑。正常情況下,電極板只有負(fù)極一面發(fā)黑,是它吸附了鈉離子的原因。而現(xiàn)在正極板也黑了,說明正極變成了負(fù)極。由此推斷,電極板正、負(fù)極接反了。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查證明,推斷完全正確。
隨即檢查4#槽,又發(fā)現(xiàn)同樣的情況。
原來檢修后2臺(tái)新改裝的電解槽,正負(fù)電極裝反了。這樣本該出氫的,出了氧;本該出氧的,出了氫。這才是系統(tǒng)氫氧大混合的真正原因。
找到了原因,排除了重大隱患,12月13日上午全廠順利恢復(fù)了生產(chǎn)。