江西海晨鴻華化工有限公司“5·16”較大爆炸事故
一、事故調查分析
(一)事故概要
1、事故簡(jiǎn)介
2012年5月16日上午7時(shí)45分左右,江西海晨鴻華化工有限公司磺化釜發(fā)生爆炸事故,造成3人死亡、2人受傷,直接經(jīng)濟損失600余萬(wàn)元。
2、事故原因
(1)直接原因
由于水進(jìn)入2?;腔獌?,與氯磺酸發(fā)生劇烈放熱反應,誘發(fā)硝基苯以及磺化反應產(chǎn)物發(fā)生劇烈分解反應,發(fā)生爆炸。
(2)間接原因
①工藝管理。在生產(chǎn)裝置長(cháng)時(shí)間處于異常狀態(tài)、工藝參數出現明顯異常(硝基苯含量高、反應長(cháng)時(shí)間達不到終點(diǎn))的情況下,企業(yè)技術(shù)與管理人員均未到現場(chǎng)進(jìn)行處理,操作人員盲目維持生產(chǎn),導致事故發(fā)生。
②設備管理。3#釜加注三氯化磷的玻璃管道損壞、5個(gè)釜共用的磁力泵損壞,均未及時(shí)更換,導致3#釜不能正常反應,在帶料的情況下長(cháng)時(shí)間擱置,直接導致異常工況的形成。
(二)基本情況
1、事故有關(guān)單位情況
江西海晨鴻華化工有限公司是經(jīng)新干縣工商行政管理局2010年7月注冊成立的,注冊號是360824210005005,組織機構代碼為55089159-x。公司位于江西省吉安市新干縣鹽化工業(yè)園內,占地面積193.84畝,西南隔園區道路為中鹽蘭太化工有限公司,東南隔園區道路為江西三磷化工有限公司,東面為鴻業(yè)化工有限公司;廠(chǎng)址東北面850米處為劉陵村,西北面850米處為湖家坑村。該公司為浙商民營(yíng)企業(yè),是新干縣發(fā)改委、鹽化辦和栗江鄉政府招商引資企業(yè),董事長(cháng)是陶某,法人代表是王某,總經(jīng)理是曹某,生產(chǎn)(包括安全生產(chǎn))副總經(jīng)理王某,安全員楊某,設備科長(cháng)盛某、車(chē)間主任陳某,工段長(cháng)李某,磺化車(chē)間只設置一個(gè)班長(cháng)何某(上白班),企業(yè)員工135人,生產(chǎn)實(shí)行三班兩運轉。
企業(yè)主要產(chǎn)品為間-β-羥乙基砜-苯胺,年產(chǎn)2000噸。項目總投資4009萬(wàn)元,開(kāi)工建設時(shí)間為2010年4月,主要生產(chǎn)設備包括磺化釜5臺、亞還釜8臺、加氫釜1臺、縮合釜7臺,生產(chǎn)工藝包括氯磺化、還原、縮合和加氫四個(gè)工段。項目涉及的主要危險化學(xué)品有:氯磺酸、硫酸、液堿、硝基苯、三氯化磷、氫氣、環(huán)氧乙烷、雷尼鎳、鹽酸、亞硫酸鈉等,生產(chǎn)過(guò)程中存在火災、爆炸、中毒、腐蝕等危險因素。
該項目于2010年4月12日由縣發(fā)改委備案。2010年11月12日由江西省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)省安科中心)組織專(zhuān)家進(jìn)行設立安全評審,2011年2月22日進(jìn)行安全設施設計評審,2011年6月13日取得省安監局試生產(chǎn)方案備案告知書(shū),試生產(chǎn)到2011年12月30日,2011年12月19日經(jīng)同意試生產(chǎn)延期至2012年3月31日。2012年3月7日省安科中心組織專(zhuān)家對該項目進(jìn)行了安全設施竣工驗收現場(chǎng)審查,專(zhuān)家組提出了九條關(guān)于安全隱患的整改意見(jiàn)。
事故磺化釜是由江蘇揚陽(yáng)化工設備制造有限公司制造,經(jīng)江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院檢測合格。搪玻璃片式冷凝器是由安徽銅陵錢(qián)誼化工設備有限責任公司生產(chǎn)的搪玻璃新型片式冷凝器,型號為8m2,產(chǎn)品編號2010-09-30-26。
2、工藝情況
經(jīng)初步調查了解,事故發(fā)生在江西海晨鴻華化工有限公司磺化車(chē)間,發(fā)生爆炸的設備為該車(chē)間氯磺化工段2#反應釜。該反應釜生產(chǎn)工藝為二步反應,總反應時(shí)間約為18小時(shí),具體如下:
第一步反應:用十多分鐘的時(shí)間將4400公斤的氯磺酸加入反應釜,點(diǎn)動(dòng)攪拌機后,加入2.03公斤氨基磺酸催化劑,開(kāi)動(dòng)攪拌機,控制溫度30-60℃,隨后用約20分鐘的時(shí)間加入1920公斤硝基苯,緩慢升溫至88-92℃,關(guān)閉蒸汽閥,自動(dòng)升溫至108-118℃,保溫約10小時(shí),至硝基苯含量小于0.1%,則反應完全。此步反應為磺化反應。
第二步反應:反應釜溫度降至60℃以下,在4-5小時(shí)內緩慢加入1013公斤三氯化磷,滴加完畢后,緩慢升溫至103-105℃,保溫2小時(shí),生成產(chǎn)品間硝基苯磺酰氯。此步反應為氯化反應。
該套設備已安裝溫度、三氯化磷滴加、冷卻水連鎖裝置;溫度和緊急泄料連鎖裝置。工藝連鎖基本符合國家總局的相關(guān)要求。
磺化反應時(shí),主要物料有氯磺酸、氨基磺酸催化劑、硝基苯,它們的密度分別為1.77、2.126、1.20。氯磺酸是強氧化劑,遇水猛烈分解,產(chǎn)生大量的熱和濃煙甚至爆炸,在潮濕空氣中與金屬接觸,能腐蝕金屬并放出氫氣,容易燃燒爆炸,與可燃物和易燃物接觸會(huì )發(fā)生劇烈反應,甚至一起燃燒,具有強腐蝕性。硝基苯遇高溫、高熱可燃。
(三)事故發(fā)生時(shí)間序列
日期 | 時(shí)間 | 描述 |
5月14日 | 9:00 | 磺化工段許某、李某按操作規程的要求用10多分鐘時(shí)間向2#磺化釜投入4400公斤氯磺酸、2.03公斤催化劑后,再用20多分鐘向釜內投入1920公斤硝基苯。 |
投完料半小時(shí)之后停止了2#釜攪拌器。 | ||
20:00 | 操作工鄭某、龔某接班,也未對2#磺化釜進(jìn)行升溫。 | |
5月15日 | 8:00 | 許某和李某接班。 |
9:30 | 3#釜保溫滿(mǎn)10小時(shí),取樣檢測硝基苯已達終點(diǎn),數值正常,接著(zhù)開(kāi)循環(huán)水降溫至60℃以下。 | |
由于5只釜共用的磁力泵已壞,無(wú)法滴加三氯化磷,3#釜暫時(shí)放置。 | ||
10:00 | 操作工許某、李某開(kāi)2#磺化釜攪拌器并對2#磺化釜開(kāi)蒸汽升溫至90℃,然后關(guān)閉蒸汽,自然升溫到118℃,從108℃開(kāi)始計算保溫時(shí)間,發(fā)現升溫速度較正常反應慢。此時(shí),只有2#釜在用真空。 | |
19:30 | 許某和李某提前2小時(shí),開(kāi)始第一次取樣檢測硝基苯,化驗員唐某檢測硝基苯含量為18.07%,正常值應小于0.1%。 | |
20:00 | 許某、李某接班。 | |
20:57 | 主操作工許某第二次取樣,化驗員唐某檢測硝基苯含量為16.82%。 | |
2#磺化釜繼續保溫反應。 | ||
5月16日 | 0:02 | 許某第三次取樣送檢,硝基苯含量為14.05%。 |
5:40 | 許小輝再次取樣,送化驗室進(jìn)行檢測。許某發(fā)現這批料的泡沫比以前多,化驗員李某發(fā)現樣品稀釋后顏色呈紅色,正常情況下應為無(wú)色,檢測結果為9.82%,仍不能達到工藝要求。據許小輝說(shuō),此時(shí)磺化釜的溫度正常。 | |
7:30 | 吃完早飯歸來(lái)的磺化崗位副操作工李某發(fā)現2#磺化釜U形管真空度波動(dòng)較大,主操作工許某正在調真空度。 | |
7:45 | 李某看到壓力一下跳上去,2#磺化釜發(fā)生沖料現象,冒出大量白煙,煙霧有刺激性氣味,吸入后昏迷,隨后發(fā)生兩次爆炸。隨后爆炸。事故發(fā)生時(shí),安全聯(lián)鎖沒(méi)有發(fā)揮作用。 |
(四)事故損失情況
江西海晨鴻華化工有限公司磺化反應工段2#磺化釜爆炸事故,造成3人死亡、2人受傷,直接經(jīng)濟損失600余萬(wàn)元。
圖1 爆炸現場(chǎng)
圖2 爆炸現場(chǎng)
(五)事故原因分析
1、直接原因分析
由于水進(jìn)入2?;腔獌?,與氯磺酸發(fā)生劇烈放熱反應,誘發(fā)硝基苯以及磺化反應產(chǎn)物發(fā)生劇烈分解反應,發(fā)生爆炸。
2?;腔读虾?,氯磺酸、氨基磺酸(催化劑)、硝基苯等物料在釜內放置時(shí)間較長(cháng)(約24小時(shí)),催化劑在2#磺化釜底部短管堆積、沉淀,導致在反應體系中,催化劑的量不足,磺化反應達不到終點(diǎn),硝基苯含量(9.82%)高于正常值。
由于水進(jìn)入2?;腔獌?,與磺化釜內物料發(fā)生劇烈反應。反應過(guò)程為:(1)水和氯磺酸發(fā)生劇烈放熱反應,導致磺化釜內溫度和壓力迅速升高,同時(shí)生成硫酸和鹽酸;(2)水和氯磺酸反應放出的熱量誘發(fā)反應釜內未完全反應的硝基苯以及磺化反應產(chǎn)物(硝基苯磺酸和硝基苯酰氯)發(fā)生劇烈的分解反應。上述反應的綜合作用導致磺化釜內溫度和壓力急劇上升,造成磺化釜爆炸。
水的來(lái)源有兩種可能:(1)2#磺化釜回流片式冷凝器由于搪瓷損壞,器壁被鹽酸腐蝕穿孔后,造成循環(huán)水進(jìn)入釜內。(2)2#磺化釜夾套搪瓷損壞,反應器壁被反應生成的硫酸、氯化氫腐蝕穿孔,導致循環(huán)水進(jìn)入釜內。
2、間接原因分析
①工藝管理。在生產(chǎn)裝置長(cháng)時(shí)間處于異常狀態(tài)、工藝參數出現明顯異常(硝基苯含量高、反應長(cháng)時(shí)間達不到終點(diǎn))的情況下,企業(yè)技術(shù)與管理人員均未到現場(chǎng)進(jìn)行處理,操作人員盲目維持生產(chǎn),導致事故發(fā)生。
②設備管理。3#釜加注三氯化磷的玻璃管道損壞、5個(gè)釜共用的磁力泵損壞,均未及時(shí)更換,導致3#釜不能正常反應,在帶料的情況下長(cháng)時(shí)間擱置,直接導致異常工況的形成。
二、事故應急處置
事故發(fā)生后,新干縣委、縣政府迅速啟動(dòng)應急預案,并成立了事故處理指揮部,下設7個(gè)工作組,分別開(kāi)展現場(chǎng)搜救、傷者救治、事故調查、善后事宜等相關(guān)工作。吉安市委常委、市政府常務(wù)副市長(cháng)劉某帶領(lǐng)相關(guān)部門(mén)有關(guān)人員立即趕赴事故現場(chǎng)指揮事故現場(chǎng)救援和清理工作。市政府副市長(cháng)劉某到現場(chǎng)指揮現場(chǎng)清理工作,指導新干縣人民政府對生產(chǎn)區內剩余危險化學(xué)品物料進(jìn)行安全轉移。吉安市政府當天成立了由安監、工會(huì )、公安、監察等部門(mén)組成的事故調查組(見(jiàn)附件一),邀請市檢察院提前介入調查,按照“四不放過(guò)”原則對事故原因進(jìn)行調查分析。省安監局在事故發(fā)生后立即派員會(huì )同有關(guān)專(zhuān)家趕赴事故現場(chǎng),指導、協(xié)調事故應急救援和調查處理工作。
至5月18日12時(shí),事故車(chē)間現場(chǎng)基本清理完畢,所有物料已于5月27日全部轉移。經(jīng)環(huán)保部門(mén)檢測,本次事故未對周邊大氣、水源造成環(huán)境污染,周邊企業(yè)及人民群眾生命財產(chǎn)未受到事故影響。
三、反思與建議
1、加強工藝管理。企業(yè)應嚴格工藝紀律,操作人員嚴格控制工藝參數,發(fā)現異常情況應及時(shí)向上級領(lǐng)導報告,技術(shù)及管理人員應加強巡檢,及時(shí)解決生產(chǎn)過(guò)程中遇到的異常情況。
2、加強設備管理。對設備定期進(jìn)行維護保養,確保在役設備安全可靠,特別是定期對反應釜和片式冷凝器搪瓷的完好性進(jìn)行檢查,出現問(wèn)題及時(shí)處理,防止因搪瓷破損造成水進(jìn)入反應釜。
3、加強試生產(chǎn)期間的安全管理。嚴格試生產(chǎn)期間的安全措施,及時(shí)解決試生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況。
4、加強教育培訓,提高從業(yè)人員素質(zhì)。重要崗位的職工應使用經(jīng)驗豐富、高中以上文化的熟練工,并加強員工培訓,確保員工能熟練掌握安全操作規程,以及出現異常情況應采取的應對措施。