1、事故經過簡述

2001 年 2 月 27 日 16 時 45 分，江蘇省鹽城市某化肥廠合成車間管道突然破

裂，隨即氫氣大量泄漏。廠領導立即命令操作工關閉主閥、附閥，全廠緊急停車。

大約 5 分鐘后，正當大家在緊張討論如何處理事故時，突然發生爆炸，在面積約千余平方米的爆炸中心區，合成車間近 10m 高的廠房被炸成一片廢墟，附近廠房數百扇窗戶上的玻璃全部震碎，爆炸致使合成車間內當場死亡 3 人，另有 2 人因傷勢過重搶救無效死亡，26 人受傷。

2、事故原因分析

根據爆炸理論，可燃氣體在空氣中燃爆必須具備以下條件：一是可燃氣體與空氣形成的混合物濃度達到爆炸極限，形成爆炸性混合氣；二是有能夠點燃爆炸性混合氣的點火源。據調查，事發之時合成車間無現場動火等明火火源，那么，點火源從何而來，專家對氫爆炸事故的原因進行剖析：

1）爆炸混合氣體的形成。管道破裂后，氫氣大量泄漏，立即形成易燃易爆混合氣體，并迅速擴散。氫氣在空氣中爆炸極限是4%～74.1%，當氫氣濃度達到爆炸極限遇點火源會發生爆炸。

2）點火源的產生。事故發生后，事故現場一片廢墟，點火源難以十分準確定位。根據事發之前現場和事故本身情況分析，點火源的產生有以下幾種可能：

氫氣泄漏過程中產生的靜電火花；高溫物體表面；電氣火花；人身靜電火花。

（1）靜電火花

氫氣大量泄漏產生靜電火花當兩種不同性質的物體相互摩擦或接觸時，由于

它們對電子的吸引力大小不同，在物體間發生電子轉移，使其中一物體失去電子而帶正電荷，另一物體獲得電子帶負電荷。如果產生的靜電荷不能及時導入大地或靜電荷泄漏的速度遠小于靜電荷產生的速度，就會產生靜電的積聚。氫氣不易導電，能保持相當大的電量。

①氫氣在管線中流動時產生靜電荷。當氫氣在管線中流動時會形成氣體與固

體接觸分離的條件，這種現象的連續發生，就會產生靜電。如果氫氣管道未接地或接地不良，就會積聚一定量的靜電荷。

②氫氣泄漏時產生大量靜電荷。當氫氣從管道大量泄漏噴出時，氫氣和管道

破裂部位急劇摩擦，迅速接觸與分離的過程，產生高靜電壓。接觸時，在接觸面形成偶電子層；分離時，偶電子層的一層電子被帶走，另一層電荷留在噴口處。如果管道噴口處接地不良，就會使噴泄的氫氣和噴口處分別帶上大量不同符號的靜電。當靜電荷積聚到一定量時，就會擊穿空氣介質對接地體放電，產生靜電火花。

（2）高溫物體表面

氫氣的引燃溫度是 560℃，氫泄漏時遇到設備管道等 560℃以上的物體外表

面就會燃爆。雖然高溫設備管道都進行了防腐保溫處理，閥門外露部分和其他保溫殘缺之處還是存在的。

（3）電氣火花

在可燃氣體中，氫氣的點火能量是最低的，只有0.019mJ（這個能量相當于

一枚訂書釘從 1m 高處自由落下時的能量）。電線絕緣不良、接頭不實、不防爆電氣開關和電氣設備產生的電火花均能引爆氫氣。

（4）人身靜電

據實測，人在脫毛衣時可產生2800V 的靜電壓，脫混紡衣服時可產生5000V

靜電壓；當一個人穿著絕緣膠鞋在環境濕度低于 70%的情況下，走在橡膠地毯、塑料地板、樹脂磚或大理石等高電阻的地板上時，人體靜電壓高達5～15kV。尼龍衣服從毛衣外面脫下時，人體可帶 10kV 以上的靜電，穿尼龍羊毛混紡服再坐到人造革面的椅子上，當站起時人體就會產生近萬伏的電壓。穿脫化纖服裝時所產生的靜電放電能量也很可觀，足以點燃空氣中的氫氣。當人體對地靜電壓為2kV 時，設人體對地電容為 200pF，則人體靜電放電時所產生的能量為：E=（1/2）CU 2 =0.4mJ，這比氫氣的最小點火能量 0.019mJ 高出很多倍，這個能量足以引爆氫氣（人能感覺到的最小火花能量約為 1mJ）。

3）火災的形成

氫氣點火能量僅需 0.019mJ。氫氣和空氣形成的可燃混合氣遇靜電火花、電

氣火花或 500℃以上的熱物體等點火源，就會發生燃燒爆炸；如果可燃混合氣的濃度達到 18.3%～59%，就會發生爆轟現象。發生爆轟時，高速燃燒反應的沖擊波，在極短時間內引起的壓力極高，這個壓力幾乎等于正常爆炸產生最大壓力的20 倍，對建筑物能在同一初始條件下瞬間毀滅性摧毀，具有特別大的破壞力。

3、事故預防措施

1）加強相關安全技術知識的培訓，提高職工對臨氫設備危險性的認識。建立健全各項規章制度，認真貫徹執行《氫氣使用安全技術規程》GB4962-2008 及《氫氣站設計規范》GB50177-2005 和相關石化設計標準。

2）切實加強臨氫系統的設備管理，對臨氫部位的氫腐蝕、氫脆等情況定期進行技術分析和系統檢漏，并利用設備周期大檢修之際徹底檢修。

3）臨氫設備防爆區之內嚴禁明火。進入該區域人員應穿防靜電服或純棉工作服；在該區域內嚴禁使用手機等通訊設備；防爆區內電氣設施包括照明燈具、開關應為防爆型，電線絕緣良好、接頭牢靠；防爆區內嚴禁存在暴露的熱物體。

4）臨氫設備管道應裝設專用靜電接地線，氫管道泄漏時，嚴禁使用易產生靜電

的物品如膠皮包裹堵漏。