一起面粉增白劑爆炸事故的原因分析
1997年12月27日,浙江某添加劑廠(chǎng)在生產(chǎn)面粉增白劑的過(guò)程中發(fā)生了一起爆炸事故,炸毀廠(chǎng)房?jì)砷g,粉碎機系統基本毀壞,并造成操作工1人死亡,1人重傷,1人輕傷。全部經(jīng)濟損失30萬(wàn)元。本文根據事故現場(chǎng)調查結果,對事故原因進(jìn)行系統地分析,給出了事故結論,并針對該廠(chǎng)情況提出了事故防范措施。
1事故概況
該廠(chǎng)采用的面粉增白劑生產(chǎn)工藝流程如下所示。
(過(guò)氧化苯甲酰32%、食用淀粉50%、明礬11%)──混合──烘干──粉碎──稀釋
碳酸氫鈣——稀釋
1.1原料特性
面粉增白劑的主要成份是過(guò)氧化苯甲酰(BPO)。BPO是一級強氧化劑,在分解時(shí),放出氧,其熔點(diǎn)為160~180℃,自燃點(diǎn)為80℃,燃燒熱為164kcal/mol(實(shí)測值),有效氧含量6.62%(理論值),在75~80℃的范圍內保持較長(cháng)時(shí)間即可引起分解而產(chǎn)生爆炸,可助燃。干品極不穩定,對溫度、磨擦、震動(dòng)、沖擊和接觸酸、堿都特別敏感,極易分解而引起爆炸。其含水量在1%以下時(shí),危險性更大,稍有磨擦即能引起爆炸,極易燃燒。儲存時(shí),一般注入30%的水作穩定劑。要求單獨堆放,倉溫不宜超過(guò)30℃,儲存期控制在3個(gè)月,并定期檢查含水量。
1.2生產(chǎn)設備性能和廠(chǎng)房條件
將購買(mǎi)的成品BPO(含水)與其他原材料經(jīng)手工粗混后,采用間歇式熱風(fēng)烘干,然后經(jīng)粉碎機系統粉碎并自動(dòng)分級,出口處得到面粉增白劑合格產(chǎn)品。在此過(guò)程中,混合和烘干工序基本采用半手工操作,安裝有溫控裝置,攪拌工具均為全木質(zhì),作業(yè)空間相互獨立,場(chǎng)地開(kāi)闊,加工物料數量適中。
該廠(chǎng)使用的粉碎機系山東某廠(chǎng)生產(chǎn)的錘擊式粉碎機系統,經(jīng)粉碎后的物料可以由設備自動(dòng)分極。粉碎機的轉速為1500rad/min,安裝在廠(chǎng)房(系一排九間平房)的盡頭,機房用實(shí)墻體分隔成里外兩部分,外間安裝電氣控制裝置(非防爆型),里間安裝粉碎機系統,整個(gè)機房共用一個(gè)出入口。事故的爆炸點(diǎn)就發(fā)生在粉碎機的進(jìn)料口處。
1.3事故發(fā)生時(shí)的工藝條件和工人操作狀態(tài)
該設備正式開(kāi)工生產(chǎn)面粉增白劑已有1個(gè)月。事故發(fā)生時(shí),粉碎機房外間有1人,里間有2人正進(jìn)行操作,大約在開(kāi)機操作半小時(shí)后在粉碎機進(jìn)料口處發(fā)生爆炸。外間1人沖出門(mén)外,受了輕傷;里間靠門(mén)站立的操作工被氣浪拋至外間,全身大面積燒傷;另一操作工當場(chǎng)死亡。機房及粉碎機系統基本炸毀,但其他工序的操作間及原料庫因相隔一定距離而未受損失。
2事故原因分析
2.1原料配方
根據在原料庫現場(chǎng)調查的情況看,BPO及其他加工原料的形態(tài)均為粉末狀,符合加工要求;BPO含水儲存,且廠(chǎng)內具備含水量檢查手段。加工物料配比中,BPO濃度偏高,國內目前執行的標準是參照日本標準制定的,BPO濃度一般限制在18~22%。但是許多文獻中也同時(shí)說(shuō)明,沒(méi)有任何實(shí)驗依據可以證明BPO濃度在超過(guò)22%時(shí)就會(huì )引起爆炸。因此,BPO濃度偏高不能作為本次事故的直接原因,但可能加重事故的后果。
2.2設備及工藝條件
該廠(chǎng)的混后,烘干工序基本合理,廠(chǎng)房及工藝條件控制方式雖然存在一些不當之處,但基本滿(mǎn)足易烯易爆物料的加工要求。粉碎機的選型不甚合理,1500rad/min的速度顯然偏高。但該設備在同行業(yè)中應用較廣,該廠(chǎng)也使用了1月之久,均沒(méi)有出現異常情況。因此,我們認為,粉碎機的選型不當雖然成為本次事故發(fā)生的重大隱患,但不是直接原因。
2.3生產(chǎn)管理及操作狀態(tài)
該廠(chǎng)建立了小型實(shí)驗室,每批原料都經(jīng)過(guò)小試后確定合理的工藝條件,再進(jìn)行大量生產(chǎn)。調查中了解到,由于各工序加工能力不協(xié)調,粉碎機每天開(kāi)機2小時(shí)即可完成其他工序一天的加工量。在操作工的強烈要求下,廠(chǎng)長(cháng)將粉碎機操作工的日工作制改為計量工作制,即每天加工完額定的物料量(一般為前道工序前1天的已加工量)即可收工。據幸存者反映,該工作制度實(shí)施頭2天,整個(gè)操作程序基本遵循先前崗位培訓時(shí)的規定,緩慢進(jìn)料(手工)。至第3天,操作工嫌加工速度慢,擅自將料斗一次填滿(mǎn),指望完成額定工作量后可以早點(diǎn)收工。爆炸就在此時(shí)發(fā)生。
至此,我們認為,爆炸事故的直接原因是由于操作失誤。當料斗一次填滿(mǎn),使吸風(fēng)不暢,在料斗與粉碎機連接處引起BPO局部過(guò)熱燃燒(或分解)引起爆炸。
3防范措施
針對事故調查中發(fā)現的問(wèn)題,為該廠(chǎng)提出以下整改和防范措施。
3.1首先要提高對安全生產(chǎn)的重要性認識,加強生產(chǎn)管理,建立合理的工作制度,特別要做好工人的崗位安全培訓,使工人對BPO的化學(xué)特性、生產(chǎn)中的危險性及防爆措施有一定程度的了解,掌握正確處置突發(fā)事件的方法。
3.2完善加工設備及工藝條件。粉碎機系統應使用氮氣保護,機房出入口應增加,至少要有兩個(gè),烘干工序也應使用氮氣保護,以防溫控失靈時(shí)引起BPO過(guò)熱分解爆炸。廠(chǎng)房應按防爆技術(shù)要求改建。
3.3增加電氣安全設施。所有工序操作間使用的電器,如電機、開(kāi)關(guān)、照明、風(fēng)扇等應改裝為防爆電器(本質(zhì)安全型);機械、皮帶、管道等應設防靜電裝置;建筑物應采取防雷擊措施。
3.4嚴格庫房管理。對BPO在儲存數量、包裝條件、堆放方式及定期檢測方面制定嚴格的管理制度并監督執行,要配備相應的消防器材,培訓工人掌握消防知識和方法。