一、完整版事故案例
固定式高压氢气瓶爆炸事故
1. 事故经过简述
某厂芳烃分离装置开工前向氢气瓶群中的一个气瓶充装外购高纯度电解氢,充装结束后,对瓶口的法兰拆装“8”字形转换盲板时,发生瓶口着火引起单瓶粉碎性爆炸,造成了站毁人亡的特大事故。该贮气站共有氢气瓶12只和氮气瓶10只。站内有面积为109m2的充氢压缩机房及氢气压缩机两台,并有附属的充氢管系。爆炸由V204/4瓶引起并呈粉碎性破裂,紧靠它的V204/8瓶被爆炸冲击波拔断M30的螺栓6只,整体飞出16m。
2. 事故原因分析
(1) 气瓶站是为装置开停工设置的,而设备、管系、阀门长年维修计划不落实,阀门内漏情况不清楚,在要使用时的气密检查又没有发现问题,使用中保留了泄漏的阀门。
(2) 充氢量没有检查、平衡、控制。现场已充完250瓶,按0.04m/瓶计,已充10m3的氢气;而V204/4的设计容积为4.3m3。若稍加平衡,在事故前可发现充氢过程的不正常状况,事故有可能避免。
(3) 法兰拆装作业。工人在爆炸环境下用铁质搬手拆装,当有氢气泄漏时,铁质金属间的机械撞击、摩擦均可导致燃爆事故的发生。
(4) 瓶站中其它气瓶的估计从V204/4残片机械性能分析,瓶体在瞬时高压的冲击下,壁厚有不同程度的塑性减薄,使材料的强度增加,塑性下降。此种状态的材料对氢脆特别敏感,易发生氢脆开裂。
3. 事故预防措施
(1) 必须对氢气充装系统进行定期的维护保养,及时发现存在缺陷的部件,及时更换。
(2) 对充装计量系统进行改造,使原有的人工控制,更改为带安全联锁的自动化控制,防止出现超量充装的问题。
(3) 加氢对作业人员的安全教育,杜绝再次发生在爆炸危险区域内使用铁质扳手等不发火工具的情况。
(4) 对加氢站内储氢容器进行定期检测,保证其壁厚符合安全强度要求。对不适用于氢气长期贮存的设备材料进行更换,增加其防氢脆能力。
(5) 对事故责任人进行严肃处理,并加强日常安全教育,提高站内原有的安全意识。
关键字:氢气爆炸石化气瓶
一氧化碳中毒事故案例分析
1. 事故经过简述
1999年7月28日16时左右,某公司甲酸生产装置因故障全系统停车进行检修,合成反应器甲醇喷管坏,需进器内进行维修。7月29日上午8时左右,打开合成反应器下部两个人孔进行通风,并从上部人孔加水进行冲洗。下午17时左右,应公司安全处要求打开最上部人孔进行通风。17时15分左右,安全处有关人员用可燃气体及氧气测定仪测定可燃气体不合格。此后,在17时15分~19时45分左右的一段时间内,每隔15分钟测定一次,19时45分左右经测定,氧气:21%;可燃气体爆炸极限百分比为:12%~18%。安全人员认为合格,随后签发“进罐入塔证”,并注明要佩戴长管呼吸器。20时左右,检修公司2名架子工进入器内进行扎架子作业,该公司2名操作工及检修公司1名临时工在器外进行监护。由于不方便,2名架子工未戴呼吸器。大约13分钟后,塔内传出求救声,监护人员及现场6名检修人员情急之下未戴呼吸器进塔救人,先后中毒,有7人勉强爬出。最后该公司经理及合成工段工段长戴上呼吸器将塔内4人救出,立即进行现场急救并及时送往医院进行抢救,此时大约20时40分左右。检修公司1名架子工和1名临时工经抢救无效后死亡,其余人员脱离危险。
2. 事故原因分析
事故发生后,市政府、市劳动局等部门有关领导先后赶到现场,并立即成立了事故调查组,连夜对现场进行保护取证。经调查、取证分析,确认为一氧化碳急性中毒,事故原因如下:
(1) 设备未进行有效隔绝
该反应器共有16条管线与之连通,物料分别有一氧化碳、甲醇、甲酸甲酯等。操作人员只是关闭阀门而未加盲板,由于阀门不严,致使一氧化碳进入反应器。
(2) 置换、处理措施不当
该反应器未进行彻底置换,未打开所有人孔进行通风,或进行强制通风,用水冲洗只能将甲醇、甲脂等洗掉,而不能将一氧化碳洗去。
(3) 分析方法不全面
进罐入塔应分析有毒有害物质浓度及氧气含量,而安全处有关人员只分析了氧气含量,未分析有害气体浓度,动火标准不能作为进罐入塔的依据。
(4) 操作人员违章作业
作业人员不按要求佩戴防护器具,救护人员不戴防护器具进塔救人,导致事故扩大,监护人员监督不力等均属违章行为。
3. 事故预防措施
为吸取事故教训,杜绝类似事故的发生,公司采取了以下防范措施:
(1) 公司立即组织有关人员对公司安全操作规程、安全检修规程、各种设备及管线的紧急抢修安全措施、化学事故应急救援预案等进行重新修订并完善补充。
(2) 公司安全管理部门及各下属单位安全员立即对全体员工进行安全技术知识、法规、现场急救常识、消防器材、防护器材的使用等方面知识的教育。组织专、兼职安全管理人员进行培训。
(3) 各下属单位立即开展安全自查,对查出的事故隐患以书面形式上报公司。公司领导亲自带队在全公司范围内开展拉网式安全检查,对查出的问题立即进行整改。同时加大处罚力度,彻底消灭违章违纪的现象。
(4) 公司安全部门立即对目前使用的安全作业票证进行研究、补充、修订,组织员工学习,并严格按票证作业程序要求办证。对公司所有的安全防护器材、消防器材、安全仪表、压力容器安全附件进行全面检查维修。
(5) 对事故责任人进行严肃处理。
氢气燃爆事故
1. 事故经过简述
2001年2月27日16时45分,江苏省盐城市某化肥厂合成车间管道突然破裂,随即氢气大量泄漏。厂领导立即命令操作工关闭主阀、附阀,全厂紧急停车。大约5分钟后,正当大家在紧张讨论如何处理事故时,突然发生爆炸,在面积约千余平方米的爆炸中心区,合成车间近10m高的厂房被炸成一片废墟,附近厂房数百扇窗户上的玻璃全部震碎,爆炸致使合成车间内当场死亡3人,另有2人因伤势过重抢救无效死亡,26人受伤。
2. 事故原因分析
根据爆炸理论,可燃气体在空气中燃爆必须具备以下条件:一是可燃气体与空气形成的混合物浓度达到爆炸极限,形成爆炸性混合气;二是有能够点燃爆炸性混合气的点火源。据调查,事发之时合成车间没有现场动火等明火火源,那么,点火源从何而来,专家对氢爆炸事故的原因进行剖析:
(1) 爆炸混合气体的形成。管道破裂后,氢气大量泄漏,立即形成易燃易爆混合气体,并迅速扩散。氢气在空气中爆炸极限是4%~74.1%,当氢气浓度达到爆炸极限遇点火源会发生爆炸。
(2) 点火源的产生。事故发生后,事故现场一片废墟,点火源难以十分准确定位。根据事发之前现场和事故本身情况分析,点火源的产生有以下几种可能:氢气泄漏过程中产生的静电火花;高温物体表面;电气火花;人身静电火花。
1)静电火花
氢气大量泄漏产生静电火花当两种不同性质的物体相互摩擦或接触时,由于它们对电子的吸引力大小不同,在物体间发生电子转移,使其中一物体失去电子而带正电荷,另一物体获得电子带负电荷。如果产生的静电荷不能及时导入大地或静电荷泄漏的速度远小于静电荷产生的速度,就会产生静电的积聚。氢气不易导电,能保持相当大的电量。
(a)氢气在管线中流动时产生静电荷。当氢气在管线中流动时会形成气体与固体接触分离的条件,这种现象的连续发生,就会产生静电。如果氢气管道没有接地或接地不良,就会积聚一定量的静电荷。
(b)氢气泄漏时产生大量静电荷。当氢气从管道大量泄漏喷出时,氢气和管道破裂部位急剧摩擦,迅速接触与分离的过程,产生高静电压。接触时,在接触面形成偶电子层;分离时,偶电子层的一层电子被带走,另一层电荷留在喷口处。如果管道喷口处接地不良,就会使喷泄的氢气和喷口处分别带上大量不同符号的静电。当静电荷积聚到一定量时,就会击穿空气介质对接地体放电,产生静电火花。
2)高温物体表面
氢气的引燃温度是560℃,氢泄漏时遇到设备管道等560℃以上的物体外表面就会燃爆。虽然高温设备管道都进行了防腐保温处理,阀门外露部分和其他保温残缺之处还是存在的。
3)电气火花
在可燃气体中,氢气的点火能量是最低的,只有0.019mJ(这个能量相当于一枚订书钉从1m高处自由落下时的能量)。电线绝缘不良、接头不实、不防爆电气开关和电气设备产生的电火花均能引爆氢气。
4)人身静电
据实测,人在脱毛衣时可产生2800V的静电压,脱混纺衣服时可产生5000V静电压;当一个人穿着绝缘胶鞋在环境湿度低于70%的情况下,走在橡胶地毯、塑料地板、树脂砖或大理石等高电阻的地板上时,人体静电压高达5~15kV。尼龙衣服从毛衣外面脱下时,人体可带10kV以上的静电,穿尼龙羊毛混纺服再坐到人造革面的椅子上,当站起时人体就会产生近万伏的电压。穿脱化纤服装时所产生的静电放电能量也很可观,足以点燃空气中的氢气。当人体对地静电压为2kV时,设人体对地电容为200pF,则人体静电放电时所产生的能量为:E=(1/2)CU2=0.4mJ,这比氢气的最小点火能量0.019mJ高出很多倍,这个能量足以引爆氢气(人能感觉到的最小火花能量约为1mJ)。
(3) 火灾的形成
氢气点火能量仅需0.019mJ。氢气和空气形成的可燃混合气遇静电火花、电气火花或500℃以上的热物体等点火源,就会发生燃烧爆炸;如果可燃混合气的浓度达到18.3%~59%,就会发生爆轰现象。发生爆轰时,高速燃烧反应的冲击波,在极短时间内引起的压力极高,这个压力几乎等于正常爆炸产生最大压力的20倍,对建筑物能在同一初始条件下瞬间毁灭性摧毁,具有特别大的破坏力。
3. 事故预防措施
(1) 加强相关安全技术知识的培训,提高职工对临氢设备危险性的认识。建立健全各项规章制度,认真贯彻执行《氢气使用安全技术规程》GB4962-1985及《氢气站设计规范》GB50177-2005和相关石化设计标准。
(2) 切实加强临氢系统的设备管理,对临氢部位的氢腐蚀、氢脆等情况定期进行技术分析和系统检漏,并利用设备周期大检修之际彻底检修。
(3) 临氢设备防爆区之内严禁明火。进入该区域人员应穿防静电服或纯棉工作服;在该区域内严禁使用手机等通讯设备;防爆区内电气设施包括照明灯具、开关应为防爆型,电线绝缘良好、接头牢靠;防爆区内严禁存在暴露的热物体。
(4) 临氢设备管道应装设专用静电接地线,氢管道泄漏时,严禁使用易产生静电的物品如胶皮包裹堵漏。
二甲苯中毒事故
1. 事故经过简述
1984年7月11日,某市印花品厂印花车间操作工华某和陆某,在生产时一不小心,将装有近40公斤的二甲苯桶倾翻在两条30米长的橡胶台板上,由于当时车间气温较高,加之二甲苯污染面积较大,二甲苯气体向空间大量蒸发,此时他们为了防止发生火灾,关闭了车间内送风设施,在事故整个处理过程中,他们未佩带任何个人防护用品,很快两名工人感到恶心、头晕、胸闷,并出现了酒醉样精神症状,被送到医院急诊,诊断为二甲苯中毒。
2. 事故原因分析
这次事故是由于操作工偶然失误,打翻了二甲苯,但职工在对此次事故的处理时没有任何卫生防护概念,不了解二甲苯对人体的毒性和预防二甲苯中毒的最基本的防护知识,因此加强对职业卫生教育,提高职工的自我保护和处理生产过程中发生的事故的能力是企业领导和有关部门的一项重要任务。
3. 事故预防措施
(1) 加强作业人员安全教育,提高严格遵守安全操作规程的意识,督促在处理危险物品时轻拿轻放,小心作业。
(2) 加强车间内通风设施,在原有自然通风的条件上,加装机械排风设施。
(3) 在车间内配备过滤式防毒面积若干,供紧急情况下作业人员逃生时佩带使用。
(4) 定期进行毒害品泄漏处置的事故演练,在车间内便于取用的场所设置吸收棉、吸油毡等泄漏吸收设施。
(5) 加强车间内的人员疏散通道的指引,一旦发生此类事故要求人员以个人安全为首要前提尽快进行疏散。
喷涂车间火灾爆炸事故
1. 事故经过简述
2007年6月6日中午,位于花都区花东镇的广州新新日用制品有限公司喷涂车间喷涂装部发生一起火灾爆炸事故。事故发生时天气乌云密布但并未下雨,偶有雷声。在涂装部上班的工人六人,两名工人在喷房,有两名工人准备到喷房接班,有两名挂件女工在喷房西面的隔墙外面作业。据当事人称听到轰的一声响,看到一个火球从喷涂房的吸尘风机口飞了进来,跟着就听到爆炸声,整个喷涂房就着火了,大火没有得到控制,很快就烧塌了喷涂房。事故造成喷涂车间的钢结构厂房被严重烧毁,烧损率达到40%,喷房完全烧毁,两名作业人员被烧重伤入院,两人轻伤。
2. 事故原因分析
综合现场勘查结果、雷电资料分析及公安消防部门采集的相关资料总结,发生本次火灾爆炸事故,从爆炸源物质分析了它存在的现实,而同样由于白天整天不间断生产,没有及时有效清理喷涂车间的环境,使得高光白塑粉微粒在局部积聚,产生混合物爆炸环境存在,因此当达到下列条件之一就可能引起爆炸:高温导致爆炸;人为导致爆炸;感应雷引起线路感应电流引爆;雷电直接击中厂房引起爆炸。经事故分析技术人员对现场进行的勘查,得出事故原因的结论是:雷电击中天面的钢结构铁架,产生电火花,喷涂房内天花板至屋顶空间由于积聚了大量的混合易燃爆炸粉尘,从而引起爆炸。
3. 事故预防措施
为避免此类事故的发生,应从以下几个方面采取安全防范措施:
(1) 设置可靠有效的接闪器。当建筑物没有防雷接闪器或者本来的接闪的金属物不能达到我国标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求时,为了保护爆炸危险环境建筑物避免雷击放电形成电火花引起爆炸,应设置接闪器,接闪器由下列一种或多种设施组合而成:①独立避雷针;②架空避雷线或架空避雷网;③直接装在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网,且避雷网(带)应沿易受雷击的部位敷设;④另外,当直击雷击中接闪器,且接闪器与被保护建筑物、与被保护建筑物附属金属物之间没有等电位措施时,为防止接闪器产生高电位对这些物体发生反击,还应使接闪器与这些物体之间保持一定的安全距离。
(2) 设置可靠有效的引下线。引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于18m。对于爆炸混合物环境防雷建筑物,没有采取等电位措施时,应满足《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992中规定的引下线的防雷电反击距离。若无法达到距离,也应该采取等电位联结方法。
(3) 设置可靠有效的接地装置。接地装置的选择和布置可以大大影响建筑物的防雷效果,对于独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有其独立的防雷接地装置,应满足《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992要求的安全距离。装在建筑物上的避雷针、避雷网(带),其接地装置可以与电气设备接地、防雷电感应接地合并设置,取其中接地电阻的最小值,不合并时,须满足规范安全距离要求。;另外应注意防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m。
(4) 另外,接至防雷接地装置的各种形式接地,除并列管道外不得串联接地。
(5) 最后,对上述各类防雷接地设施应按规定进行定期检验。
换热器超压爆炸事故
1. 事故经过简述
受某石油化工总厂化工一厂的委托,核工业部第五安装公司,于1986年3月15日对化工一厂的换热器进行气密性试验。16时35分时,气压达到3.5兆帕时突然发生爆炸,试压环紧固螺栓被拉断,螺母脱落,换热器管束与壳体分离,重量达四吨的管束在向前方冲出8米后,撞到载有空气压缩机的黄河牌载重卡车上,卡车被推移2.3米,管束从原地冲出8米,重量达2吨的壳体向相反方向飞出38.5米,撞到地桩上。两台换热器重叠,连接支座螺栓被剪断,连接法兰短管被拉断,两台设备脱开。重6吨的未爆炸换热器受反作用力,整个向东南方向移位8米左右,并转向170度。在现场工作的四人因爆炸死亡。爆炸造成直接经济损失56000元,间接经济损失25000元。
2. 事故原因分析
(1) 操作人员违反操作。爆炸的换热器共有40个紧固螺栓,但操作人员只装13只螺栓就进行气密性试验,且因试压环厚度比原连接法兰厚4.7厘米,原螺栓长度不够,但操作工仍凑合用原螺栓,在承载螺栓数量减少一大半的情况下,每只螺栓所能承受的载荷又有明显下降,由于实际每只螺栓承载量大大超过设计规定的承载能力,致使螺栓被拉断后,换热器发生爆炸。这是一起典型的因违章操作导致爆炸的事故。
(2) 现场管理混乱,分工不明确,职责不清。直接参加现场工作的主要人员在试验前请假回家,将工作委托他人。试验前没有人对安全防护措施和准备工作进行全面检查。
3. 事故预防措施
(1) 对职工进行安全教育,提高职工的安全意识。
(2) 职工应严格按操作规程操作,杜绝违章作业现象。
(3) 加强对现场安全工作的监督和检查,现场工作一定要分工明确,职责清楚,各司其职,严格安全防护措施的落实。
BP德州炼油厂火灾爆炸事故
1. 事故经过简述
2005年3月23日中午一点二十分左右,英国石油公司(BP)美国德克萨斯州炼油厂的碳氢化合物车间发生了火灾和一系列爆炸事故,15名工人被当场炸死,170余人受伤,在周围工作和居住的许多人成为爆炸产生的浓烟的受害者,同时,这起事故还导致了严重的经济损失,这是过去20年间美国作业场所最严重的灾难之一(注:BP德克萨斯炼油厂隶属于BP北美产品公司,是BP公司最大的综合性炼油厂,每天可处理46万桶原油,日产1100万加仑汽油)。爆炸发生后,美国化工安全与危害调查局(CSB)随即于3月26日成立了专门调查小组,并于4月1日正式进驻BP在德州的炼油厂。CSB于2005年8月17日发布了新闻公报,公布了对BP公司德州炼油厂系列爆炸事故的初步调查结果。
2. 事故原因分析
该爆炸着火事故的直接原因是操作工在异构化装置ISOM开车前误操作,造成烃分馏液面高出控制温度25华氏度。操作工对阀门和液面检查粗心大意,没有及时发现液面超标,结果液面过高导致分馏塔超压,大量物料进入放空罐,气相组分从放空烟囱溢出后发生爆炸。异构化装置的主管没有通过检查确保操作人员正确的操作程序,而且在事故发生的关键时刻离岗,设备操作人员没有及时拉响疏散警报,这都大大加剧了事故的严重程度。总之,异构化装置主管的失职和值班工人没有遵循书面程序的规定是事故发生的根本原因。
德克萨斯城炼油厂的爆炸,还具有五个主要的间接原因:首先,历经多年的工作环境已被侵蚀到排斥变化的地步,而且缺乏信任、动力和目标。监督和管理行为不清晰。对条例的执行不彻底。员工个人感觉没有提建议和进行改进的权力。第二,管理者没有建立或强制实行流程安全、操作执行程序、系统的降低风险优先权等。没有从BP其他事故中吸取教训。第三,复杂组织内的众多变化,包括组织结构和人员的调整,导致了责任不明和沟通不畅。结果造成员工对角色、职责和优先顺序迷惑不清。第四,要归咎于对危险辨识不足,对站点流程安全的理解知之甚少——这些导致了人们承受了更大的风险。最后,低水平的操作管理和炼油厂内由上至下缺乏沟通,意味着对于问题没有及时的早期警报系统。而且缺乏独立的渠道,无法通过组织彻底的核查来了解这个工厂的水准下滑。
3. 事故预防措施
(1) 组建了一个新的管理团队进入德克萨斯城炼油厂,精简机构,促进沟通。明晰岗位角色和职责,并采取措施验证了遵守操作规程。
(2) 创建了项目组,以协调并跟踪最终事故调查报告中的建议以及BP公司与OSHA协商相关措施的执行。
(3) 在公司层面建立新的安全运行机构,这个机构的主要职能之一就是促进交流与协作,共享相关经验教训。
(4) 强化了独立的检查程序,当前的重点是确定系统与程序都被安排在适当的位置,并有效地工作。我们已建立新的标准,以促进更严格、更有连续性地掌握BP集团的工作和完整性管理。
(5) 在未来的5年投入10亿美元,对德克萨斯城炼油厂进行升级维修。此外,我们将在关键装置上安装先进的过程控制系统,取消在轻度维修中使用放空烟囱,同时加强员工培训,说实话,这方面是有所欠缺的。
(6) 推行了新的工程技术实务规范,以管理炼厂和其他加工厂内临时建筑物的使用。
黄岛油库特大火灾事故
1. 事故经过简述
1989年8月12日9时55分,2.3万立方米原油储量的5号混凝土油罐突然爆炸起火。到下午2时35分,青岛地区西北风,风力增至4级以上,几百米高的火焰向东南方向倾斜。燃烧了4个多小时,5号罐里的原油随着轻油馏份的蒸发燃烧,形成温度为150~300℃的热波向油层下部传递。当热波传至油罐底部的水层时,罐底部的积水,原油中的乳化水以及灭火时泡沫中的水汽化,使原油猛烈沸溢,喷向空中,撤落四周地面。下午3时左右,喷溅的油火点燃了位于东南方向相距5号油罐37米处的另一座相同结构的4号油罐顶部的泄漏油气层,引起爆炸。炸飞的4号罐顶混凝土碎块将相邻30米处的1号,2号和3号金属油罐顶部震裂,造成油气外漏。约1分钟后,5号罐喷溅的油火又先后点燃了3号,2号和l号油罐的外漏油气,引起爆燃,整个老罐区陷入一片火海。失控的外溢原油象火山喷发出的岩浆,在地面上四处流淌。大火分成三股,一部分油火翻过5号罐北侧1米高的矮墙,进入储油规模为30万立方米全套引进日本工艺装备的新罐区的1号,2号,6号浮顶式金属罐的四周。烈焰和浓烟烧黑3罐壁,其中2号罐壁隔热钢板很快被烧红。另一部分油火沿着地下管沟流淌,汇同输油管网外溢原油形成地下火网。还有一都分油火向北,从生产区的消防泵房一直烧到车库,化验室和锅炉房,向东从变电站一直引烧到装船泵房,计量站,加热炉。火海席卷着整个生产区,东路,北路的两路油火汇合成一路,烧过油库1号大门,沿着新港公路向位于低处的黄岛油港烧去。大火殃及青岛化工进出口黄岛分公司,航务二公司四处,黄岛商检局,管道局仓库和建港指挥部仓库等单位。18时左右,部分外溢原油沿着地面管沟,低洼路面流入胶州湾。大约600吨油水在胶州湾海面形成几条十几海里长,几百米宽的污染带,造成胶州湾有史以来最严重的海洋污染。大火前后共燃烧104小时,烧掉原油4万多立方米,占地250亩的老罐区和生产区的设施全部烧毁,这起事故造成直接经济损失3540万元。在灭火抢险中,10辆消防车被烧毁,19人牺牲,100多人受伤。其中公安消防人员牺牲14人,负伤85人。
2. 事故原因分析
经事故调查确认此次特大火灾爆炸事故的直接原因是由于非金属油罐(半地下混凝土油罐)本身存在缺陷,遭受对地雷击,产生的感应火花引燃罐内的油气所致。进一步分析深层次事故原因如下:
(1) 黄岛油库库区建设忽视消防安全要求,储油规模过大,生产布局不合理。不到1.5km2的面积,储油规模达76万m3,形成油库区相连,罐群密集的布局。而且部分油罐建在半山坡,输油生产区建在山脚下。一旦油罐起火爆炸,首先殃及生产区。构成重大事故隐患。
(2) 混凝土油罐先天不足,固有缺陷不易整改。该油库4#、5#混凝土油罐建于1973年。当时我国缺乏钢材,是在战备思想指导下,边设计、边施工、边投产的产物。一方面,这种油罐在结构上存在着固有缺陷。另一方面油罐建设因陋就简,忽视消防安全和防雷避雷设计,安全系数低,极易遭受雷击。1985年7月40油罐即遭到雷击起火。后虽采取了避雷措施,但仍不符合安全要求。
(3) 消防设计错误,设施落后,力量不足.管理不严。这次事故发生时,消防队员及时赶到现场,但装设在油罐顶上的消防设施由于平时没有检查维护而不能使用,贻误战机。
(4) 油库安全生产管理存在漏洞。自1975年以来,该库已经发生雷击、跑油、着火事故多起,都未引起重视;原石油部1988年3月5日下发的《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全管理规定》,直到事故发生时还压在黄岛油库上级主管单位胜利输油公司安全科处,对职工要求不严格,劳动纪律松弛,违纪现象对有发生,这些也都构成事故隐患。
3. 事故预防措施
(1) 各类油品企业及其上级部门必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,各级领导在指导思想上,工作安排上和资金使用上要把防雷,防爆,防火工作放在头等重要位置,要建立健全针对性强,防范措施可行,确实解决问题的规章制度。
(2) 对油品储,运建设工程项目进行决策时,应当对包括社会环境,安全消防在内的各种因素进行全面论证和评价,要坚决实行安全,卫生设施与主体工程同时设计,同时施工,同时投产的制度。切不可只顾生产,不要安全。
(3) 充实和完善《石油设计规范》和《石油天然气钻井/开发/储运防火防爆安全管理规定》,严格保证工程质量,把隐患消灭在投产之前。
(4) 逐步淘汰非金属油罐,今后不再建造此类油罐.对尚在使用的非金属油罐,研究和采取较可靠的防范措施。提高对感应雷电的屏蔽能力,减少油气泄漏.同时,组织力量对其进行技术鉴定,明确规定大修周期和报废年限,划分危险等级,分期分批停用报废。
(5) 研究改进现有油库区防雷,防火,防地震,防污染系统;采用新技术,高技术,建立自动检测报警联防网络,提高油库自防自救能力。
(6) 强化职工安全意识,克服麻痹思想.对随时可能发生的重大爆炸火灾事故,增强应变能力,制订必要的消防,抢救,疏散,撤离的安全预案,提高事故应急能力。
石油化工装置检修过程中硫化亚铁自燃事故
1. 事故经过简述
2001年5月2日,某石化厂催化车间进行检修期间,分馏系统吹扫完毕,设备打开放空。第二天下午2时,发现分馏塔顶油气分离器人孔冒出浓烟,紧接着发生闪爆事故,并伴有刺激性气味放出,判断是二氧化硫气体,车间人员立即向此罐内打水冷却,制止了事态的发展,未引起大的损失。
2. 事故原因分析
进入罐内检查发现,罐底沉积较厚一层类似铁锈的物质,经化验发现硫化亚铁含量很高。由于停工时间较长,设备内部构件长期暴露在空气中,会造成大气腐蚀,生成铁锈;开工前的清理不易将其除去,在生产过程中铁锈和硫化氢作用生成硫化亚铁,下次停工吹扫时由于吹扫使硫化亚铁层脱落,随气流进入油水分离罐,沉积下来。由于天气炎热,气温达30℃,随着热量的积累,使“铁锈”表面油膜及水分蒸发掉,与空气直接接触,最后引起干燥的硫化亚铁发生自燃,并引燃油气发生闪爆。
3. 事故预防措施
(1) 根据原油的实际状况,选择效果好的破乳剂,优化电脱盐工艺,使用适合于高硫原料的缓蚀剂,降低腐蚀速度。适当加大注氨量,减轻硫腐蚀。
(2) 采用渣油加氢转化工艺降低常压渣油的硫含量。
(3) 在分馏塔顶试添加缓蚀剂,使钢材表面形成保护膜,起阻蚀作用。
(4) 将设备易被硫腐蚀的部位,更换成耐腐蚀的钢材。
(5) 在易腐蚀设备内表面采用喷镀耐腐蚀金属或涂镀耐腐蚀材料等技术实现隔离防腐目的。但生产过程中如果流经设备及管线的油品的流速较大或设备中的易磨损部位不宜采用喷镀隔离技术。
(6) 对于长期停工的装置,应采用加盲板密闭,注入氮气置换空气等措施,防止大气腐蚀。
(7) 加强有关岗位操作管理,防止因操作不当造成硫化亚铁不断生成。
(8) 对于像减压塔填料,酸性水汽提塔板极易产生硫化亚铁部位,可采用酸洗、螯合物处理、氧化处理等化学方法处理。
(9) 停工前做好预防硫化亚铁自燃事故预案。设备吹扫清洗时,对于弯头、拐角等死区要特别处理,并注意低点排凝,确保吹扫质量,防止残油及剩余油气的存在。从而避免硫化亚铁自燃引发爆炸和火灾扩大。设备降至常温方可打开,进入前用清水冲洗,保证内部构件湿润,清除的硫化亚铁应装入袋中浇湿后运出设备外,并尽快处理。加强巡检。检修期间,特别是在气温较高的环境下,必须加强检查,及时发现,及时处理。
固定式高压氢气瓶爆炸事故
1. 事故经过简述
某厂芳烃分离装置开工前向氢气瓶群中的一个气瓶充装外购高纯度电解氢,充装结束后,对瓶口的法兰拆装“8”字形转换盲板时,发生瓶口着火引起单瓶粉碎性爆炸,造成了站毁人亡的特大事故。该贮气站共有氢气瓶12只和氮气瓶10只。站内有面积为109m2的充氢压缩机房及氢气压缩机两台,并有附属的充氢管系。爆炸由V204/4瓶引起并呈粉碎性破裂,紧靠它的V204/8瓶被爆炸冲击波拔断M30的螺栓6只,整体飞出16m。
2. 事故原因分析
(1) 气瓶站是为装置开停工设置的,而设备、管系、阀门长年维修计划不落实,阀门内漏情况不清楚,在要使用时的气密检查又没有发现问题,使用中保留了泄漏的阀门。
(2) 充氢量没有检查、平衡、控制。现场已充完250瓶,按0.04m/瓶计,已充10m3的氢气;而V204/4的设计容积为4.3m3。若稍加平衡,在事故前可发现充氢过程的不正常状况,事故有可能避免。
(3) 法兰拆装作业。工人在爆炸环境下用铁质搬手拆装,当有氢气泄漏时,铁质金属间的机械撞击、摩擦均可导致燃爆事故的发生。
(4) 瓶站中其它气瓶的估计从V204/4残片机械性能分析,瓶体在瞬时高压的冲击下,壁厚有不同程度的塑性减薄,使材料的强度增加,塑性下降。此种状态的材料对氢脆特别敏感,易发生氢脆开裂。
3. 事故预防措施
(1) 必须对氢气充装系统进行定期的维护保养,及时发现存在缺陷的部件,及时更换。
(2) 对充装计量系统进行改造,使原有的人工控制,更改为带安全联锁的自动化控制,防止出现超量充装的问题。
(3) 加氢对作业人员的安全教育,杜绝再次发生在爆炸危险区域内使用铁质扳手等不发火工具的情况。
(4) 对加氢站内储氢容器进行定期检测,保证其壁厚符合安全强度要求。对不适用于氢气长期贮存的设备材料进行更换,增加其防氢脆能力。
(5) 对事故责任人进行严肃处理,并加强日常安全教育,提高站内原有的安全意识。
变压吸附装置一氧化碳中毒事故
1. 事故经过简述
2000年12月12日0时30分左右,净化工段变压吸附岗位5A气动蜗杆式切断球阀出现故障,当班副操作工腾某打开旁路,切断变压吸附系统,打电话通知计控处值班人员。1时10分左右,计控处仪表工赵某来变压吸附岗位询问情况后,独自一人到现场去查找故障,腾某在操作室操作开关配合,过了一会,腾某出去听赵某说阀门出现故障,需要维修,腾某便回到了操作室。大约十几分钟后,腾某到外面看,没有看到人,以为仪表工赵某回去了,便没有在意。5时左右,当班另一名仪表工许某发现赵某不在,就打电话询问净化工段等部门,听说赵某在净化工段干完活早已回去时,许某立即赶到现场寻找,发现赵某躺在变压吸附平台上,许某赶紧喊人抢救,并立即送往医院,经诊断,确认赵某已死亡。
2. 事故原因分析
(1) 直接原因:5A气动蜗杆式切断球阀阀杆密封垫片不严,虽然系统已紧急切断,但系统内仍有1.6MPa的压力,造成高浓度的CO泄漏,致使正在现场拆卸气源的仪表工赵某中毒。
(2) 间接原因1:仪表工赵某安全防范意识较差,按规定进行此类作业现场应有2人以上,赵某却独自1人到有毒有害岗位作业,且没有监护人在场,也没有采取任何防范措施,属违章作业;计控处安全规定明确要求,“到有毒有害区域进行作业,必须同时有2人以上,或必须有监护人,必须佩戴必要的防护器材,采取一定的安全措施”。
(3) 间接原因2:公司当班值班长在得知净化工段出现问题时,没有引起高度重视,未及时到现场进行处理。净化工段班长、变压吸附岗位当班副操作工腾某没有很好地配合仪表工工作,没有作现场巡回检查,也是造成此次事故的一个重要原因。
3. 事故预防措施
(1) 实行工作票制度。认真办理工作票,凡无工作票作业,一律视为违章作业。
(2) 强化调度工作。明确调度长职责,中夜班由调度长组织各装置值班长及公司岗检人员,安排布置其中夜班的安全生产工作。
(3) 完善安全设施。在重要生产岗位安装监控器,使调度中心能够随时掌握各岗位的状况。
(4) 保证安全管理,公司工段设专职安全主任,设跟班安全监督员,专门负责当班的安全工作。
(5) 严格安全防护,把危险部位定为禁区,设置明显的警示标志,配备齐全安全防护器材,凡进入禁区作业,必须佩戴防护器材,必须严格执行有关安全规定。
加氢装置氢气压缩机爆炸事故
1. 事故经过简述
某北方炼油厂催化重整装置于1965年建成,原设计能力为100kt/a。此后,经过两次大的技术改造。2002年l0月,在原有两台循环氢压缩机的基础上,新增一台循环氢压缩机,采用两开一备方式运行。现该装置由300kt/a催化重整、120kt/a抽提装置联合组成。2007年6月12日2时33分,催化重整装置当班压缩机操作工听到运行的循环氢压缩机J-203声音异常,立即汇报当班班长。班长带领操作工赶到氢压机厂房,确认声音异常后,决定立即切换备用压缩机J-202。同时,到隔音室联系钳工。操作工关闭J-202放空阀后,去一楼检查冷却水系统,另1人在班长指挥下打开J-202入口阀门。稍后,J-203附近出现异常声音,班长决定将J-202入口阀门关闭。此时,异常声音突然增大,J-203南侧入口缓冲罐附近发生泄漏。班长意识到现场已经极其危险,无法进行机组切换,马上组织现场人员跑步回到操作室,对装置进行紧急停工处理。2时39分,氢压机厂房发生闪爆着火。
2. 事故原因分析
(1) 事故的直接原因
催化重整装置岗位操作人员确认J-203有异常后,在切换备机J-202时,采用氢气直接置换J-202系统内的空气,压力升高后,J-202系统内的空气窜入正在运行的J-203南侧人口缓冲罐内,在罐内发生爆燃。爆燃造成缓冲罐接管焊口部位及出口法兰泄漏。泄漏逐渐扩大,约2时39分人口法兰垫片呲开,致使大量氢气外泄,l9秒后达到爆炸极限发生爆炸。爆炸造成压缩机南侧中体断裂、人口法兰开裂、支撑板固定螺栓断裂、地脚螺栓拔出。
经过调查,该装置自1965年建成40多年来,一直在沿用氢气直接置换氢压机系统内的空气的操作方法,从来没有发生过事故。因此,车间一直没有执行该厂批准的《催化重整车间操作规程》中要求氢压机启动前要用氮气置换的规定,还认为是编写错误。
该事故中,用氢气直接置换氢压机系统内的空气,氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物,同时存在一定能量的点火源。点火源可以从以下四个方面产生:(1)高温明火或自然明火;(2)物体碰撞、摩擦产生的火花;(3)物体高速运动产生的静电火花;(4)电器设备故障或漏电产生的电火花。
本次事故中,氢压机人口缓冲罐内,由于氢气携带微量硫化氢,硫化氢与管道、容器的金属铁反应产生高自燃物硫化亚铁,硫化亚铁长时问积聚,在一定条件下,很有可能自燃。另外,用氢气置换氢压机系统内的空气,如果速度过快,很容易产生静电火花。切换操作发生在凌晨2点,人的生理和心理都处于极度疲惫状态,而且在运氢压机已经存在故障,急需切换到备用氢压机,难免置换速度过快,产生静电火花。
(2) 事故的间接原因
催化重整车间违反《炼化企业生产装置操作规程管理规定》,没有按照已批准实施的操作规程制订岗位操作卡片。炼油厂2006年1月1日颁布实施的新版《催化重整车间操作规程》第五章“专用设备操作规程”第5.1节“往复式压缩机的开、停操作”中,明确要求氢压机启动前要用氮气置换,并写明详细的氮气置换程序。要求:“在引氮气时,注意不要超过压缩机入口的工作压力”,“直至化验分析氮气置换合格(含氧量小于0.5%)”。而催化重整车间2007年1月5日制订的《重整装置压缩机岗位循环机202操作卡》却没有氮气置换程序,而是采用氢气直接置换压缩机。车间违反《炼化企业生产装置操作规程管理规定》及《催化重整车间操作规程》的要求,为事故的发生埋下了重大隐患。反映出车间没有深入地、科学地、规范地研究安全生产工作,一些习惯性的违章做法没有改变。
催化重整车间工艺管理不到位,辅助流程管理混乱。2002年,该车间在增设压缩机氮气置换管线时,只设计了一道阀门。没有按照石化企业相关规范“在间歇使用的公用工程管道上应设置管道切断阀,并在两阀间设检查阀”的要求,设计安装“双阀”。导致氮气线投用后,因无法确认阀门内漏情况,只能在界区加装盲板盲断,增设的氮气置换管线不能发挥应有的作用。压缩机脱液线也属于“双阀”流程设计,正确的使用可以有效地防止物料互窜。但现场勘察发现:脱液线有三阀同时关闭的现象,也有检查阀关闭,而隔断阀却打开的现象。使脱液线上的“双阀”失去应有的“隔断”、“检查”的双重作用。
3. 事故预防措施
(1) 立即组织开展一次岗位操作规程及操作卡片大检查活动。重点检查操作卡片与操作规程不一致、实际操作与操作规程不一致等问题,及时纠正操作规程制订和执行“两层皮”的现象。
(2) 严格执行安全管理规定,对输送、储存易燃气体的设备及管道,引入介质前必须用惰性气体(氮气)进行置换,并分析合格,确保不把空气带入工艺系统。
(3) 加强对工艺、设备辅助流程的管理,对不用的设备和管线要及时拆除或盲断,并做好标识。在用的工艺、设备辅助流程要与主流程一样,明确操作方法,严格进行管理。
(4) 对装置内“双阀”流程进行一次检查确认,确保正确使用“双阀”流程。除置换、再生、充压、排料等操作过程外,“双阀”流程中的检查阀必须要保持常开。当“双阀”流程中的切断阀有泄漏时,要及时处理切断阀,而不能关闭检查阀,更不能给检查阀加装管帽,以防止出现窜料事故。同时也应注意,“双阀”流程绝不能代替盲板使用。
(5) 深入开展员工技能培训工作,提高员工判断、处理生产问题的能力。各单位对不同岗位的员工,要有针对性地制订具体的培训计划,努力提高员工的操作水平和判断、处理本岗位生产问题的能力,避免因异常生产问题处理不及时、措施采取不得当而引发安全生产事故。
氮气管线爆裂事故
1. 事故经过简述
大约在事故发生前4天,氮汽化控制系统的一个低温保护控制器出了故障。在处理此问题时,判断此控制器坏了,且确认没有备件。经研究决定将氮汽化系统放在备用状态并订购适当的部件。由于多年来系统改变及改进未能备案,现有的工艺仪表图及电气图不能准确地给予参考,于是根据判断及所拥有的图纸,在旁边安装了一个气动旁路控制器,此不准确图纸表明此旁路的安装将仅取代一个低温保护控制器,而实际上也使另一低温保护控制器完全失去作用。
1995年3月30日夜间,生产人员启动T2装置,T2装置于两天前停车加热氩换热器,到22:00,装置开车很成功,且产品纯度合格。液化装置MPL供应T1和T2两个空分塔,由于操作人员在一个装置开车时分配液氮的经验不足, 两塔都有些不稳定。22: 45,MPL因电柜跳闸而停车, 生产人员重新启动MPL。在建立M PL 工况和分配液体的过程中, T1装置在1995年3月31日2: 00, 由于主冷液位低而停车,而T1装置的停车又迫使氮汽化系统的启动。生产人员在通知有关人员的同时, 开始重新启动T1装置,大约1小时后, 控制室听到一声巨响, 生产人员调查后发现, Texaco氮气管线爆裂且从地下喷出一片蒸汽云,同时由于仪表压力低(都来自备用氮系统),所有设备都开始停车。
2. 事故原因分析
(1) 一个汽化器冷水泵单向阀未能打开,这可能是因为机械故障或单向阀下游水压过高。通常情况下,汽化系统在使用过程中,开始结霜时,水量就减少,然后触发第二台水泵启动。可能由于霜的形成,系统压力已升至使第二台水泵的单向阀关闭,从而引起流向汽化器的水量不足,不能满足汽化系统的要求。
(2) 由于低温保护控制器被旁通,不能起作用及报警,汽化器温度继续下降,直至水侧结厚厚的冰,最终将液氮带进氮管线,造成其冷脆爆裂。
3. 事故预防措施
(1) 确认所有关键系统的图纸,尤其是氮备用系统图纸。
(2) 开发一整套通用的低温保护控制器及旁通程序,包括电动、气动、机械等等。
(3) 修订操作规程, 增加低温保护控制器及旁通的规定。
(4) 向全球的有关气体公司通告,以引起注意,从而避免类似事故的发生。
氩气窒息死亡事故
4. 事故经过简述
1999年11月8日上午8:50,氩气充填站与制氧主控室联系送氩气,准备充填氩气作业。经管道置换和预压后,开始装瓶工作。此时因敷设在进收发室采暖管沟内的氩气管道突发性泄漏未被发现(前日均正常作业,收发室内每日有人工作未觉异常)。9:30,厂氧气调度长去氩气收发室,检查氩气台账,此时室内已充满大量惰性(无味)氩气,当两人打开门时,将部分空气随两人同时带入,故两人进入室内瞬时未发现异常。但当比重大于空气的高纯度氩气不断由地下涌出,自下而上超过人体高度时造成两人供氧不足,发生窒息。9∶53被他人发现,送往医院抢救无效而死亡。
5. 事故原因分析
(1) 高压氩气管道与入室生活用采暖管道同一地沟敷设,去氩充填站的DN38×4mm无缝钢管设计压力15MPa,此前曾连续工作五年均未发现异常,且氩气收发室每天有人工作也未发现异常。因此推断为当日充气时地管瞬间穿透。该高压管道一旦发生泄漏,氩气会很快充满地沟,并通过地沟窜入室内。
(2) 原设计中,该管道为架空管道,后改为地沟敷设,并与热水管同沟,但未考虑地下地沟内湿度大,没有做加强型防腐。
(3) 在距该管沟西侧入口不到1m处地表植树,平时用水浇树又使得周围土壤湿度增大,管道腐蚀加剧。
(4) 安全点检与检测不到位,对该管道在高湿度管沟内长时间未检测腐蚀情况,未能及时发现并予以清除。
(5) 氩气管道泄漏点是在地沟西侧入口弯头处,经检测为气焊烧灼损伤(经确认为安装施工时造成,未被发现),伤痕长20mm,宽16mm,烧灼深度>2mm,即该处管壁仅存厚度<2mm,且管壁下陷,致使管道内侧气体流通截面在此处变窄。当管道进入工作状态时,此处气体流速猛增,流经管壁较薄的受伤点处,在高压、高流速的气体不断冲刷下该管道发生穿爆,使气体外泄,沿地沟窜入室内,从而造成两人工亡的严重后果。
(6) 事故发生后,由公司多家单位及我厂组成事故调查组,曾对现场做模拟试验,即将室内门窗等恢复原状后按工作程序开始送气,送气仅2分钟,室内氩气浓度就已达80%以上,氧气含量仅为2%~413%。
(7) 氩气相关技术参数:氩气为无色、无味的稀有惰性气体,气体密度为117834kg/m3。氩气与空气的比重为11397∶1,我厂充瓶用氩气纯度为991999%,充瓶用氩气压力为15MPa。
(8) 该充填站为东西向建筑,收发室为充填站北面第一间,第二间内为充填休息室,与充填场所相连,第三间为瓶库。该收发室门向西侧,窗在北侧(该地区冬季常年刮西北风,且寒冷),故当人员进入收发室内时大都随手将门关上,以防冷空气进入。当时现场的情况是门关着,窗有一扇略开1/3,且窗面距地面高度为115m,超过人在室内坐着的高度。由此推断,氩气由地下窜入收发室后,在地面聚集沿地面逐渐升高至充满室内,形成置换。据有关资料显示,人在这种环境下,只需5~8分钟即可窒息死亡。
6. 事故预防措施
(1) 在易发生窒息的岗位、班组,配备氧气测试报警器。在设备厂房和阀门室、操作间,安装强排通风换气装置,以防止窒息、火灾和爆炸事故发生。
(2) 将DN38×4mm氩气管道从采暖热力管沟内移出,在距原管沟400mm处,采用直埋敷设。
(3) 为防止DN38×4mm氩气管道再次发生泄漏事故,我们在该直埋管段外圈加装放散套管,套管两端开口并引出至地面以上300mm处,如一旦发生泄漏,漏出的氩气可通过套管及时排放到空气中,并在大气作用下很快得到稀释,避免存在高浓度氩气,从而根治了这一隐患。
(4) 加强直埋管段及其套管的防腐处理。我厂采用沥青防腐涂层,分为冷底子层、沥青涂层、加强包扎层、封闭层、沥青涂层及外包扎层,共六层。最内层沥青为两层,每层厚度为115~2mm之间,加强沥青涂层厚度在218~315mm之间,总厚度>6mm。
(5) DN38×4mm氩气管弯头,采用冷弯制作,曲率半径>5D。
(6) 建立定期检测制度,对所有压力管道做有针对性的周期性的检查,每年一次,及时发现隐患,消除隐患,避免重复事故发生。
二、包含事故经过简述及事故原因分析
高炉炉顶爆炸事故
1. 事故经过简述
2006年3月30日,唐山国丰钢铁有限公司5号高炉按计划准备进行检修,现场共有26名职工,其中高炉生产人员14名,检修人员12名。但由于当日夜班炉温向凉,5时40分高炉产生悬料,并且风口有涌渣现象。值班工长董××及时报告车间副主任李××、主管生产副厂长翟××、李××、翟××分别于6时、6时20分到达现场组织采取措施。6时10分减风到146千帕,6时25分左右11号风口有渣烧出,看水工及时用冷却水封住,由于担心高炉产生崩料后灌死并烧穿风口,高炉改常压操作,为紧急休风作准备。6时35分改切断煤气操作,炉顶、重力除尘器通蒸汽。6时50分观察炉况比较稳定,又减风到70千帕,稍后又发现有风口涌渣现象。7时10分加风到89千帕,压量关系转好,但顶温明显上行,为控制炉顶温度,从7时35分开始间断打水,控制顶温在300~350℃。8时15分左右高炉工况呈好转趋势,但发现此间料尺没有动,怀疑料尺有卡阻,值班工长董××安排2名煤防员进行煤气监护,安排2名检修人员到炉顶平台对料尺进行检查。8时39分左右,炉内塌料引发炉顶爆炸,造成6人死亡(炉顶平台4人全部遇难,渣口平台处2人死亡)、6人受伤的事故。
2. 事故原因分析
(1)直接原因:
5号高炉由于长时间悬料(约3小时),炉内上部形成膨料(固体料柱),炉内下部形成较大空间,成为一个高温高压的容器;高炉已经切断煤气操作,高炉炉顶放散阀打开,炉顶和大气相通;因炉顶温度逐步升高,在40分钟内采取断续打水措施,以控制炉顶温度在300~350℃之间。高炉内突发塌料后,炉顶瞬间产生负压,空气从炉顶放散阀处进入炉内,炉身上部含有水的固体料柱突然塌落,附着在固体料柱上的水遇高温后分解产出氢气和氧气,和炉内下部的高温煤气突然混合后(炉内下部温度高于1000℃)发生爆炸。
(2)间接原因:
1)5号高炉现场操作人员在炉凉初期未严格执行中华人民共和国安全生产行业标准(AQ2002~2004)《炼铁安全规程》和唐山国丰钢铁有限公司《炼铁作业指导书》的相关规定。
2)炼铁厂管理人员安全管理能力较差,对现场安全操作检查确认不够,对现场工人的操作行为指挥不利,未能采取果断措施,积极组织坐料,造成长时间悬料,使炉内空间变大,给事故的发生埋下了隐患。
3)炼铁厂现场管理混乱,指挥协调不利,劳动组织不合理,交叉作业。在5号高炉炉况不正常的情况下,检修人员提前进入高炉现场。
由于COREX炉属新开发的炼铁技术,目前世界上投产的仅7台,且运行过程中尚未发现存在较大的安全隐患,也无事故报道,故选择高炉炼铁工艺的事故案例进行参考。从以上事故案例可见,操作人员在处理异常情况时,必须严格按照已经过论证的操作规程或相关规定执行,不应凭经验操作,管理人员应更熟悉安全规程,一旦发现操作人员违规,必须立即制止,已防止事故的发生。
转炉爆炸事故
1. 事故经过简述
1986年11月7日16时25分,重庆钢铁公司六厂2#转炉发生爆炸,死亡6人,重伤3人,轻伤6人,造成全厂停产。11月7日,重钢公司六厂2#转炉早班工人于15时14分出完超计划的第二炉钢(计划6炉钢)后,倒碴并清理炉口残钢,准备换炉。此时车间副主任兼冶炼工段长钟某指挥当班班长洪某用水管向炉内打水进行强迫冷却,以缩短换炉时间。16时中班工人接班。这时钟段长指挥中班工人准备倒水接碴,并亲自操作摇炉倒水。当炉体中心线与水平夹角为三十度时,炉内发生猛烈爆炸,汽浪把重约3.3吨的炉帽连同重约0.95吨的炉帽水箱冲掉,飞出约45米,打碎钢筋混凝土房柱,当场造成6人死亡。
2. 事故原因分析
重钢公司钢研所根据对炉体的检查和取样分析认为,当时炉内约有280毫米厚的残碴,体积约0.6立方米,重约2吨。在爆炸前残碴处于液体状态,当水进入炽热的炉内后,水被大量蒸发,液碴表面迅速冷凝成固体状。由于冷却时间短,碴表面以下部分仍处于液体状态,在进行摇炉倒水操作时,由于炉体大幅度倾斜,在自身重力作用下,炉内残碴发生颠覆,下部液碴翻出并覆在水上,以致液碴下部大量蒸汽无法排出,造成爆炸。
这是钢铁冶金行业一起典型的物理爆炸事故。主要是由于水在炽热铁水或钢水的加热下迅速汽化,但无法及时排出而造成的局部压力升高。当达到临界点时,就会发生爆炸。虽然该案例发生在炼钢的转炉系统,但对炼铁的高炉以及本项目涉及的COREX炉也有同样的警示作用。
炼钢车间转炉钢水外泄爆炸事故
1. 事故经过简述
某年×月×日00:20,某钢铁集团所属炼钢股份公司炼钢车间1#转炉出第1炉钢。该车间清渣班长陈某到钢包房把1#钢包车开到吹氩处吹氩。00:30,陈把钢包车开到起吊位置,天车工刘某驾驶着3号80t天车落钩挂包(双钩)准备运到4号连铸机进行铸钢。陈站在钢包东侧(正确位置应站在钢包5m处)进行指挥挂包。陈看到东侧钩挂好后,以为西侧钩也挂好了,就吹哨明示起吊。天车工听到起吊哨声后开始起吊。开车后由1号炉方向向4号车行驶约8m后,班长指吊工陈某发现天车西侧挂钩没有挂到位,钩尖顶在钢包耳轴中间,钢包倾斜随时都有滑落坠包的危险,陈立即吹哨示意落包。在2#烘烤器工作的清渣工、吹氩工听到陈的哨声后也发现天车西侧钩没挂好,便一同与陈追着天车喊停车,并对在天车下滑板作业场地1号包坑作业的滑板工施某等人及在3号包坑作业的山东某耐火材料公司的滑板工卢某等人喊:“快跑”(每坑相距5m)。当天车行驶到三号包坑上方时,天车工刘某听到地面多人的喊声,立即停车。在急刹车的惯性作用下,西侧顶在钢包耳轴的吊钩脱离钢包轴,钢包严重倾斜(钢包自重30t,钢水40t)挣弯东侧吊钩后脱钩坠落地面,钢水洒地后因温差而爆炸(钢水温度1640℃)在1#坑包作业的3名工人先是赵某听到钢包坠地“咣当”一声侧头一看钢包坠落,钢水外泄,转身向东侧大门逃生,边跑边呼喊,跑了约15m之后摔倒。施等2人随后跑到赵身边时被一股爆炸的钢水严重灼伤。赵被灼成轻伤。距离钢包坠地最近的3名山东某耐火材料公司的工人2名当即死亡,1名在被送往医院经抢救无效死亡。施等2人被送往急救中心抢救。集团公司领导和市里有关部门领导接到事故通知后立即赶到现场组织抢救人员、恢复生产。这是一起严重的起重伤害事故,事故造成了3人死亡、2人重伤和1人轻伤,事故直接损失30万元。
2. 事故原因分析
(1)直接原因
1)3号天车起吊钢水包时,西侧挂钩没有完全挂住钢包的耳轴,而是钩顶尖在耳轴的轴杆中侧,形成钩与耳轴“线”接触。指吊工陈某指挥起吊时站位不对,只能看到挂钩挂住东侧钢包耳轴上,而没有到西侧检查确定后是否挂住就吹哨指挥起吊。造成钢包受力不均匀、倾斜,随时都有坠包的危险,因刹车惯性力使西侧板钩从耳轴上脱落,挣弯东侧耳轴钢包坠地倾翻是造成重大伤亡责任事故的直接原因。
2)天车工刘某违规操作,发现陈指车工站位不对没有告示,启车时没有按操作规程“点动”、“试闸”、“后移”、“准起吊”操作,造成中途急刹车惯性力作用下钢包西侧板钩脱落,钢包受力不均匀挣弯东侧挂钩后坠地倾翻的重大伤亡责任事故的直接原因。
(2)间接原因
1)生产确认制、责任制、安全操作规程实施不到位。
2)立体交叉作业安全隐患重大,安全生产保障措施不利。
3)生产车间噪音较强天车行驶时预警铃声较弱,很难听到。所以,发生事故躲闪不及。再者,天车行驶时频率较大,来回躲闪影响作业。
4)作业场地狭小,出现钢包坠地事故,钢水四溢爆炸,根本无法躲闪,出现伤亡事故是必然的。
这起事故主要原因是人为的不当操作而引发的,可以发现,该公司其实已制定了相关的操作规程,但在实际生产中,作业人员并未很好的遵守执行。其次在场地的布置,流程的立体设计上也存在一些问题。本次项目中的转炉项目也存在钢水、铁水的吊装作业,根据第一步实施项目的情况来看,现场布置较合理,硬件方面的安全措施比较到位。这就要求我们的操作人员必须严格按制定的安全操作规程作业,杜绝发生此类人为事故的隐患。
空分装置冷箱内爆炸事故
1. 事故经过简述
某厂空分装置由德国Linde公司设计制造,采用深冷法全低压工艺流程。精馏塔采用双段精馏塔,将液态空气依次在上、下塔内进行O2、N2分离,生产高纯度氧气(O2纯度≥98%)和高纯度氮气(N2纯度≥99.999%)。该装置1988年投产,生产能力为28000Nm3/h。
2000年12月12日0:18分,空分装置N2压缩机因高压缸止推轴温度高联锁动作,导致该机联锁跳车。0:26分,2#高压锅炉汽包低水位联锁跳车。1号高压锅炉所产生的蒸汽不能满足生产系统需求导致10MPa蒸汽压力急剧下降。0:38分,空气压缩机透平入口蒸汽压力由10MPa降到5.8MPa,操作人员按操作规程对该机手动停车。0:40分,空分装置冷箱内精馏塔下塔内和N2液化器以及其连接管线发生爆炸。事故导致N2液化器外壳炸碎,部分管道炸裂、拉断,精馏塔塔盘脱落,个别设备、阀门、仪表损坏。冷箱外壳东北角炸开,冷箱严重变形,设备及管道部分碎片和内填的珠光砂喷出。
2. 事故原因分析
液N2洗装置调节阀前止逆阀检修质量出问题,阀板在停车时卡住,关闭不到位造成在N2压缩机跳车后,H2从液N2洗装置窜入空分装置冷箱内,为爆炸提供了物质条件。当N2压缩机跳车后。操作工在14min后才按下液N2洗系统的停车总联锁,造成液N2洗装置阀不能及时关闭,H2穿过止逆阀到调节阀大约6min,在操作工手动关闭阀以后才切断H2源。
N2压缩机联锁误动作跳车导致空分装置系统内工况变化,为H2向该系统反窜提供了机会。事故状态下,蒸汽系统失控,造成空气压缩机停车,使空分装置系统工况紊乱。造成精馏塔底的富O2液空气上窜,同已进入精馏塔、低压N2以及其它设备中的H2汇集混合,达到爆炸极限,在气流的作用下产生静电引爆。
此事故主要是由于易燃气体窜入精馏塔内与助燃气体形成爆炸性混合物所致,其易燃气体是氢气。除氢气外,若空气源中易燃气体浓度过高,分子筛吸附去除易燃杂质不利,也有可能造成类似的事故,因引起注意。
氧气厂制氧机主冷微爆事故
1. 事故经过简述
1998年12月10日11∶00发现粗氩塔阻力突然由29.6kPa降至25.6kPa,粗氩纯度也由88%突然降为80%以下(分析表最小刻度值为80%),主塔其它参数均无明显变化,经多次调整无效。根据以往经验,这种现象是由于主冷泄漏引起的,因为下塔易挥发组份窜至上塔后随氩馏份进入粗氩塔,在粗氩塔中由于含氮量增多,回流液体量减少,致使粗氩塔阻力下降。经过对主冷液氧、主冷气氧及产品氧分析,纯度分别为99.6%、99.5%、95%,从氧液化器前取样分析氧纯度为95%,分析结果证实了发生主冷爆炸的判断是正确的,主冷液氧和主冷气氧纯度之所以仍为正常值,是由于二者取样点位置远离泄漏点。从上塔压力没有升高这一现象可以看出这是一起主冷板式单元个别通道发生泄漏的微爆事故。由此想到在11月6日,2#10000m3/h制氧机临时停车后再启动时曾出现粗氩塔阻力较以前稍有下降,由30.4kPa降为29.6kPa,虽经检查未发现其它异常。因此可以断定从那时起主冷就已开始发生了微漏,只不过那时没有现在的现象明显而已,这次泄漏是在上次微漏的基础上进一步加剧了。
2. 事故原因分析
(1)主冷液位未完全实行全浸操作。通过查看运行记录发现,在每天两次的槽车取液氧期间,主冷液位有时稍低于全浸液位,但两三个小时后又重新回到全浸位置。该厂3#10000m3/h制氧机1976年曾发
生一起大面积主冷爆炸事故,从损坏的主冷单元可以很明显看出爆炸位置全部位于同一水平面,即板式单元高度80%的位置处,这里正是主冷液位经常发生波动的位置。液位下降过程是换热表面杂质浓缩的过程,经常波动将会使乙炔和其它碳氢化合物在这里析出沉积,这是由于未实行全浸操作造成的。从那以后该厂所有制氧机全部实行全浸操作,再也没有发生过类似事故,但是近年来,由于种种原因,对全浸操作又有些麻痹和侥幸心理,以致造成这次事故。
(2)空气粉尘的积累是这次主冷爆炸的另一原因。经过对主冷的检查,发现北面相邻的3个单元共4个通道发生了泄漏,同时发现所有六个主冷板式单元氧通道翅片上及主冷容器壁面上均附有灰尘,在用压力空气对氧通道吹扫时个别通道有粉尘堵塞现象,进一步的检查发现,两台液氧泵入口管路水平段有大量黑色粉尘,经化验分析与空气入口过滤袋上灰尘成分基本一致。众所周知,主冷发生爆炸除了有爆炸危险杂质(即可燃物)、液氧(助燃物)外,还必须具有一定能量的引爆源,三者缺少任何一种都不能发生爆炸,主冷液氧中存在大量空气粉尘使可燃物和引爆源有可能同时存在。对管内沸腾的冷凝器微量爆炸进行过研究,当空气中尘埃净除不彻底时,尘埃在冷凝蒸发器内积聚,使个别通道阻塞,在这种情况下,被阻塞的通道开始在无循环沸腾工况下工作。板式主冷与其情况类似,清除不彻底的空气粉尘能够积聚在氧通道内,造成局部阻塞或液氧流通不畅,在无循环的沸腾工况下或循环率很低的情况下工作时,液氧形成干蒸发,可能造成爆炸危险杂质的积聚。
静电的积聚是可爆系统(氧-可燃物)的引爆源之一。试验证明液氧静电积聚的过程在很大程度上与其含固体粒子量有关,不净洁的液氧在不接地的管路中可产生电位为数千伏的静电。空气粉尘的存在导致很高的静电电压,在静电的作用下,使可能积聚的爆炸危险杂质在液氧环境中使个别氧通道产生微爆。
产生主冷大量空气粉尘积累的原因有两方面。第一,2#10000m3/h的袋式空气入口过滤器脉冲反吹装置一直未正常投入运行,造成吸入阻力较大,较大的吸入差压成为粉尘透过过滤袋进入空分装置的推动力。第二,在对喷淋冷却塔(该塔系空心塔)的检查中,发现所有五个喷头和其中的两个喷管都有不同程度的堵塞,这样就造成雾状喷淋效果不好,使冷却水洗涤空气粉尘的能力减弱。
天然气调压站输气管道爆炸事故
1. 事故经过简述
1999年12月18日15时54分,某油田天然气调压站与天然气管线接口处突然爆裂。由于爆炸产生的巨大能量和冲击波,将爆管西侧约4m长的管线扭断,东侧16m长的管线撕裂扭断,北侧管线连同调压站阀门一起扭断并向北飞出70多米远,爆炸的碎片向南飞出70多米远,并将调压站院墙外的杂草引燃起火,外泄的天然气发生着火。事故造成了巨大的经济损失,引起油田各级领导的高度重视。
2. 事故原因分析
通过事故发生后进行的宏观检查、厚度测定、腐蚀产物检测及扫描电镜分析的结果可知,爆管的主要原因为:
(1) 天然气中含有部分H2S,CO,CO2气体及部分水份等杂质,导致了管线的严重腐蚀。通过测厚检查发现,爆破的三通底部减薄最严重。根据三通部位的几何特殊性,可知该处天然气流速最慢,从而使天然气中的H2S,CO,CO2气体及部分水份等杂质有更为充足的时间与金属管壁发生各种反应,导致了该处腐蚀最为严重。
(2) 三通管线的选材没有按设计要求取材,管线不符合20#钢的要求和标准,焊接质量差,加速了材质的腐蚀和减薄。
(3) 塑性变形使金属内部产生大量的位错和空位,位错沿滑移面移动,在交叉处形成位错塞积,造成很大的应力集中,当材料达到屈服极限后,应力不能得到松弛,形成初裂纹,随着时间的延迟,裂纹不断扩展。
(4) 该管线从未进行过专业的技术检测,使用状况不明,也是造成事故的原因之一。长期使用13年的天然气管线遭受严重腐蚀之后,造成强度大大降低,实际壁厚小于计算厚度,远远不能满足使用条件,在微裂纹的诱导下,不能满足强度要求,发生了爆炸事故。
这次事故的教训是非常深刻的,本次建设的天然气调压箱是易发生重大安全事故的部位,从设计、施工到监督检验,必须进行强有力的专业检查、验收,杜绝使用不合格的管线,确保施工质量。使用单位在加强自检的同时,必须定期的由专业检测单位进行定期检查,以便及早发现事故隐患,找出薄弱环节,防患于未然。
煤气柜爆炸事故
1. 事故经过简述
2003年9月15日17时20分,陕西省某钢铁企业100000m3煤气柜发生爆炸事故。2003年9月14日14时30分左右,该公司机动厂煤气站职工在例行检查时,发现煤气柜顶部距离中心放空管1m处有l条3m多长的裂缝。沿径向分布,煤气泄漏严重,立即进行了报告。公司接到报告后,非常重视,研究确定了以胶粘方法进行检修补漏的方案。当晚11时50分,煤气站做完了检修前的准备工作,将煤气柜中节I、Ⅱ和钟罩部分高度降至零位;给煤气柜煤气入口管道加了盲板;封了进出口水封;打开了旁路,使煤气不再进入煤气柜,直接供给用户;打开了煤气柜顶部的放空阀门;连接了蒸汽管道,打开了蒸汽阀门,通入蒸汽进行吹扫。
9月15日9时多,公司有关领导及职能部门、机动厂的领导再次到现场进行了查看,又发现了几处小漏点。之后,由机动厂负责补漏检修工作。机动厂安全科负责同志用袖珍式CO监测仪检测了小漏点处的CO含量,公司安全环保部的技术人员在放空口处取样用防爆筒做了爆发试验,均未发现超标现象。检修人员即用角向磨光机对泄漏点表面做打磨清理,另1人用强力胶加玻璃纤维布在清理后的金属表面进行粘接。这样修补了三个漏点后,已是11时多,上午工作结束。下午上班后,大约14时30分,机动厂检修车间副主任安排6个人分成3组,按照上午的方法进行打磨粘接修补,检修工作进展正常。17时左右,分厂领导带领2名车间领导上到柜顶进行检查。17时20分,爆炸事故发生。爆炸将煤气柜钟罩顶板近1/3部分炸翻,造成6人落入气柜内5m多深的水中,3个被冲击波和气浪冲到气柜顶部周边致伤。6名落水人员中5人溺水死亡,1人受伤。另3人中,1人因烧伤医治无效死亡。2人受伤。
2. 事故原因分析
经过现场调查和查阅有关技术资料,分析认为爆炸是由于形成爆炸性混合物并遇点火源形成的。形成爆炸性混合物的原因主要有两点:
一是蒸汽吹扫不彻底,残留下来的焦炉煤气与空气混合;用于蒸汽吹扫的蒸气管道直径为Dg50mm,此处的蒸汽压力约为0.1MPa~0.2MPa。如此小流量的蒸汽,对于容积为1200M3的空间来讲可谓是杯水车薪,再加上水槽内尚有4000多m3的水,根本起不到蒸汽吹扫的作用。况且,在蒸汽阀门打开之前,Dgl50mm的放空阀已经打开,这样的做法不但使蒸汽吹扫毫无意义,反而给空气进入煤气柜内部创造了条件,使煤气柜内部的易燃易爆气体与空气混合形成了爆炸性混合气体。
二是由于煤气柜内通入蒸汽后,柜壁温度就会升高,加上当天气温较高(36℃),这样,气柜内壁吸附的固体残渣,水面漂浮的煤焦油等物质内吸收的易燃易爆气体挥发析出,与空气混合形成爆炸性混合气体。
当形成的爆炸性混合气体,遇到磨光机打磨金属表面产生的火花(即着火源),即发生爆炸事故。发生该事故的设备虽然属于湿式煤气柜,与本项目采用的先进POC干式煤气柜相比结构不同,但其发生火灾爆炸的事故机理是相通的,仍值得引以为戒。
传动皮带伤人事故
1. 事故经过简述
1999年1月5日7时40分,某厂维修工张某到岗后发现正在运行的4号皮运机皮带跑偏,于是便用扳手去调整。随即维修工柳某也到岗,见张某在修理4号皮运机,柳某前去一起修理。经修理调整皮带不正,这时张某发现4号皮运机被动轮沾有钡饼料,便用左手去掏,被运行的4号皮运机皮带将手臂卷入辊中,柳某赶紧呼叫停4号皮运机,在操作台上检查4号离心机的工段长段某听到后立即切断4号皮运机电源,下操作台发现张某左上臂中间断开,肌肉严重拉损至肩部,斜靠在水管上,这时约8时左右。在场人员立即用车将张某送至医院进行抢救,但其左臂伤残不能再植。
2. 事故原因分析
根据现场情况和调查在场人员,在4号皮运机运行的情况下,维修工张某未采取措施处理饼料造成这次事故的发生。造成事故的原因是:1.张某安全意识不强,在设备运行的情况下,用手代替工具违章操作,是造成这次事故的主要原因。2.厂领导安全管理不严,督导不细致也是造成事故的原因。3.工段安全工作抓得不紧,安全措施制度未落实,有关人员业务素质及安全意识差也是造成这次事故的重要原因。
卷烟厂高处坠落事故
1. 事故经过简述
2005年10月19日19时50分,某厂2号卷包机组副挡车工尹某,打扫卫生时违章攀登至设备上方,被送丝小车撞伤后跌落到地面,经抢救无效死亡。
2. 事故原因分析
作业人员在无防护措施的情况下违章登上设备,进入送丝小车运行路线而被撞到是本次事故的主要原因。卷包机主挡车工及班组负责人监督不力,未及时发现违章行为具有次要责任。此外,该分厂平时不重视对员工的安全教育,提高员工的安全意识也是本次事故的重要原因之一。
化粪池清理硫化氢中毒事故
1. 事故经过简述
2006年7月4日上午9时10分,某厂3名工人在对厂区内的化粪池进行清淤处理时,因沼气中毒倒在化粪池中。市公安消防局接到市公安局指挥中心出警命令后,迅速调派特勤一中队2辆消防车12名官兵赶赴现场实施抢险救援。特勤一中队到达现场后,迅速对事故现场进行了详细的勘查:厂区内的化粪池采用半封闭结构,在西面有一个约60cm的进出口。中队指挥员决定由2名战斗员组成一组,佩戴空气呼吸器和强光灯,采用结绳救人的方法营救被困人员。9时40分、45分和51分,消防官兵分3次将3名被困人员解救出来,经在场120医务人员检查,发现最后1名被救出者已瞳孔放大伤情较重,3名被救人员均被送往附近医院抢救。
2. 事故原因分析
经调查发现,本次事故主要是由于工人缺乏防护知识违章作业造成。由于该场所是半封闭结构,仅有一处狭小的出入口,且未安装任何机械排风设施,长时间关闭后,已积聚了大量的硫化氢等气体。而作业人员自我保护意识较差,未在进入已积聚大量硫化氢气体的场所前佩戴防毒面具,也未想到使用有害气体检测报警仪先行进行检测。作业人员发现中毒后,由于缺乏硫化氢防范的知识和急救的设施,已来不及采取自我救助措施,当救援人员到达时,已造成了较严重的中毒症状。究其深层次的原因,也存在公司管理不严,对员工安全教育培训工作不到位等原因。
分馏系统硫化亚铁自燃事故
1. 事故经过简述
2001年5月2日,某石化厂催化车间进行检修期间,分馏系统吹扫完毕,设备打开放空。第二天下午2时,发现分馏塔顶油气分离器人孔冒出浓烟,紧接着发生闪爆事故,并伴有刺激性气味放出,判断是二氧化硫气体,车间人员立即向此罐内打水冷却,制止了事态的发展,未引起大的损失。
2. 事故原因分析:
进入罐内检查发现,罐底沉积较厚一层类似铁锈的物质,经化验发现硫化亚铁含量很高。由于停工时间较长,设备内部构件长期暴露在空气中,会造成大气腐蚀,生成铁锈;开工前的清理不易将其除去,在生产过程中铁锈和硫化氢作用生成硫化亚铁,下次停工吹扫时由于吹扫使硫化亚铁层脱落,随气流进入油水分离罐,沉积下来。由于天气炎热,气温达30℃,随着热量的积累,使“铁锈”表面油膜及水分蒸发掉,与空气直接接触,最后引起干燥的硫化亚铁发生自燃,并引燃油气发生闪爆。