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某化肥厂氨水罐爆炸事故

  1993年9月18日,某化肥厂合成车间碳化工段在检修焊接管道过程中,引起氨水罐爆炸,3名维修工当场死亡。

  一、事故经过和危害

  1988年该厂第二套尿素投产后,碳化工段的碳酸氢铵生产基本停止。1993年6月为满足当地农民的需求,计划再生产一部分碳铵。为此,对碳化工段进行检修,8月底基本结束。尚有氨水槽顶部环焊缝一1m长的裂缝未补焊,氨水罐放空管和循环氨水罐放空差230mm未连接。9月14日,合成车间安排碳化工段长负责完成这两项补焊和接管任务,由车间安全员负责这两项工作的安全措施审批、监督、检查工作。

  1993年9月15月16时,工段长从维修班要来2名维修工、1名电焊工,用了两天的时间,按照设备检修有关安全规定和安全员现场要求,在氨水罐周围连接管上,分别加插隔绝挡板。其中氨水罐顶φ219mm放空管短节中间法兰,加了一直径350mm的挡板,在挡板与下法兰平面之间支撑四个螺母,留出空隙。在焊接氨水罐时,罐内气体又可从挡板下空隙处排出。为防止上下法兰错位,穿了一条螺线未紧固。向罐内(原先装过氨水)连续冲洗清水,置换合格后,对氨水罐(直径4.4m,高7m)顶部裂开的长1m环焊缝进行了补焊,于16日17时30分结束。

  为连接对焊氨水罐顶部和循环氨水罐(南面)顶部φ219mm横放空管,工段长于9月17日上午8时与安全员共同制订两管对接的安全措施方案。

  17日对氨水罐和南面的循环氨水罐的两放空管进行一天的置换、吹净工作。18日上午7时30分又接着开蒸汽对两放空管进行吹净。同时向南边循环氨水罐中加清水,水从另一个φ57mm放空管中流出。这一切动火安全措施办完后,由安全员办理了动火证,交电焊工动火。工段长为了落实动火证上“焊线必须接在焊接部位” 的要求,又专门备用了较长的地线。指定维修工为检修工作的现场安全监护员,负责监护氨水罐周围的意外易燃物。9时20分电焊工割去氨水槽顶部放空管南端堵头。工段长和2名维修工均站在氨水罐封头上作业,配置φ219mm放空管短节,当气割将放空管割开后,安全员离开现场到其他岗位检查去了,工段长到车间办公室去了,经过两次气割配合才将短节点焊上去。10时40分在焊接短节时氨水罐发生爆炸,上封头飞出,罐上作业的焊工和2名维修工当场死亡。

  二、事故原因分析

  1.事故发生的直接原因

  根据物质燃烧爆炸的三个条件,查找可燃物和助燃物的来源。

  (1)从氨水罐底部液位计取桶内水分析,发现原9月16日加入的清水变为40tt(滴度)的稀氨水,20日打开氨水罐底部的人孔,发现罐底400mm深的氨水,上部只有150mm深为氨水,下部250mm均为污泥铁锈和碳铵结晶杂质。罐内闻到浓烈刺鼻的氨味和硫化氢气味。取罐底污泥杂物100mL与清水120mL混合搅拌,待澄清后分析水样,即变为34tt的稀氨水。又取罐内污泥与氨水置一小容器内经28℃温度加热,点火试爆进一步证实。罐内置换时原有清水向外排放时进入了空气(20%氧)助燃物。

  (2)未放完的罐底400mm深水和污泥混合后,经9月17日一天和18日10时之前28℃气温加热后,清水成为氨水。氨水继续挥发至罐内空间成为可燃物。

  (3)在分析火源时,先排除气割时的火花。

  1)在气割氨水罐顶部φ219mm横放空管南端堵头时,南、北两管蒸汽均未停止吹净,只是气量减小。

  2)氨水罐顶部所插挡板的直径在350mm以上,大于法兰。挡板上平面有,4个螺母被上边法兰压在挡板上,火星很难进入,同时挡板上平面被螺母支撑的空隙,不断向外流水和蒸汽。

  3)从现场人员证实事故后甩向罐北边的φ219mm放空管看到,北边管上的堵头板已经割掉,长230mm的短管已经点焊上去。进一步证实气割点焊时并未造成事故,又发现焊机接地线未按动火证要求连接,而是接在氨水罐铁爬梯下距地面1m处。氨水罐顶部法兰上松动的螺丝成为唯一电焊时的大电流导体。松动的螺钉在焊接时因接触不良,极易在法兰挡板下面产生火花,成为引爆氨水罐顶放空管法兰下部管内可燃混合气的火源。

  以上三条是造成氨水罐爆炸的直接原因。

  2.管理上存在的问题

  (1)检修焊接氨水罐顶部放空管,检修人员又全部站在可燃易爆的氨水罐上进行作业,对于这种严重的违章作业行为,工段长、安全员没有采取措施制止。安全员认为9月16日氨水罐动火前已全部充满清水,充满清水的氨水罐是安全的,根本不用考虑罐内的不安全因素,罐上作业也就用不着制止了。在爆炸事故发生后,还不相信氨水罐是空,并怀疑爆炸时水是否被溅出。直到2名操作工和工段长证实后,才使安全员和调查组成员明白水已于16日晚放完。水放完也无人向安全员作过交代,而且安全员也没有再作二次检查,这是造成事故的一个重要因素。负责此项检修任务的工段长承认,是自己于16日18时30分通知维修工把氨水罐水放掉的,目的是晚上氨水过多时,作为备用罐使用。经16日晚和17日一天,氨水罐内已分解挥发出大量可燃气,18日再行作业时未能重新置换加水。这是造成此次事故的一个主要原因。

  (2)电焊机接地线,没按动火证要求,接在爬梯上成为爆炸事故的火源。经查实焊线是电焊工在气割管道之后,安全员、工段长离开现场时,图方便接在下面的。在焊接管道时焊线不准搭在其它设备上作为导电体,这是焊工十分清楚的(动火证安全措施第七条有明确规定)。由此看来电焊工也有不可推卸的责任。这也是造成这次事故的另一个主要原因。

  (3)现场安全监护员未尽到现场安全监护的责任。

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