重慶天原化工總廠(chǎng)壓力容器爆炸重大事故
一.事故經(jīng)過(guò)
2004年4月15日白天,該廠(chǎng)處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。15日17時(shí)40分,該廠(chǎng)氯氫分廠(chǎng)冷凍工段液化崗位接總廠(chǎng)調度令開(kāi)啟1號氯冷凝器。18時(shí)20分,氯氣干燥崗位發(fā)現氯氣泵壓力偏高,4號液氯貯罐液面管在化霜。當班操作工兩度對液化崗位進(jìn)行巡查,未發(fā)現氯冷凝器有何異常,判斷4號貯罐液氯進(jìn)口管可能有堵塞,于是轉5號液氯貯罐(停4號貯罐)進(jìn)行液化,其液面管也不結霜。21時(shí),當班人員巡查1號液氯冷凝器和鹽水箱時(shí),發(fā)現鹽水箱氯化鈣(CaCl2)鹽水大量減少,有氯氣從氨蒸發(fā)器鹽水箱泄出,從而判斷氯冷凝器已穿孔,約有4m3的CaCl2鹽水進(jìn)入了液氯系統。
發(fā)現氯冷凝器穿孔后,廠(chǎng)總調度室迅速采取1號氯冷凝器從系統中斷開(kāi)、冷凍緊急停車(chē)等措施。并將1號氯冷凝器殼程內CaCl2鹽水通過(guò)鹽水泵進(jìn)口倒流排入鹽水箱。將1號氯冷凝器余氯和1號氯液氣分離器內液氯排入排污罐。
15日23時(shí)30分,該廠(chǎng)采取措施,開(kāi)啟液氯包裝尾氣泵抽取排污罐內的氯氣到次氯酸鈉的漂白液裝置。16日0時(shí)48分,正在抽氣過(guò)程中,排污罐發(fā)生爆炸。1時(shí)33分,全廠(chǎng)停車(chē)。2時(shí)15分左右,排完鹽水后4h的1號鹽水泵在靜止狀態(tài)下發(fā)生爆炸,泵體粉碎性炸壞。
16日17時(shí)57分,在搶險過(guò)程中,突然聽(tīng)到連續兩聲爆響,液氯儲罐內的三氯化氮突然發(fā)生爆炸。爆炸使5號、6號液氯儲罐罐體破裂解體井炸出1個(gè)長(cháng)9m、寬4m、深2m的坑,以坑為中心,在200m半徑內的地面上和建筑物上有大量散落的爆炸碎片。爆炸造成9人死亡,3人受傷,該事故使江北區、渝中區、沙坪壩區、渝北區的15萬(wàn)名群眾疏散,直接經(jīng)濟損失277萬(wàn)元。
二.事故原因
事故爆炸直接因素關(guān)系鏈為:設備腐蝕穿孔呻鹽水泄漏進(jìn)入液氯系統一氯氣與鹽水中的銨反應生成三氯化氮一三氯化氮富集達到爆炸濃度(內因)→啟動(dòng)事故氯處理裝置振動(dòng)引爆三氯化氮(外因)。
1. 直接原因
(1)設備腐蝕穿孔導致鹽水泄漏,是造成三氯化氮形成和富集的原因。根據重慶大學(xué)的技術(shù)鑒定和專(zhuān)家的分析,造成氯氣泄漏和鹽水流失的原因是1號氯冷凝器列管腐蝕穿孔。腐蝕穿孔的原因主要有5個(gè);
①氯氣、液氯、氯化鈣冷卻鹽水對氯氣冷凝器存在普遍的腐蝕作用。
②列管內氯氣中的水分對碳鋼的腐蝕。
③列管外鹽水中由于離子電位差異對管材發(fā)生電化學(xué)腐蝕和點(diǎn)腐蝕。
④列管與管板焊接處的應力腐蝕。
⑤使用時(shí)間較長(cháng),并未進(jìn)行耐壓試驗,使腐蝕現象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現。
1992年和2004年1月該液氯冷凍崗位的氨蒸發(fā)系統曾發(fā)生泄漏,造成大量的氨進(jìn)入鹽水,生成了含高濃度銨的氯化鈣鹽水。1號氯冷凝器列管腐蝕穿孔,導致含高濃度銨的氯化鈣鹽水進(jìn)入液氯系統,生成并大量富集具有極具危險性的三氯化氮爆炸物,為16日演變?yōu)楸ㄊ鹿事裣铝酥卮笫鹿孰[患。
(2)三氯化氮富集達到爆炸濃度和啟動(dòng)事故氯處理裝置造成振動(dòng),引起三氯化氮爆炸。
經(jīng)調查證實(shí),廠(chǎng)方現場(chǎng)處理人員未經(jīng)指揮部同意,為加快氯氣處理的速度,在對三氯化氮富集爆炸的危險性認識不足的情況下,急于求成,判斷失誤,憑借以前操作處理經(jīng)驗,自行啟動(dòng)了事故氯處理裝置,對4號、5號、6號液氯儲罐(計量槽)及1號、2號、3號汽化器進(jìn)行抽吸處理。在抽吸過(guò)程中,事故氯處理裝置水封處的三氯化氮因與空氣接觸和振動(dòng)而首先發(fā)生爆炸,爆炸形成的巨大能量通過(guò)管道傳遞到液氯儲罐內,攪動(dòng)和振動(dòng)了液氧儲罐中的三氯化氮,導致4號、5號、6號液氯儲罐內的三氯化氮爆炸。
2. 間接原因
(1)壓力容器設備管理混亂,設備技術(shù)檔案資料不齊全,兩臺氯液氣分離器未見(jiàn)任何技術(shù)和法定檢驗報告,發(fā)生事故的冷凝器1996年3月投入使用后,一直到2001年1月才進(jìn)行首檢,沒(méi)進(jìn)行耐壓試驗。近兩年無(wú)維修、保養、檢查記錄,致使設備腐蝕現象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現。
(2)安全生產(chǎn)責任制落實(shí)不到位。2004年2月12日,集團公司與該廠(chǎng)簽訂安全生產(chǎn)責任書(shū)以后,該廠(chǎng)未按規定將目標責任分解到廠(chǎng)屬各單位。
(3)安全隱患整改督促檢查不力。
(4)對三氯化氮爆炸的機理和條件研究不成熟,相關(guān)安全技術(shù)規定不完善。
有關(guān)專(zhuān)家在《關(guān)于重慶天原化工總廠(chǎng)“4. 16”事故原因分析報告的意見(jiàn)》中指出:“目前,國內對三氯化氮爆炸的機理、爆炸的條件缺乏相關(guān)技術(shù)資料,對如何避免三氯化氮爆炸的相關(guān)安全技術(shù)標準尚不夠完善”,“因含高濃度銨的氯化鈣鹽水泄漏到液氯系統,導致爆炸的事故在我國尚屬首例”。這表明此次事故對三氯化氮的處理方面,確實(shí)存在很大程度的復雜性、不確定性和不可預見(jiàn)性。這次事故是目前氯堿行業(yè)現有技術(shù)條件下難以預測、沒(méi)有先例的事故,人為因素不占主導作用。同時(shí),全國氯堿行業(yè)尚無(wú)對氯化鈣鹽水中銨含量定期分析的規定,該廠(chǎng)氯化鈣鹽水十多年來(lái)從未更換和檢測,造成鹽水中的銨不斷富集,為生成大量的三氯化氮創(chuàng )造了條件,井為爆炸的發(fā)生留下了重大的隱患。
三.防范措施
l.提高認識,加強領(lǐng)導,高度重視?;袠I(yè)的安全生產(chǎn)。正確處理安全生產(chǎn)與發(fā)展經(jīng)濟、與企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)系,落實(shí)安全責任和安全防范措施,切實(shí)解決?;袠I(yè)的安全問(wèn)題,把事故隱患消滅在事故發(fā)生之前,嚴防重特大事故的發(fā)生。
2.嚴格安全準入,深化專(zhuān)項整治,切實(shí)提高?;袠I(yè)的整體安全水平。按照國家規定,嚴格?;袠I(yè)的準入標準,從源頭上制止不具備安全生產(chǎn)條件的企業(yè)進(jìn)入?;袠I(yè)。要突出抓好“五個(gè)整頓、兩個(gè)關(guān)閉”;對生產(chǎn)工藝與設備、貯存方式和設備不符合國家規定標準的;對壓力容器未按期檢測、檢驗或者經(jīng)檢測、檢驗不合格的;對企業(yè)主要負責人、特種作業(yè)人員、關(guān)鍵崗位人員未經(jīng)正規安全培訓并取得任職和上崗資格的;對經(jīng)安全評估確認沒(méi)有達到安全生產(chǎn)條件的;對近年以來(lái)發(fā)生重特大安全事故的5類(lèi)危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位一律責令停產(chǎn)整頓,經(jīng)認定符合條件后才能恢復生產(chǎn)。對經(jīng)停產(chǎn)整頓后仍然不具備安全生產(chǎn)條件的危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位一律關(guān)閉。
3.加大安全投入,加快技術(shù)進(jìn)步,提高氯堿行業(yè)本質(zhì)安全水平。對目前大多數氯堿企業(yè)沿用液氨間接冷卻,氯化鈣鹽水生產(chǎn)液氯的傳統工藝進(jìn)行改革,并對冷凍鹽水中含氨量進(jìn)行監控或添置自動(dòng)報警裝置。加強對三氯化氮的深入研究,完全弄清其物化性質(zhì)和爆炸機理和防治技術(shù),盡快形成一條安全、成熟、可靠的預防和處理三氯化氮的應急預案,并在氯堿行業(yè)推廣。
4.完善應急預案,建立安全生產(chǎn)應急救授體系。建立應急管理體制,建立安全生產(chǎn)應急救授指揮中心,定期實(shí)施應急聯(lián)動(dòng)演練,把各類(lèi)事故的危害降到最小限度。