主题颜色

某厂TDI生产线光气室爆炸事故案例

  1999年9月2日10时45分,某厂TDI(甲苯二异氰酸酯)生产线光气室发生爆炸事故,造成3人死亡、5人重伤、8人轻伤,直接经济损失达4821.8万元,属特别重大事故。

  1 事故概况

  1999年9月2日10时45分,TDI生产线在停产后光气室内发生了爆炸事故。光气室整体被炸毁,光气室墙体(为钢筋混凝土浇注)和室内被炸毁的框架、设备、管线向四周位移并倒塌,北墙整体向北移动50m后碰在电解装置混凝土管架立柱上折断后向南呈双层折叠倒塌;东墙和安全通道楼梯间五层整体向东倒塌,四层以下倒在紧靠TDI主控室西墙外,五层倒塌在主控室屋顶上,砸漏主控室屋顶;西墙被摧毁倒塌后将距lm之隔已完成75%工程量的新建TDI双线改造项目框架及设备全部推倒,倒塌物将西边30m处的冷冻站屋顶、北墙墙体及室内部分设备管线砸坏;南墙被摧毁后强大的冲击力使TDl400、500单元钢结构框架整体倾斜;光气室两扇铁门(各重500kg)向北飞越过电解工房和11万伏变电所主控室的房顶,落在距光气室180m处11万伏变电所北面的谐波吸收工房,将墙体及台阶砸坏后反弹回来分别落在距谐波吸收工房5m和1lm处道路上;爆炸飞散物向东、西、北方向呈扇形飞落,最远200m处有直径5—7cm的水泥块散落,重约30kg的水泥块落在北侧150m处;距光气室周围200m范围内工房、办公楼等建筑物门窗上的玻璃大部分被震坏。

  2 事故经过

  按工厂既定安排,TDI生产线于8月31日18时停产,开始进行一年一度的大检修。当晚TDI装置就开始倒料、吹扫和光气破坏(消除其毒性)工作,到9月1日23时左右光气储槽B220、B400中的液态光气已全部破坏完毕。为了保证光化系统的残存光气彻底被破坏,光气合成系统、光化系统继续进行吹扫,光气室内除K520甲苯系统在正常运行外,其他系统的设备已停止运行,工艺设备及管线均已倒空,且光气系统正在继续进行氮气吹扫。光气室外在按计划进行双线的安装施工工作。9月2日8时上班后,当班总工长首先查看了交接班记录,了解当时的工艺状态。500单元甲苯系统及碱液系统在正常运行,400单元TDI再精馏及DEIP小循环在正常运行。9时30分左右,当班总工长派现场巡检工王某到光气室二楼关F400进口手动阀,以利用K410塔的氮气压力反吹W401—[1401—K550系统,同时安排现场巡检工年某去光气室三楼打开氯气手动阀,以利用200单元的氮气反吹氯气管线至电解装置的氯气破坏系统。9时40分左右,二人完成操作都回到主控室,未发现异常现象。10时40分左右,当班总工长安排副工长去光气室三楼关闭氯气手动阀,准备停止氯气管线至电解装置的反吹。10时45分便发生了光气室的爆炸事故。经现场调查,判定副工长尚未进入光气室事故就发生了,且爆炸时光气室内没有任何人。他被爆燃的烈火严重烧伤,倒在距光气室25m的道路上,经医院抢救无效死亡。

  该厂TDI生产线光化合成工序双线改造是经上级主管部门审批立项的重点技术改造项目,自1999年5月开始组织基建施工,至8月底已完成工程量的75%。9月2日上午事故发生前,在双线改造施工现场,中石化五建公司有6名职工在框架上吊钢管;河南防腐企业集团第十公司6名职工在24m层给设备包裹保温层;该厂热电厂3名职工在框架安装管线,其中焊工1名,管工2名,在24m层F方20m高度处动电焊,电焊机放在楼下,当天只有这台电焊机作业,且焊工在10时20分就停止了动焊,随后就下了框架,没有动用过气焊。在10时20分左右,在框架上干活的中石化五建公司职工闻到氯气味,在技安员王永昌的招呼下离开施工现场。同时,框架上和楼下的其他人也都闻到一种特殊难闻的气味,使人感到脸部发痒。这时,该厂现场监护人员大喊框架上的人快往下撤。最后离开施工现场的是保温工、焊工、管工和技安员五人,其中二人不幸在爆炸事故发生后被倒塌物砸死。

  3 事故原因分析

  3.1 爆炸物质的分析确定

  从爆炸事故现场特征可以判定,这次事故不是“点爆炸”,而是一次空间整体爆炸,即可燃气体与空气混合物充满光气室空间并达到爆炸极限浓度,在点火源的作用下发生的空间整体爆轰。可燃气体是什么呢?又是从哪里来的呢?经调查了解到:8月31日18时,工厂安排停产进行大检修工作,当晚TDI装置就开始了光气破坏、倒料及氮气吹扫光气系统等工作,至9月1日晚23时左右,系统中的液态光气已全部破坏完。光气室内除K520工艺甲苯系统在正常运行外,其他工艺设备及管线均倒空并处于氮气吹扫状态,光气室内惟一存在的易燃物料就是K520塔的工艺甲苯。经过查看当班工艺参数原始记录及有关资料,可以判定爆炸前K520塔内在塔釜甲苯液面以上的空间内均为甲苯蒸气(含少量气态光气),而光气室内设备及管线因腐蚀而泄漏的情况时有发生。根据爆炸现场人员回忆,9月2日10时40分左右闻到的难闻气味实际上就是甲苯和光气的混合气体。所以K520塔因腐蚀而泄漏甲苯蒸气的情况可以认定。

  3.2 点火源分析

  由于爆炸现场破坏严重且爆炸后又引起大火,并燃烧一个多小时,因而现场查找点火源的物证非常困难,只能用“排除法”对可能的点火源进行分析判断:

  (1)人为带人火种

  根据调查,爆炸时光气室内没有任何人,因此,可以排除人为带人火种的可能性。

  (2)焊接明火或高温焊渣

  9月2日,双线改造新工程上虽然有电焊作业,但在10时20分已停止焊接,焊工因闻到氯气味而离开了施工现场。从此时到爆炸发生没有人动焊,因而不可能有焊接火花或高温焊渣成为点火源。

  (3)雷电

  9月2日为晴天,没有风雨,可以排除雷电引发爆炸的可能性。

  (4)杂散电流

  据调查,①9月2日10时20分左右,现场动焊工作已经全部停止;②400单元新线工程框架的接地线、工艺管线、钢结构等均未与光气室连接;③光气室周围无大功率无线电发射台。因此,可以排除杂散电流的影响。

  (5)化学起爆

  因光气室内存在少量光气,光气遇到空气中的水分便生成盐酸,盐酸腐蚀钢铁会产生氢气,氢氧混合气体爆炸极限低,有自发火倾向,但根据计算盐酸腐蚀钢铁产生氢气的数量极微,可以排除其引发爆炸的可能性。

  (6)电器短路

  根据调查,光气室内电器线路存在腐蚀老化的情况,今年6月份,光气室内P400A泵因电缆腐蚀短路而无法运行,工厂只好将这条线路甩开不用,另设新线路;7月份,发现几个泵的接线端子相间绝缘电阻值大大下降,为5-6Mn,而在室外的测量约为15-16Mn。为此,工厂今年的大修计划中已安排了部分电器线路的更换。因此,电器设备及线路短路而引起点火爆炸的可能性很大。

  (7)可燃气体高速喷射点火

  甲苯蒸气从K520塔以较高压力向外喷射时,在喷射口处会因高速流动产生静电,静电的积累放电会成为引发事故的点火源。

  3.3 爆炸的间接原因分析

  (1)光气室设计缺陷

  光气室设计为密封式结构,负压工作环境,光气室内空气与外界空气的对流换气量小,经计算,光气室容积约4000m3,室内气体全部置换一次需要32min,如果光气室内发生一定量的可燃气体泄漏,在短时间内很难迅速排除。

  密闭的光气室增加了其中的腐蚀性,光气室内的光气、氯气遇空气中的水蒸气后会形成盐酸,它对设备、管道、电器线路、仪表等具有强腐蚀作用,并会形成腐蚀一泄漏一再腐蚀一再泄漏的恶性循环,使得设备管道、仪表、电器等使用寿命下降,故障频繁。

  (2)安全管理上存在漏洞

  该厂是国家“一五”期间投资建设的156个重点项目之一,是国内炸药产品品种最多、生产能力最大的企业。80年代以来,由于国家生产能力调整,生产任务严重不足,使工厂逐步陷入非常困难的境地,至今该厂已累计亏损2.36亿元,拖欠职工工资、医疗费、离退休养老保险费等共计6450万元,欠缴水、电费2600万元,欠发职工7个月工资。工厂领导为了多生产一些TDI产品销售后为职工发工资,就在设备带病运转情况下组织生产。例如,从7月1日到8月31日,设备开开停停,修修补补,两个月才生产247t产品(正常情况下每天生产50t产品)。

  由于资金短缺,设备、仪表和电器线路腐蚀、老化后,检修更新不及时。

  对可燃性气体危险性和可能造成事故的认识不足,安全监测仪表没有处于完好运行状态。光气室内从国外引进的甲苯气体分析检测仪Q5005自1990年投产运行至今年3月份腐蚀损坏后,工厂虽已订货,但在等待更换期间没有采取有效的补救措施。

  4 结论

  “9.2”光气室爆炸事故的直接原因是光气室内K520甲苯解吸塔发生甲苯蒸气泄漏,使光气室内充满了达到爆炸极限的甲苯蒸气与空气的混合气体(甲苯在空气中的爆炸极限为1.27%—7%),由于光气室内电器线路短路或者甲苯蒸气喷射产生静电火花,将该爆炸性混合气体点燃,使光气室内发生了整体爆炸事故。

  事故,性质:这是一起因设计存在严重缺陷,安全管理存在漏洞而造成的责任事故。

  经调查,此次事故虽未发现直接违章指挥、违章操作、违反劳动纪律的情况,但由于光气室设计上的严重缺陷,造成了严重的腐蚀性和可燃气体聚集,为爆炸事故发生创造了物质基础。再加上从1999年7月3日至8月31日光气室内设备屡次发生泄漏故障,经多次抢修仍不能正常生产。同时工厂领导为了多生产一些产品,销售后为职工补发7月份工资(约510万元)、偿还电费(260万元)和为大修购置零备件筹措资金(约700万元),就在设备不正常情况下仍然坚持生产,结果反而出了事故。由此可见,工厂在处理安全、生产与效益三者之间的关系时,没有把安全生产摆在首要位置。

  5 事故责任和处理意见

  经调查,此次事故未发现有直接违章指挥、违章操作或违反劳动纪律的情况,但总厂和TDl分厂领导应对这起事故负有管理责任和领导责任。

  该厂领导在处理生产、安全和效益的关系时没有把安全放在首要位置,为了多出产品、增加效益,不顾设备带病运转,勉强维持生产,终于因可燃气体大量泄露而导致事故发生。

  总厂厂长作为安全生产第一责任人,本应对这次事故负领导责任,但考虑到该同志自1997年12月来厂任职以来,一直为工厂的生存和发展奔波操劳,且事故发生前10天在办公室突发心肌梗塞,住院抢救,治疗期间曾发生心脏停跳情常务副厂长在厂长外出和发病期间主持全面工作,对于这次经济损失巨大的爆炸事故负有领导责任,建议给予行政记过处分。

  分管生产、安全、设备的副厂长,在分厂领导反映TDI生产设备故障率高,请示是否提前停产时,没有果断采取停产措施和调整生产计划,对这起事故负有主要领导责任,建议给予行政记过处分。

  TDl分厂厂长、分管生产和技术的副厂长、分管设备和安全的副厂长执行的是总厂安排的生产计划(有指标考核要求),在生产组织和设备管理中存在漏洞,对职工安全技术抓得不够,应对这起事故负有管理和领导责任,建议分别给予行政警告处分。

  6 事故教训与建议

  经调查,该厂的各项安全生产管理制度比较完善,安全管理组织机构、管理网络基本健全,对生产安全工作有布置、有要求。TDl分厂管理人员对安全生产方面的具体要求和岗位职责是明确的。事故发生前,当班操作工是按工艺规程和岗位操作法进行操作的。在新建TDI双线改造施工中,该厂与各施工单位都能按施工合同要求落实安全责任,互相紧密配合,安全保证措施具体明确,没有发现违章现象。现场安全监护人员工作到位,在事故发生前出现异常气味的情况下,及时组织撤离现场施工人员,减少了伤亡。但是,“9.2”事故毕竟造成3人死亡和5人重伤以及几千万元的经济损失,教训极为深刻。为了避免类似事故的再次发生,切实加强安全生产管理,认真吸取事故教训,尽快进行复产建设,建议:

  (1)工厂各级领导都要牢固树立“安全第一,预防为主”的思想,认真落实各级人员的安全生产责任制,正确处理安全、生产、效益三者之间的关系,吸取工厂近年来连续发生事故的惨痛教训,加强安全生产综合管理。

  (2)该厂TDI生产线自1990年投产以来,已产出TDI产品6.6万吨,改变了TDI产品单纯依赖进口的局面。这次爆炸事故只是毁坏了“光化反应”部分,而“造气”、“净化”、“电解”等装置未受影响,只要投资恢复“光化反应装置”,全线就能开动。因而我们建议这条生产线应尽快进行复产建设,使其早日投产。否则,该厂将更加困难,职工队伍难以稳定。建议工厂要尽快拿出复产建设方案,上级主管部门要及时上报国家,争取尽快立项和获得资金支持。

  (3)TDI生产以来的几次事故都发生在密闭的光气室内。从技术原因分析,这个密闭的光气室有设计缺陷,会给生产过程造成诸多不安全因素,因而建议在复产建设时不再设置密闭的光气室。

  (4)工厂各级领导及职能部门要进一步提高对TDI生产线安全生产管理重要性和复杂性的认识,切实加强领导,组织专门人员从工艺技术、设备、仪器、仪表、安全监测系统等方面进行研究论证,提高其本质安全化程度,为今后.TDI生产线的连续、稳定、安全打好基础。

  (5)TDI生产线工艺复杂,技术含量高,必须加强对TDI生产线的管理人员、技术人员和操作人员的培训,提高职工队伍的整体素质,使人员的配备与TDI生产技术复杂程度相适应。建立相应的激励与约束机制,保持一线技术骨干的相对稳定。

  (6)工厂要研究TDI生产中物料介质对设备、管线、仪器、仪表强腐蚀的预防措施,尽量降低有毒有害、易燃易爆气体泄漏几率,加强现场管理,创造良好的安全生产条件,以发挥投资项目的经济效益。

  (7)工厂要对“9.2”事故教训举一反三,抓好其他产品的安全生产工作,并努力开拓国内外市场,弥补事故造成的损失。

更多资料请点击:事故案例

感动 同情 无聊 愤怒 搞笑 难过 高兴 路过

责任编辑 :红心 (易 安 网 版 权 所 有 ,未 经 授 权 禁 止 使 用 ,不 能 转 载 ! )

分享或转发本文