沙隆达公司农药一厂三氯硫磷反应釜爆炸事故
1995年1月12日14时25分,沙隆达公司农药一厂两磷车间三氯硫磷工段3”三氯硫磷反应釜发生爆炸事故,造成3人死亡,1人重伤。
一、事故经过
1995年1月9日,沙隆达公司农药一厂两磷车间处于正常生产中。三氯硫磷工段3三氯硫磷反应釜于1月9日洗锅后,10日早班(操作人员马某)于11时30分投三氯硫磷母液、1200kg硫黄,三氯化磷备料2150kg。回流至20时,尾气仍很大,釜内液温129.8℃,汽温118℃。滴加三氯化磷10分钟后尾气更大,停加三氯化磷约50分钟后,再滴加三氯化磷10分钟,尾气与上次加三氯化磷一样大,釜内液温下降至128℃,汽温没多大变化,釜内压力正常。两次共加三氯化磷约50kg,一直回流至交班。
11日零点班(操作人员李某)24时,班长高某看到3釜尾气大,当时液温128℃左右,汽温115℃,蒸汽压力0.3MPa,李某取回流样,发现含三氯化磷较多。24时30分蒸汽压力升至0.44MPa,液温130℃,汽温118℃℃,滴加三氯化磷110kg,因尾气大,停加三氯化磷。后又滴加三氯化磷200kg,取样观察,水洗层很黄,停加三氯化磷回流至交班。6时30分尾气小些,取样仍很黄。
11日早班(操作人员冷某)9时,车间主任黄某交代冷某:3#釜补母液500kg、硫黄100kg,继续回流。三氯硫磷如质量还不好,就出一批料至2*釜返工处理。早班升温后3釜无论是加料或蒸料,釜内压力都不断上升,约200 mmhg,回流亦下不来。经熔硫计量罐卸压后才能回流,怀疑气路有阻滞现象,于15时20分降温。按其他反应釜夹套蒸汽压力记录推算,3釜蒸汽压力约为0.32~0.36MPa。早班投母液500kg,投熔硫100kg,加化磷600kg。降温后,维修人员邓某、戴某拆开冷凝器与分离器相连的管道,检查未堵后安装复位。测液位,料液约占釜容积的3/5。
11日中班(操作人员马某)18时30分升温,升温时蒸汽压力为0.28MPa,以后升至0.34MPa,一直回流。20时蒸汽压力为0.36MPa,釜压1500 mmhg,马某与班长商量后于20时20分降温处理。23时交班前釜内压力约300mmHg。
12日零点班(操作人员曾某)接班时3“釜液温98℃,班上未升温。交班液温87℃,气相压力为零。
12日早班(操作人员冷某)上班后,维修人员邓某、戴某、魏某、郦某和代理工段长付某根据车间安排拆3“釜气相蒸发器管,检查未堵后安装复位;拆开蛇管冷凝器进出口,用蒸汽吹扫,检查未堵后安装复位。10时,付某对车间主任说检修完毕,并安排冷某升温11时,车间主任黄某去操作室,3#釜液温110℃℃,汽温较低,蒸汽压力为0.230.25MPa。13时30分,黄某去操作室,当时汽温124℃,液温显示为-15℃(温度电阻体短路所致),回流不大,冷某在操作室中。黄某下楼找仪表工未见(两磷车间仪表工顾某由副厂长安排去机电仓库领料),遇到付某,将3“釜液温度计故障向付某讲清,付某说自己去找仪表工。约15分钟后,黄某又去操作室,冷某、邓某和戴某在场。见3#釜汽温约124℃,回流比13时30分大了些,釜压正常。付某拿着一根电阻体也来了,说自己去换。黄某交代,过半小时取样分析,说完离开忙其他工作去了;而后,邓某和戴某也下了楼。几分钟后,即1月12日14时25分发生了爆炸事故。张某可能是付某请来检查3#釜液温显示表的,在事故前到达三氯硫磷操作室。
爆炸事故发生后,3°硫磷反应釜防爆膜冲掉;釜盖掀翻在釜体旁;与该设备相连接的部分管道受冲击断裂;分解物部分随同喷出;操作窗玻璃局部震破;操作室内该釜的仪表显示屏及室内部分电源线损坏。车间技术员、三氯硫磷工段代理工段长付某、当班操作人员冷某在事故中当场死亡;农药一厂氯化车间仪表维修人员张某被物料灼伤,经医院抢救无效,于当晚20时死亡;操作人员敖某在事故发生后跳楼撤离现场时左腿骨骨折。
二、事故原因分析
经现场查看,3釜本体无穿孔,釜内搪玻璃完好无损;3”冷凝器经多次水压试验不漏这样就排除了反应系统进水在高温条件下与三氯硫磷特别是三氯化磷发生剧烈放热化学反应引起爆炸的可能性。《三氯硫磷工艺规程及岗位操作法》(Q/SNJ0603—1990)中规定:
1.如果发现汽温低于125℃时,停加三氯化磷,保持回流,待温度上升后再加三氯化磷;投三氯化磷时气相压力不能大于2.8kPa。
2.投硫黄时反应釜内液温应在130~150℃之间。
3.反应釜内液温低于140℃时投三氯化磷的速度不宜太快。
4.釜内三氯化磷过量时,加硫要滴加,注意压力不超过2.8kPa。
根据以上规程规定,三氯化磷与硫黄的放热反应在三氯硫磷母液正常沸腾时进行,并根据冷凝器冷凝三氯硫磷蒸气移出热量的能力控制三氯化磷的滴加速度,使反应釜内无能量积聚。正常生产中反应釜内应保持硫黄过量。反应釜内三氯硫磷母液沸腾时,熔硫在母液中均匀分布,且釜内液相处于湍流状态。此时以正常速度投人反应釜的三氯化磷与均匀分布在湍流状态母液中的熔硫及时寸充分地反应,母液中不可能积聚未反应的三氯化磷,这就是三氯硫磷能安全生产的要点。如反应釜内气相温度不到125℃,母液未沸腾时,熔硫沉于反应釜底部,投三氯化磷时,尽管三氯化磷伸长管伸人熔硫层,但与熔硫接触面积小且温度低,只会发生少量反应;上浮的三氯化磷也只会部分地与母液互溶,其余三氯化磷浮于母液上层,形成三氯化磷层。此时,三氯化磷投得越多,母液层上的三氯化磷层就会越厚,一且反应金内物料沸腾,会把熔硫层、母液层、三氯化磷层界面破坏,混合越来越均匀,三氯化磷和硫黄在沸腾的母液中和催化剂存在的条件下反应速度迅速加快。反应热一部分由被蒸发的三氯硫磷蒸气带出,另一部分加热液相使液温升高,促使反应更迅速发生。这种连锁作用,最终产生的大量高温高压三氯硫磷和三氯化磷气体会冲掉防爆膜,甚至会破坏反应设备薄弱的零碎部件而发生冲料或爆炸这次发生爆炸事故的3硫磷反应釜在10日投料后,设备仪表附件检修频繁,蒸汽压力不高。特别是11日早班该釜蒸汽压力仅0.32~0.36MPa,釜内未沸腾,在未达到工艺规程规定的反应工况下,投入的600kg三氯化磷未与硫黄充分反应,液相上层有大量三氯化磷积聚;而该早班又发现气相压力高(大量三氯化磷产生的过热蒸气所致),进行降温处理,中班在升温过程中也因气相压力高而停止升温。12日零点班未升温。12日早班进行设备管路检查后于10时升温,至13时30分才有少量回流,釜内尚未沸腾,而后开始沸腾,使积聚的三氧化磷反应逐步加剧,最后冲掉防爆膜,釜内高压气体拉断反应釜盖法兰螺栓上的铸铁夹而发生爆炸事故。
由于近一段时间蒸汽压力波动大,使反应温度不正常,也是造成事故的间接原因
三、事故教训与防范措施
1.完善现有《三氯硫磷工艺操作规程》,重点突出关键操作条款,使危险性大、易燃易爆的操作条款明朗、醒目,以警示操作人员注意,杜绝违章操作行为。
2.进一步强化设备管理,对现运行设备按规范进行整改,未按规范安装的设备不准投入使用,经常检查设备安全附件的完好性和可靠性,使之处于良好状态,达到安全运行的要求
3.按设计规定选择符合工艺要求的防爆膜,按规范安装使用。
4.清洗三氯硫磷反应釜后,落实专人认真检查釜内是否有残渣,将残渣清洗干净;检查滴加三氯化磷情况及回流伸长管是否完好;反应釜和冷凝器应做水压试验5.加强仪表管理工作,提高在用仪表的完好率和开表率。
