绍兴市某助剂总厂抗静电剂车间反应釜爆炸事故
1994年3月27日下午·3时58分,绍兴市某助剂总厂(乡镇企业)抗静电剂(SN)车间发生反应釜爆炸事故,造成约250m2厂房倒塌,4人死亡,8人重伤,直接经济损失100多万元。
一事故经过
1994年3月27日下午3时左右,绍兴市某助剂总厂抗静电剂(SN)车间当班作业班对反应釜(体积为1m3)完成了硝酸滴加,发现氮气瓶内的氮气已用完,班长立即派人去仓库领取,因库内无氮气,又去其他车间借了2瓶,当时氮气瓶压力为1.5MPa。经置换后,加入环氧乙烷,约7~8分钟后,釜内压力增至0.2MPa,班长立即关闭了环氧乙烷通向反应釜的阀门,但压力继续上升,又去打开了冷水阀门降温,并打开放空阀,虽然压力稍有下降,但马上又回升。化验员见此情景去叫机修工。约3时55分从反应釜内泄漏出一股气体,3时58分发生了爆炸,厂房倒塌,形成一股十多米高的宝塔状火焰,正在生产现场的12人都被压在里面,3人当即死亡,1人送往医院经抢救无效死亡,8人被压后烧灼成重伤。
发生爆炸的搪玻璃反应釜由萧山工业搪瓷厂制造,制造日期:1988年5月;产品编号RF-79-1;设计压力:釜内0.1~0.4MPa,夹套0.6MPa;设计温度:0~200℃;容积000L;内径最大尺寸1200mm;壁厚:内12mm,外8mm;材料:20g;总质量1843kg;压力表、安全阀等附件配备基本齐全,于1989年开始使用。
防静电助剂产品由该厂于1987年开始研制,1990年试生产并于当年11月通过新产品鉴定。其外观为棕色、黏稠油状,主要用于纺织面料防静电助剂。生产工艺流程大致是:先在反应釜内加入一定量的异丙醇十八烷基二甲基叔胺,搅拌并加温至40℃;再往釜内滴加发烟硝酸,滴加时间持续约1小时,滴加硝酸时有烟雾出现,釜内温度升至50~60℃;滴加完毕,再搅拌半小时,待烟雾散尽,用氮气将反应釜及相连管道气相空间置换两次,以排出空气;接着将经汽化釜汽化后的环氧乙烷气体充人反应釜,充人量为80kg,充人时间持续1小时,搅拌半小时,此时反应温度为80~90℃,釜内压力为0.2~0.3MPa。反应结束后,向反应釜夹套内加入冷却水,使温度降至50℃,即可出成品,经过化验,稀释为产品出厂在事故发生之前,与事故有关的操作如下:
当班班长、操作工张某某按工艺程序,向反应釜内滴加硝酸完毕后,发现氮气瓶内氮气已用完,即派人去仓库领氮气。因仓库没有,张某某又带人去别的车间借了2只用过的氮气瓶,并向反应釜内充氮气,以置换空气。置换后,即加入环氧乙烷气体。加入时间约7~8分钟,发现反应釜内压力增至0.2MPa以上,张某某立即关闭环氧乙烷进气阀,并打开冷却水阀。但压力仍然升高,致使安全阀起跳,张某某即开启放空管阀,压力略下降后,又迅速升高至0.3MPa以上。张某某见此情景,准备到操作台下面将反应釜内物料放掉,此时看到反应釜边漏出一股气体,张某某随即跑开,跑开不远即发生爆炸。车间外面的人听到爆炸声时,看到一团火光和烟雾升起,随即车间倒塌,反应釜上盖飞出20多米远,釜体打入350mm厚的混凝土地面约60cm。
二事故原因分析
经调查分析,事故的直接原因是在用氮气对反应釜及相连管道进行置换,以排除空气时,由于氮气瓶压力不足及置换时间较短等原因,使反应釜内空气没有完全置换干净。充入环氧乙烷后,反应釜内形成了空气、氮气及环氧乙烷的混合气体。环氧乙烷(CH2OCH2)是化学性质不稳定的可燃低压液化气体,即与空气中的氧发生剧烈的氧化反应,使反应釜内温度、压力急剧上升,安全阀、排空管则难以迅速排放泄压,直至拉开反应釜周边的卡箍发生爆炸。反应釜炸开后,破坏与其相连的环氧乙烷汽化釜及计量槽管道,致使汽化釜、计量槽及相连管道内存的环氧乙烷瞬间泄漏至空间,与空气混合并发生燃爆。由于该车间上部泄爆能力差,且基础薄弱,反应釜爆炸产生的冲击波及环氧乙烷气体燃爆产生的高温气浪冲倒了车间侧墙,致使屋架、屋顶倒塌。从伤亡人员致伤原因看,反应釜爆炸产生的冲击波,环氧乙烷气体燃爆产生的高温气浪,反应釜内高温介质的飞溅及屋架、屋顶、侧墙倒塌打击是造成人员伤亡的主要原因。
该厂在制定操作规程时,没有明确氮气置换的具体操作程序,没有配备必要的检测手段,致使操作人员采用靠肉眼观察反应釜内烟雾是否消散的方法来判定空气是否置换干净。这种完全凭经验的操作方法,且反应釜视窥镜观察范围小,模糊不清,极易造成判断失误。职工安全素质差、生产中氮气供应无保障等是造成事故发生的间接原因
三、事故教训与防范措施
通过这起事故,说明企业领导要重视安全工作,对安全生产要有一定的资金投入,达到工艺设备的本质安全化,尤其是化工企业,生产过程危险性高,不重视安全,不加强安全管理,事故早晚会发生。同时,要增强全员的安全意识和提高操作工的安全素质。这次事故暴露了该厂职工安全素质低的状况,更值得注意的是,从厂领导到技术管理等部门,安全意识淡薄,工人在安全没有保障的情况下作业,他们熟视无睹,甚至对有关部门提出的整改意见无动于衷。
随着改革的不断深入和市场经济的发展,乡镇化工企业、民营化工企业以及合资合作化工企业的安全管理问题日益凸显出来。乡镇等化工企业,其工艺、设备都比较落后,在安全管理上一般都按行政关系由当地政府管辖,但是由于各种条件的限制,当地政府又很难实施管理,安全生产处于无人负责的状况。因此,必须要解决这个问题,对重点企业实行重点监察,提高其整体素质,为安全生产走向经常化、规范化创造条件。
需要采取的防范措施有:
1.凡是采用氮气及其他不燃气体对容器、管道进行置换时,应在操作规程中明确所用氮气及其他不燃气体的纯度、最低工作压力、置换时间、置换次数及二次置换的时间间隔等,并配备含氧量分析仪器,科学地判定置换工作是否干净彻底2.对使用易燃易爆物质的车间,除了电气设备、照明装置等应达到防爆要求外,在车间结构上应做到上部有足够的泄爆窗口或采用轻型屋面,侧墙、支柱及屋架应有一定的坚固性,以减少事故损失及人员伤亡 3.要切实加强对压力容器操作人员及有关管理人员的安全技术培训考核工作,培训考核的内容应尽量做到符合实际,且有一定深度,使操作人员充分认识到所从事工作的危险性,掌握有关的安全知识和操作技术,减少操作失误。
4,有关主管部门及安全监察部门,应有重点地加强对危险性较大、技术要求高的化工等行业的安全检查,从严控制技术力量薄弱、厂房简陋、设备条件差的乡镇村办企业及个体户生产、使用易燃易爆化学产品,同时加强对锅炉、压力容器、压力管道等特种设备的安全检查。
