重慶天原化工總廠壓力容器爆炸重大事故
一.事故經(jīng)過
2004年4月15日白天,該廠處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。15日17時(shí)40分,該廠氯氫分廠冷凍工段液化崗位接總廠調(diào)度令開啟1號(hào)氯冷凝器。18時(shí)20分,氯氣干燥崗位發(fā)現(xiàn)氯氣泵壓力偏高,4號(hào)液氯貯罐液面管在化霜。當(dāng)班操作工兩度對(duì)液化崗位進(jìn)行巡查,未發(fā)現(xiàn)氯冷凝器有何異常,判斷4號(hào)貯罐液氯進(jìn)口管可能有堵塞,于是轉(zhuǎn)5號(hào)液氯貯罐(停4號(hào)貯罐)進(jìn)行液化,其液面管也不結(jié)霜。21時(shí),當(dāng)班人員巡查1號(hào)液氯冷凝器和鹽水箱時(shí),發(fā)現(xiàn)鹽水箱氯化鈣(CaCl2)鹽水大量減少,有氯氣從氨蒸發(fā)器鹽水箱泄出,從而判斷氯冷凝器已穿孔,約有4m3的CaCl2鹽水進(jìn)入了液氯系統(tǒng)。
發(fā)現(xiàn)氯冷凝器穿孔后,廠總調(diào)度室迅速采取1號(hào)氯冷凝器從系統(tǒng)中斷開、冷凍緊急停車等措施。并將1號(hào)氯冷凝器殼程內(nèi)CaCl2鹽水通過鹽水泵進(jìn)口倒流排入鹽水箱。將1號(hào)氯冷凝器余氯和1號(hào)氯液氣分離器內(nèi)液氯排入排污罐。
15日23時(shí)30分,該廠采取措施,開啟液氯包裝尾氣泵抽取排污罐內(nèi)的氯氣到次氯酸鈉的漂白液裝置。16日0時(shí)48分,正在抽氣過程中,排污罐發(fā)生爆炸。1時(shí)33分,全廠停車。2時(shí)15分左右,排完鹽水后4h的1號(hào)鹽水泵在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生爆炸,泵體粉碎性炸壞。
16日17時(shí)57分,在搶險(xiǎn)過程中,突然聽到連續(xù)兩聲爆響,液氯儲(chǔ)罐內(nèi)的三氯化氮突然發(fā)生爆炸。爆炸使5號(hào)、6號(hào)液氯儲(chǔ)罐罐體破裂解體井炸出1個(gè)長9m、寬4m、深2m的坑,以坑為中心,在200m半徑內(nèi)的地面上和建筑物上有大量散落的爆炸碎片。爆炸造成9人死亡,3人受傷,該事故使江北區(qū)、渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)、渝北區(qū)的15萬名群眾疏散,直接經(jīng)濟(jì)損失277萬元。
二.事故原因
事故爆炸直接因素關(guān)系鏈為:設(shè)備腐蝕穿孔呻鹽水泄漏進(jìn)入液氯系統(tǒng)一氯氣與鹽水中的銨反應(yīng)生成三氯化氮一三氯化氮富集達(dá)到爆炸濃度(內(nèi)因)→啟動(dòng)事故氯處理裝置振動(dòng)引爆三氯化氮(外因)。
1. 直接原因
(1)設(shè)備腐蝕穿孔導(dǎo)致鹽水泄漏,是造成三氯化氮形成和富集的原因。根據(jù)重慶大學(xué)的技術(shù)鑒定和專家的分析,造成氯氣泄漏和鹽水流失的原因是1號(hào)氯冷凝器列管腐蝕穿孔。腐蝕穿孔的原因主要有5個(gè);
①氯氣、液氯、氯化鈣冷卻鹽水對(duì)氯氣冷凝器存在普遍的腐蝕作用。
②列管內(nèi)氯氣中的水分對(duì)碳鋼的腐蝕。
③列管外鹽水中由于離子電位差異對(duì)管材發(fā)生電化學(xué)腐蝕和點(diǎn)腐蝕。
④列管與管板焊接處的應(yīng)力腐蝕。
⑤使用時(shí)間較長,并未進(jìn)行耐壓試驗(yàn),使腐蝕現(xiàn)象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
1992年和2004年1月該液氯冷凍崗位的氨蒸發(fā)系統(tǒng)曾發(fā)生泄漏,造成大量的氨進(jìn)入鹽水,生成了含高濃度銨的氯化鈣鹽水。1號(hào)氯冷凝器列管腐蝕穿孔,導(dǎo)致含高濃度銨的氯化鈣鹽水進(jìn)入液氯系統(tǒng),生成并大量富集具有極具危險(xiǎn)性的三氯化氮爆炸物,為16日演變?yōu)楸ㄊ鹿事裣铝酥卮笫鹿孰[患。
(2)三氯化氮富集達(dá)到爆炸濃度和啟動(dòng)事故氯處理裝置造成振動(dòng),引起三氯化氮爆炸。
經(jīng)調(diào)查證實(shí),廠方現(xiàn)場處理人員未經(jīng)指揮部同意,為加快氯氣處理的速度,在對(duì)三氯化氮富集爆炸的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足的情況下,急于求成,判斷失誤,憑借以前操作處理經(jīng)驗(yàn),自行啟動(dòng)了事故氯處理裝置,對(duì)4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)液氯儲(chǔ)罐(計(jì)量槽)及1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)汽化器進(jìn)行抽吸處理。在抽吸過程中,事故氯處理裝置水封處的三氯化氮因與空氣接觸和振動(dòng)而首先發(fā)生爆炸,爆炸形成的巨大能量通過管道傳遞到液氯儲(chǔ)罐內(nèi),攪動(dòng)和振動(dòng)了液氧儲(chǔ)罐中的三氯化氮,導(dǎo)致4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)液氯儲(chǔ)罐內(nèi)的三氯化氮爆炸。
2. 間接原因
(1)壓力容器設(shè)備管理混亂,設(shè)備技術(shù)檔案資料不齊全,兩臺(tái)氯液氣分離器未見任何技術(shù)和法定檢驗(yàn)報(bào)告,發(fā)生事故的冷凝器1996年3月投入使用后,一直到2001年1月才進(jìn)行首檢,沒進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。近兩年無維修、保養(yǎng)、檢查記錄,致使設(shè)備腐蝕現(xiàn)象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
(2)安全生產(chǎn)責(zé)任制落實(shí)不到位。2004年2月12日,集團(tuán)公司與該廠簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書以后,該廠未按規(guī)定將目標(biāo)責(zé)任分解到廠屬各單位。
(3)安全隱患整改督促檢查不力。
(4)對(duì)三氯化氮爆炸的機(jī)理和條件研究不成熟,相關(guān)安全技術(shù)規(guī)定不完善。
有關(guān)專家在《關(guān)于重慶天原化工總廠“4. 16”事故原因分析報(bào)告的意見》中指出:“目前,國內(nèi)對(duì)三氯化氮爆炸的機(jī)理、爆炸的條件缺乏相關(guān)技術(shù)資料,對(duì)如何避免三氯化氮爆炸的相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不夠完善”,“因含高濃度銨的氯化鈣鹽水泄漏到液氯系統(tǒng),導(dǎo)致爆炸的事故在我國尚屬首例”。這表明此次事故對(duì)三氯化氮的處理方面,確實(shí)存在很大程度的復(fù)雜性、不確定性和不可預(yù)見性。這次事故是目前氯堿行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)條件下難以預(yù)測(cè)、沒有先例的事故,人為因素不占主導(dǎo)作用。同時(shí),全國氯堿行業(yè)尚無對(duì)氯化鈣鹽水中銨含量定期分析的規(guī)定,該廠氯化鈣鹽水十多年來從未更換和檢測(cè),造成鹽水中的銨不斷富集,為生成大量的三氯化氮?jiǎng)?chuàng)造了條件,井為爆炸的發(fā)生留下了重大的隱患。
三.防范措施
l.提高認(rèn)識(shí),加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),高度重視危化行業(yè)的安全生產(chǎn)。正確處理安全生產(chǎn)與發(fā)展經(jīng)濟(jì)、與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系,落實(shí)安全責(zé)任和安全防范措施,切實(shí)解決危化行業(yè)的安全問題,把事故隱患消滅在事故發(fā)生之前,嚴(yán)防重特大事故的發(fā)生。
2.嚴(yán)格安全準(zhǔn)入,深化專項(xiàng)整治,切實(shí)提高危化行業(yè)的整體安全水平。按照國家規(guī)定,嚴(yán)格危化行業(yè)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),從源頭上制止不具備安全生產(chǎn)條件的企業(yè)進(jìn)入危化行業(yè)。要突出抓好“五個(gè)整頓、兩個(gè)關(guān)閉”;對(duì)生產(chǎn)工藝與設(shè)備、貯存方式和設(shè)備不符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的;對(duì)壓力容器未按期檢測(cè)、檢驗(yàn)或者經(jīng)檢測(cè)、檢驗(yàn)不合格的;對(duì)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人、特種作業(yè)人員、關(guān)鍵崗位人員未經(jīng)正規(guī)安全培訓(xùn)并取得任職和上崗資格的;對(duì)經(jīng)安全評(píng)估確認(rèn)沒有達(dá)到安全生產(chǎn)條件的;對(duì)近年以來發(fā)生重特大安全事故的5類危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位一律責(zé)令停產(chǎn)整頓,經(jīng)認(rèn)定符合條件后才能恢復(fù)生產(chǎn)。對(duì)經(jīng)停產(chǎn)整頓后仍然不具備安全生產(chǎn)條件的危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位一律關(guān)閉。
3.加大安全投入,加快技術(shù)進(jìn)步,提高氯堿行業(yè)本質(zhì)安全水平。對(duì)目前大多數(shù)氯堿企業(yè)沿用液氨間接冷卻,氯化鈣鹽水生產(chǎn)液氯的傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改革,并對(duì)冷凍鹽水中含氨量進(jìn)行監(jiān)控或添置自動(dòng)報(bào)警裝置。加強(qiáng)對(duì)三氯化氮的深入研究,完全弄清其物化性質(zhì)和爆炸機(jī)理和防治技術(shù),盡快形成一條安全、成熟、可靠的預(yù)防和處理三氯化氮的應(yīng)急預(yù)案,并在氯堿行業(yè)推廣。
4.完善應(yīng)急預(yù)案,建立安全生產(chǎn)應(yīng)急救授體系。建立應(yīng)急管理體制,建立安全生產(chǎn)應(yīng)急救授指揮中心,定期實(shí)施應(yīng)急聯(lián)動(dòng)演練,把各類事故的危害降到最小限度。