一、事故調查分析

      （一）事故概要
      1、事故簡介
      2011年3月27日19時36分左右，安慶市鑫富化工有限責任公司制造車間3號低溫氯化釜發生爆炸，同時引發車間局部火災，造成當班人員3人死亡（其中1人于3月29日14時經搶救無效死亡）、1人輕傷。
      2、事故原因
      （1）直接原因
      由于當班操作工事發時誤操作，在準備補加T11（DMF，二甲基甲酰胺）時，誤將T14（甲醇）高位槽閥門打開，將用于洗釜的高位槽剩余甲醇加入到釜內，與釜內物料發生劇烈反應，導致瞬間爆炸。
      （2）間接原因
      ①該生產工藝及流程設計本身存在缺陷，選擇甲醇作為清洗劑存在較大危險，甲醇管道與DMF管道相鄰并行，最后合并通過同一個閥門進釜，容易因誤操作將甲醇引入反應釜，氯化成鹽試劑與甲醇發生劇烈化學反應，工藝流程設計存在較大風險。
      ②企業安全管理混亂，崗位人員配備不足。專業安全培訓不夠，崗位操作規程未向操作人員交底，操作人員對生產過程危險因素和環節認識不清，操作人員安全意識淡薄，誤操作是造成此次事故的重要原因。
      ③物料替代名稱混淆，易發生誤操作。該公司從技術保密出發，將甲醇物料以T14代稱，二甲基甲酰胺（DMF）物料以T11代稱，容易混淆，發生誤操作。
      ④企業變更管理缺失，在進行管線更改設計后，未進行風險識別和分析， DMF管線、甲醇管線毗鄰并聯設計存在安全隱患，操作時工人易誤操作。
      （二）基本情況
      安慶市鑫富化工有限責任公司座落于安慶市大觀區鳳凰循環經濟工業園，由浙江鑫富藥業股份有限公司獨資建設。該公司產品包括：三氯蔗糖、甲醇、鹽酸、亞硫酸氫鈉二甲基乙酰胺等。
      鑫富化工本次開車從3月17日開始，到3月27日事故前已經正常生產五批。

圖1 低溫氯化工藝流程圖

圖2 甲醇管道配管示意圖

圖3 DMF管道配管示意圖

圖4 酯化管道配管示意圖

      （三）事故發生時間序列

      （四）事故損失情況
      事故導致3人死亡（其中2人當場死亡，另1人于3月29日14時經搶救無效死亡），1人受輕傷。事故現場照片如下圖所示。

圖5 爆炸車間外貌

圖6 爆炸車間內部情況

      （五）事故原因分析
      通過查看當班操作記錄和無紙記錄儀中3#低溫氯化釜相關工藝參數發現，氯化工段從3月27日5:25時開始到19:32:38之前，溫度、壓力一直處于正常狀態，這段時間內氯化試劑生產過程的反應和真空濃縮已結束，可以排除這段時間因工況不穩造成事故的可能；從19:32:38開始溫度從44.8℃開始上升，到19:36:20溫度達到47.4℃，從19:36:20至19:36:22兩秒鐘時間飆升至141.6℃。此時3#低溫氯化釜只有濃縮后氯化成鹽試劑和極少量因配比過量的未反應DMF，這兩種物料可以安全共存。發生如此劇烈的升溫，應該有其他物料參與反應，發生巨大放熱造成。
      通過現場查勘并結合低溫氯化段工藝流程分析，與3#低溫氯化釜相連的管線共有10條，能進入釜內的物料共有6種，分別是酯化液、DMF、氯化亞砜、氮氣、水（吸收堿液、空氣中的水和冷卻水）、甲醇。
      1、酯化液三種物料進入危險性和可能性分析
      酯化液進入釜內物料可以與氯化成鹽試劑反應，劇烈放熱，如反應放出的熱量不能及時移出，可以引起壓力驟升，發生爆炸；但從現場檢查酯化液高位槽情況看，高位槽底閥關閉，釜上酯化液進料閥門也關閉，酯化液有液位，從液位計量判斷，與正常一批酯化液量相近，可以排除酯化液進入的可能。
      2、DMF物料進入危險性和可能性分析
      DMF進入本身沒有風險，真空濃縮結束后，氯化成鹽試劑還要加入DMF。
      僅DMF水分含量過高，加入DMF后水與物料反應放熱導致爆炸；但從高位槽DMF取樣分析水分含量不到0.01%，當班操作記錄也顯示當天分析結果水分為0.0028%，遠遠低于崗操規定的指標0.05%以下，所以排除這一原因。
      3、氯化亞砜物料進入危險性和可能性分析
      如氯化亞砜進入，該物料不與氯化成鹽試劑反應，它可以和釜內少量的DMF發生反應，重復低溫氯化試劑制取，如熱量不能及時移出，可以引起壓力驟升，發生爆炸；但氯化亞砜從工藝技術上設計為滴入方式，不能一次加入量過大，加之3#低溫氯化釜，真空濃縮剛剛結束，開啟冰鹽水降溫，并通氮氣破真空，這種條件下，反應不可能導致在2秒內溫度驟升到141.6℃，可以排除這一原因。
      4、氮氣進入導致壓力過高爆炸的風險分析
      破真空時，需要通入氮氣，如壓力操作不當可以導至釜壓過高，產生物理性破壞。
從開始通入氮氣到事故發生間隔時間不超過30分鐘，氮氣通過流量計控制，最大流量16000L/h,按照最大流量，30分鐘通入氮氣量約為8000L，反應釜容積為3000L，照此分析釜內壓力不超過0.27MPa，而反應釜設計壓力0.4MPa，使用壓力0.37MPa，因此發生氮氣超壓爆炸可能性不大；現場查看發現反應釜大法蘭沖開，而氮氣總管減壓閥控制供氣壓力最大0.4MPa，即使流量計故障釜內壓力達到0.4MPa，推斷導致反應釜大法蘭沖開的可能性也不大，可以排除這一原因。
      5、水進入危險性和可能性分析
      水進入3#低溫氯化釜，有4種可能，一是氮氣帶水，二是吸收堿液倒入，三是破真時空氣中的水進入，四是夾套內鹽水漏入釜內。如水進入釜內物料可以與氯化成鹽試劑反應，劇烈放熱，如反應放出的熱量不能及時移出，可以引起壓力驟升，發生爆炸。
      氮氣在事故之前已連續投料五批，反應釜及高位槽都使用氮氣保護，未發生異常情況，事后打開氮機緩沖罐排污閥無水放出，3月26日及以前的操作記錄顯示氮氣供氣壓力為最高0.42MPa，純度為99.99%。因此氮氣帶大量水可能性不大，即使夾帶少量水分與物料反應放出的熱量不會導致現場如此大的破壞力，可以排除。
      如破真空時操作不當，放空時釜內未達到正壓就關掉真空泵，加之管線上單向閥內漏，存在吸收液倒吸至釜內與物料劇烈反應爆炸的可能。但真空系統先后通過兩個1000L的緩沖罐連接到釜上，現場檢查緩沖罐完好，罐上所有閥門都處于關閉狀態，緩沖罐內無積水，因此倒吸可能性不大，可以排除。
      如反應釜內壁表層搪瓷破損，導致物料腐蝕碳鋼釜體，腐蝕穿透釜壁導致夾套內鹽水漏入釜內與物料發生劇烈反應爆炸；但從現場情況看，未發現反應釜內搪瓷破損泄漏，因此排除夾套鹽水漏入釜內導致反應爆炸。
      6、甲醇進入釜內可能性和危險性分析
      從現場查看甲醇高位槽底閥關閉，甲醇管道與DMF管道相鄰并行，最后合并通過同一個閥門進釜，該閥門處于半開狀態，合并前甲醇管道還有一道閥門是處于關閉狀態，DMF高位槽底閥處于打開狀態，合并前DMF管道的另一道閥門也處于關閉狀態，現場查看甲醇高位槽內無甲醇。
      甲醇高位槽內甲醇是在投料之前洗釜用的，根據跟班交接記錄，3月17日投料前曾清洗三個低溫氯化釜，根據崗操規定，每釜需加入200L甲醇洗釜，三釜共用600L甲醇，而甲醇高位槽容量約為1200L，在液位計0刻度下還有約290L的體積，正常情況下應該還有甲醇剩余，因為需要計量，至少不會將在0刻度以下的甲醇放掉的，高位槽內應有甲醇剩余。檢查現場，甲醇高位槽內無甲醇，拆除與之相聯的相關管線，只有少量殘液滴落，與甲醇高位槽相關管線沒有破損。這些甲醇有可能進入釜內。
      如甲醇進入釜內，將與釜內物料發生劇烈反應，導致爆炸燃燒。
      僅零刻度以下物料體積就有290L。假設290L甲醇入釜與物料完全反應，不考慮放熱，290L甲醇反應能放出氣體約（290*0.79*22.4/32）*2=320.74m³，而反應釜的容積為3m³，加上反應本身能產生大量的熱量，完全有可能導致反應釜爆炸，考慮有未反應的甲醇在爆炸發生后快速擴散到車間空間，而發生空間爆炸并燃燒，這點與現場情況相符。
      爆炸時，反應釜上2塊防爆膜已爆破，沖出的物料有可能進入到應急罐中。檢查應急罐，發現有殘液。如甲醇進入和釜內物料發生反應，這些殘液中一定有反應的特征物CH₃CL或未能反應的甲醇。基于此，對殘液進行分析檢測，發現有甲醇，含量為28.6mg/L。正常情況下，氯化成鹽試劑中不應含有甲醇。因此，可以認定甲醇高位槽內剩余的甲醇，進入到釜內。
      3月30日下午進行了一次模擬試驗，采用實驗室合成的500g氯化成鹽試劑和50ml甲醇，總體反應量為實際生產的二千分之一，甲醇加入后，瞬間產生大量酸霧，并釋放出大量氣體，玻璃瓶中物料溫度急劇上升至沸騰。
      通過以上綜合分析，專家組認為，導致此次爆炸事故的直接原因是甲醇進入釜內與物料劇烈反應導致爆炸。

      （一）事故反思
      1、反應工藝及工藝流程設計存在缺陷。甲醇與反應物存在劇烈反應，選擇甲醇作為反應釜清洗試劑存在較大風險，一旦誤操作將甲醇加入到氯化成鹽試劑中將引起劇烈的化學反應，導致超壓爆炸。DMF管線、甲醇管線毗鄰并聯設計存在安全隱患，操作時工人易誤操作。
      2、該生產工藝屬于國家安監總局頒布的首批重點監管的15種危險化工工藝的氯化工藝，裝置自動化水平低，生產裝置本質化安全水平低。
      （二）建議措施
      1、對工藝過程及生產裝置進行全面的安全性評估，建議對生產裝置進行“危險與可操作性分析”（HAZOP），對工藝過程關鍵因素及環節進行危險性分析和識別，對工藝本身及工藝流程進行改進和優化。建議選擇新的清洗劑替代甲醇，對工藝流程進行優化設計，降低人為誤操作引發事故的風險。
      2、提高裝置的自動化控制水平，關鍵環節及操作過程設置聯鎖控制，減少人為誤操作引發事故。
      3、加強企業的安全管理，完善安全操作規程。加強對管理人員及操作人員安全教育和培訓，認清生產過程的主要危險因素和環節，提高直接作業人員風險識別能力及自我安全保護意識。
      4、加強變更管理，當生產工藝或工藝流程變更時，需要對生產裝置及操作過程進行全面的安全性評估。