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(shí)左右, 安徽省某公司機動(dòng)科組織有關(guān)人員(總調度、機動(dòng)科長(cháng)、儀表負責人、生產(chǎn)維修工人)共8人進(jìn)入調壓站進(jìn)行氣動(dòng)調節閥更換作業(yè)。作業(yè)人員首先關(guān)閉了管線(xiàn)兩端閥門(mén)隔斷氣源,然后松開(kāi)氣動(dòng)調節閥法蘭螺栓,在松螺栓過(guò)程中發(fā)現進(jìn)氣閥門(mén)沒(méi)有關(guān)緊,仍有漏氣現象,又用F型扳手關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)。在漏氣情況消除后,作業(yè)人員拆卸掉故障氣動(dòng)調節閥,換上經(jīng)脫脂處理的新氣動(dòng)調節閥,安裝儀表電源線(xiàn)和氣動(dòng)調節閥控制汽缸管線(xiàn),并用萬(wàn)用表測量。上述工作完畢,制氧工藝主管張某接到在場(chǎng)的調度長(cháng)批準令,到防爆墻后邊,開(kāi)啟氣動(dòng)調壓閥約2~3s后,就聽(tīng)到一聲沉悶巨響,從防爆墻另一側的前后噴出大火。 張某想轉身關(guān)閥,受大火所阻,即快速跑向制氧車(chē)間,邊叫人滅火,邊關(guān)停氧壓機以切斷事故現場(chǎng)的氧氣,阻止火勢擴大。后張某又想起氧氣來(lái)源于氧氣罐,便爬上球罐關(guān)閥,這才切斷了事故現場(chǎng)氧氣源。至此,火勢終于被控制住。
事后,通過(guò)爆炸現場(chǎng)勘察發(fā)現,調壓站內的氧氣管道被完全燒毀, 旁路管道的上內部沒(méi)有燃燒痕跡,證明管道被炸開(kāi)。事故現場(chǎng)作業(yè)人員共有8人,其中7人死亡(3人當場(chǎng)死亡,4人經(jīng)醫院搶救無(wú)效后死亡)。事故發(fā)生時(shí)另有1人在調壓站氮氣間,與氧氣間中間有防火墻阻隔,沒(méi)有受到傷害。
事后經(jīng)調查,該調壓管線(xiàn)的氣動(dòng)調節閥經(jīng)常發(fā)生閥芯內漏故障,投產(chǎn)以來(lái)至少已更換過(guò)3次氣動(dòng)調節閥。
此外,該廠(chǎng)壓力管道未經(jīng)安裝監督檢驗,對此,地方特種設備監察部門(mén)已下達了安全監察指令,責令禁止使用,恢復原狀,分管市長(cháng)也多次進(jìn)行協(xié)調,但因種種原因,隱患整改工作并沒(méi)有得到認真落實(shí)。
事故原因
“4?14”氧氣管道爆炸事故發(fā)生后,根據爆炸時(shí)出現的放熱性、快速性特點(diǎn),事故調查組確認這是一起化學(xué)性爆炸事故。另?yè)凹訅旱目扇嘉镔|(zhì)泄漏時(shí)形成噴射流,并在泄漏裂口處被點(diǎn)燃,瞬間產(chǎn)生了噴射火”等現象,調查人員認為,燃燒、爆炸、噴射火是這次事故的主要特點(diǎn),噴射火又是造成眾多人員傷亡和管道、閥門(mén)燒熔的重要因素。
燃燒爆炸的3個(gè)基本要素是助燃劑、燃燒物質(zhì)、點(diǎn)燃能量。在3個(gè)基本要素中,缺少任何1個(gè)要素都不會(huì )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,兩種狀況均能導致事故。此次事故完全具備富氧狀態(tài)條件。拆卸氣動(dòng)調節閥,管內原存的余氣被釋放至大氣;在檢修過(guò)程中,發(fā)現閥門(mén)未關(guān)死,有氧氣逸出;在用氧氣試漏時(shí),沒(méi)有證據表明氣動(dòng)調節閥法蘭密封可靠,因此,有氧氣泄漏的可能性;爆炸時(shí)檢修管線(xiàn)內部必然存在氧氣??梢?jiàn),在檢修過(guò)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(shí)的當班記錄,事故發(fā)生前氧氣球罐和輸送管道內存有2.5MPa,99.0%~99.5%的氧氣,當天試壓時(shí)通過(guò)氧氣管道壓力最低1.3MPa,最高可能達到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(huì )成為還原劑,與氧氣發(fā)生氧化還原反應。也就是說(shuō),人體、衣物、金屬在富氧狀態(tài)下成為可燃物。
更換的氣動(dòng)調節閥雖然經(jīng)過(guò)脫脂清洗,但沒(méi)有按照有關(guān)安全規定進(jìn)行完全脫脂,比對同批進(jìn)貨的氣動(dòng)調節閥解體檢查發(fā)現,其內部存有大量油脂。作業(yè)人員除脂過(guò)程只是用棉紗蘸少量四氯化碳擦洗外部可擦部位,沒(méi)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
從事故現場(chǎng)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(zhù)化纖衣物導致的靜電;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,反應后放出的熱量會(huì )引起油脂自燃;作業(yè)者打開(kāi)進(jìn)氣閥用氧氣試漏,氣體絕熱壓縮導致的溫度上升;操作閥門(mén)時(shí)開(kāi)閥速度過(guò)快,高速氣流與管件、閥門(mén)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(gè)基本因素都已滿(mǎn)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(guò)程是由于管道內部純氧狀態(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(燃燒、爆炸),爆炸后造成大量氧氣噴出,反應釋放出大量熱能,噴射火噴射的高溫致使鋼管熔化和燃燒反應更加激烈,導致整根管線(xiàn)被毀和人員傷亡。 由此可以認定,新更換氣動(dòng)調節閥脫脂不完全是事故的直接原因,違章使用氧氣試漏是導致發(fā)生爆炸的另一重要原因。
預防措施
1.氧氣生產(chǎn)、輸送管道應按照《國務(wù)院特種設備監察條例》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備的制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量,避免不符合