1、3.10氫氣瓶爆炸事故案例1.1 的基本情況2004年7月23日13時(shí)50分左右，連云港新力源石英制品有限公司發(fā)生一起3只氫氣瓶爆炸事故，事故造成2間平房倒塌，另有1間平房嚴(yán)重變形，墻體開裂，距爆炸地點(diǎn)60m上的房屋窗戶的玻璃被震碎，事故中1人死亡;18時(shí)20分左右連云港東海縣宏偉石英制品有限公司又發(fā)生一起2只氫氣瓶爆炸事故，死亡1人，瓶組間炸塌；18時(shí)35分左右連云港鑫安石英制品有限公司再次發(fā)生一起3只氫氣瓶爆炸事故，爆炸導(dǎo)致瓶組間隔墻倒塌，死亡2人，受傷2人，距爆炸地點(diǎn)60多m遠(yuǎn)處的房屋窗戶的玻璃被震碎。1.2 故的調(diào)查調(diào)查組作了現(xiàn)場(chǎng)勘查和大量的調(diào)查工作。從現(xiàn)場(chǎng)勘查和調(diào)查中得到了如下信息：

2、瓶組間的建造均不規(guī)范：3家單位的瓶組間均為混磚結(jié)構(gòu)，房屋的泄壓面積均很小，瓶組沒有可靠接地，而且都沒有另設(shè)重瓶庫(kù)和空瓶庫(kù)，而是將待用重瓶和換下的空瓶直接堆放在瓶組間；發(fā)生爆炸的氣瓶數(shù)量多，3起事故共發(fā)生了8只氣瓶爆炸；爆炸均發(fā)生的換瓶（開瓶閥）過程中；爆炸特征相似，8只氣瓶均被炸為數(shù)塊，氣瓶殘片斷口形狀相似，大部分?jǐn)嗫谂c瓶壁呈45°,少部分呈90°。氣瓶殘片均未發(fā)現(xiàn)腐蝕、機(jī)械劃傷、裂紋等缺陷，氣瓶殘片壁厚未見明顯減薄；爆炸氣瓶無必然聯(lián)系，尚能辨別基本信息的5只氣瓶分屬3家制造廠制造，制造日期各不相同；氣瓶的充裝為同一單位。1.3 定性為了準(zhǔn)確的分析事故原因，首先必須對(duì)事故進(jìn)

3、行定性，即確定爆炸屬于物理性還是化學(xué)性爆炸。3.1 初步分析由于物理爆炸和化學(xué)爆炸發(fā)生的機(jī)理不同，因而兩者爆炸呈現(xiàn)不同的特征：達(dá)到化學(xué)爆炸條件的氣瓶，無論氣瓶質(zhì)量如何，均會(huì)發(fā)生爆炸，因此會(huì)表現(xiàn)出明顯的共性特征，而物理爆炸通常會(huì)呈明顯的個(gè)性特征。所瓶發(fā)生物理爆炸一般不產(chǎn)生碎片或只產(chǎn)生少量碎片，而氣瓶發(fā)生化學(xué)爆炸一般會(huì)產(chǎn)生碎片或碎片數(shù)量較多。氣瓶發(fā)生物理爆炸時(shí)，斷口的撕裂方向一般和氣瓶的軸向大體一致，而發(fā)生化學(xué)爆炸時(shí)，斷口的撕裂方向一般呈無規(guī)則狀態(tài)。氣瓶發(fā)生物理爆炸，氣瓶殘片一般有明顯的塑性變形，而發(fā)生化學(xué)爆炸，氣瓶殘征一般塑性變形量較小。物理爆炸的發(fā)生無特定階段，而化學(xué)爆炸由于除了混合氣體外，還

4、必須有能量的輸入，因而會(huì)發(fā)生在特定階段。對(duì)照事故的調(diào)查情況，爆炸事故主要特征均和化學(xué)爆炸一般特征相吻合，而和物理爆炸特征不相符。因而通過事故特征得到的初步續(xù)結(jié)論是爆炸為化學(xué)性爆炸。3.2 定性為了更好的確定事故的性質(zhì)，我們對(duì)爆炸的5只氣瓶（另3只氣瓶是后來事故現(xiàn)場(chǎng)清理出來）殘片進(jìn)行了測(cè)厚，對(duì)其中3只氣瓶（每個(gè)單位各一只）殘片作了力學(xué)能和化學(xué)分析。對(duì)照GB13447-1992無縫氣瓶用鋼坯，發(fā)現(xiàn)3只氣瓶材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能均符合34Mn2V的要求（其中含碳量雖略低于標(biāo)準(zhǔn)0.30%0.37%,但在分析允許誤差范圍內(nèi)），因此可以認(rèn)定爆炸的氣瓶所選用的材料不存在問題。從測(cè)厚情況看，只有1號(hào)及5號(hào)氣

5、瓶各有一測(cè)點(diǎn)測(cè)出的壁厚略低于氣瓶設(shè)計(jì)厚度，我們以實(shí)測(cè)的最小壁厚和實(shí)測(cè)的最低抗拉強(qiáng)度為依據(jù)，按照GB5099-1994鋼質(zhì)無縫氣瓶作了強(qiáng)度校核，其理論爆破壓力仍然超過了36MPa。8只不同制造單位、不同制造日期生產(chǎn)的合格氣瓶在正常使用情況下（充裝單位壓縮機(jī)壓縮最大壓力不超過15MPa,充裝中不可能嚴(yán)重超壓）同時(shí)發(fā)生物理爆炸，顯然是不可能的，通過分析可以確定“7.23”事故的是化學(xué)性爆炸。4混氣環(huán)節(jié)確定化學(xué)性爆炸的發(fā)生，說明氫氣瓶混入了助燃?xì)怏w，具體在哪個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問題，需要進(jìn)一步的取證和分析。4.1氫氣生產(chǎn)流程該公司用電解食鹽水的方法生產(chǎn)氫氣，具化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaCI+2H2O-2Na（OH

6、）+H2T+CI2f該公司在電解槽出口和三合一合成爐入口設(shè)2個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)氫氣每班進(jìn)行2次化驗(yàn)，另外每次開車前還有充裝排前取樣化驗(yàn)。4.2氣體化驗(yàn)結(jié)果9月15日通過機(jī)械控制方式對(duì)剩余氣瓶進(jìn)行了取樣，并作了氣體成分分析，對(duì)第一個(gè)事故單位隨機(jī)抽取的5只氣瓶的氣體化驗(yàn)結(jié)果是其中抽取的第二瓶中混有空氣，具混入量超過50%,根據(jù)混入空氣這一結(jié)果，我們認(rèn)為混氣不是發(fā)生在充裝環(huán)節(jié)，越晚充裝的氣瓶存在問題的可能性越大，因此從第二個(gè)事故單位有針對(duì)性的抽取了5只氣瓶，其化驗(yàn)結(jié)果是5瓶氣均混入了空氣。最后又有針對(duì)性抽取了第三個(gè)事故單位的3只氣瓶進(jìn)行化驗(yàn)，其結(jié)果3只氣瓶的氣體均混入了大量空氣。3混氣環(huán)節(jié)由于氫氣中混入的

7、是空氣，這就排除了錯(cuò)充的可能。從調(diào)查情況看，事故發(fā)生前數(shù)日內(nèi)，該公司制氫過程一直比較正常，氫氣成分化驗(yàn)無異常情況。由于生產(chǎn)出的氫氣還分別送至合成爐和氫氣用戶，而且其中1個(gè)用戶也是石英制品生產(chǎn)，在事故發(fā)生前后，合成爐和氫氣用戶均無異常，這就排除生產(chǎn)環(huán)節(jié)混氣的可能性。結(jié)合化驗(yàn)結(jié)果和分析來看，基本可以斷定混氣發(fā)生的壓縮環(huán)節(jié)。5事故原因5.1 泄漏點(diǎn)的確定根據(jù)上述推斷，調(diào)查組作了大量細(xì)致的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)：該公司在充裝被查封后，為了平衡氫氣柜（浮桶式）的氣量，從圖2中安裝bl、b2膜的2個(gè)緩沖罐之間的放空閥排氣、8月1日左右，公司人員發(fā)現(xiàn)氫氣柜下沉，關(guān)閉排空閥后，氫氣柜仍然繼續(xù)下沉，于是關(guān)閉這一管路上氫氣柜

8、出口的二次分配臺(tái)上閥門，發(fā)現(xiàn)氫氣柜開始上升。隨后，公司對(duì)這一管路進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)bl防爆膜已不見蹤影，隨即更換了防爆膜。根據(jù)這一情況，筆者推測(cè)事故發(fā)生前，防爆膜已經(jīng)部分損壞，空氣正是從此處進(jìn)入系統(tǒng)，同時(shí)可以肯定當(dāng)時(shí)防爆膜不會(huì)完全損壞，否則氫氣柜早就會(huì)下沉。5.2 負(fù)壓形成該公司氫氣柜的壓力為4500Pa,通過2次分配臺(tái)分兩路送至壓縮機(jī)，其中圖2中上邊一路（即管路防爆膜損壞這一路連有1號(hào)、2號(hào)2臺(tái)壓縮機(jī)，另一路連接3號(hào)壓縮機(jī)，3臺(tái)壓縮機(jī)出口均連在同一氫氣總管上。）2次分配臺(tái)至壓縮機(jī)的連接管為89mm和108mm混用，每臺(tái)壓縮機(jī)的額定壓縮量為3.5m3/min。根據(jù)上述參數(shù)，從理論和經(jīng)驗(yàn)上看，在正

9、常情況下，即使防爆膜損壞，整個(gè)系統(tǒng)也不會(huì)形成負(fù)壓，氫氣將從損壞處外漏，而不是空氣被吸入。為了證實(shí)這一點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在3臺(tái)壓縮同時(shí)開啟的情況下，壓縮機(jī)進(jìn)口處的壓力幾乎和氫氣柜的壓力相等。由于供氣能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓縮機(jī)的壓縮能力，證實(shí)了我們分析的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)過程中還確定了系統(tǒng)不存在其它的泄漏點(diǎn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)2號(hào)壓縮機(jī)3、4節(jié)壓縮已不能正常進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，筆者推斷發(fā)生混氣的時(shí)間，二次分配臺(tái)上的閥門不可能是全開的，正是由于這一點(diǎn)，系統(tǒng)才形成了負(fù)壓。根據(jù)上述推斷而進(jìn)行的深入調(diào)查表明：7月22日晚，供電部門對(duì)該公司進(jìn)行了限電，為了保證工藝用電，約23點(diǎn)10分時(shí)，值班長(zhǎng)在確認(rèn)壓縮機(jī)停止工作后，下令

10、關(guān)閉了二次分配臺(tái)通往壓縮機(jī)管道上的2個(gè)常開閥門，而該公司通常做法僅僅是下指令要求壓縮機(jī)停機(jī)并確認(rèn)。由于種種原因，從23日大夜班（22日23:45至23日至7:45）開始至23日19時(shí)（此后壓縮機(jī)未再運(yùn)行過），通向1、2號(hào)壓縮機(jī)的閥門沒有被打開，而通向3號(hào)壓縮機(jī)的閥門卻被打開（24日該公司主管單位主要領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該處閥門檢查情況證實(shí)了這一點(diǎn)）。通向1、2號(hào)壓縮機(jī)的閥門非正常關(guān)閉，正是系統(tǒng)形成負(fù)壓的根本原因。5.3 防爆膜損壞原因調(diào)查表明防爆膜實(shí)際上是由該公司用3mm普通石棉板制成，公司對(duì)防爆膜的更換、檢查、材料的領(lǐng)用等均無章可循，防爆膜使用情況長(zhǎng)期不明，加之缺少可靠的防雨措施，石棉板制成的防爆膜經(jīng)長(zhǎng)期

11、使用后，其可靠性不可能得到保證，防爆膜開裂的現(xiàn)象在該公司曾多次發(fā)生過。就本次事故而言，筆者傾向于系統(tǒng)形成負(fù)壓后，外壓使防爆膜開裂，但也不排除防爆膜在負(fù)壓形成前已開裂，負(fù)壓加劇了防爆膜損壞的可能性。5.4 事故原因在經(jīng)過上述的分析和調(diào)查基礎(chǔ)上，筆者得出了事故的最終原因：由于23日夜班壓縮機(jī)工作時(shí)，二次分配臺(tái)通向壓縮機(jī)的管路上閥門被關(guān)閉，這一管路內(nèi)形成了負(fù)壓，防爆膜損壞后，大量空氣從防爆膜處吸入，吸入的空氣和3號(hào)機(jī)吸入的氫氣在壓縮機(jī)出口處的氫氣總管內(nèi)混合，并被充入氫氣瓶，由于充裝排有可靠接地，充裝過程中沒有發(fā)生爆炸。而使用單位在開瓶閥時(shí)，由于瓶組沒有可靠接地，靜電的聚集最終導(dǎo)致了爆炸事故的發(fā)生。6

12、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)6.1 公司安全管理存在嚴(yán)重問題盡管規(guī)定經(jīng)理層全面負(fù)責(zé)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，但實(shí)際上董事長(zhǎng)常常直接插手生產(chǎn)活動(dòng)，導(dǎo)致生產(chǎn)管理混亂；公司存在重生產(chǎn)，輕安全現(xiàn)象，為了省線，2003年沒有進(jìn)行一年一度的大修，而且2003年底大量減員重組后，對(duì)新到壓縮工段的工人沒有進(jìn)行必要的安全知識(shí)培訓(xùn)（包括充裝前檢查和新上崗的充裝操作人員均無證上崗）;公司的管理制度、操作規(guī)程不夠全面，不能滿足安全生產(chǎn)需要；由于管理制度的不合理，導(dǎo)致車間對(duì)壓縮工段的管理權(quán)限和管理力度遠(yuǎn)小于其它工段。6.2 設(shè)備及系統(tǒng)存在不足防爆膜的防雨措施不可靠，防爆膜定期檢查、更換不及時(shí)；在壓縮環(huán)節(jié)沒有設(shè)置合理的取樣點(diǎn)，也未在壓縮環(huán)節(jié)對(duì)氫氣進(jìn)行定期化

13、驗(yàn)：由于壓縮機(jī)入口處U型壓力計(jì)未使用，無法監(jiān)控壓縮機(jī)入口處壓力。6.3 事故發(fā)生單位存在隱患（最專業(yè)的安全生產(chǎn)管理-風(fēng)險(xiǎn)世界網(wǎng)）事故發(fā)生單位的廠房沒有正規(guī)設(shè)計(jì)，廠房的結(jié)構(gòu)不夠合理，沒有足夠的泄壓面積，而且瓶組間的管道沒有可靠接地，也沒有單獨(dú)設(shè)置實(shí)瓶庫(kù)和空瓶庫(kù)。3.11加氫K302聯(lián)鎖停車事故案例1、事故經(jīng)過006年7月4日上午7:30儀表值班人員接加氫控制室通知田加氫K302聯(lián)鎖停車，儀表人員立即趕到現(xiàn)場(chǎng)檢查處理。據(jù)SOB己錄顯示，06:57:41.0m加氫K302機(jī)組報(bào)警。循環(huán)氫分液罐D(zhuǎn)305液位高高聯(lián)鎖停機(jī)（LSHH3115，現(xiàn)場(chǎng)檢查操作站報(bào)警聯(lián)鎖如下：06:57:41K302轉(zhuǎn)速自動(dòng)設(shè)定

14、方式OPENCOSMANSPD06:57:41K302手動(dòng)調(diào)速，CLOSECOSRL06:57:41K302聯(lián)鎖（OPEN=鎖）OPENCOSTRIP06:57:41K302FV電磁閥開（OPEN=閥）OPENCOSFI1106:57:41K302速關(guān)閥開（CLOSES）OPENCOSZS58706:57:41此值為一時(shí)處于升速模式OPENCOSFACCEL06:57:41K302機(jī)組報(bào)警OPENCOSALMK06:57:41K302入口分液罐液位高高聯(lián)鎖機(jī)OPENCOSLSHH-3115065741CLOSECOSMCRIT通過上面報(bào)告分析，導(dǎo)致K302停車的原因是“K302入口分液罐液位高

15、高聯(lián)鎖停機(jī)（LSHH-3115”LSH聯(lián)鎖動(dòng)作。檢查發(fā)現(xiàn)H-3115處于故障狀態(tài)，機(jī)組位移，軸瓦溫度參數(shù)正常，為不影響生產(chǎn)，隨將“K302入口分液罐液位高高聯(lián)鎖停機(jī)（LSHH-3115聯(lián)鎖解除，檢查其他儀表正常，配合工藝開車，于8:45左右開車正常”。事故傷亡情況：無事故直接經(jīng)濟(jì)損失：無2、事故原因分析導(dǎo)致K302停車的原因是“k302入口分液罐液位高高聯(lián)鎖停機(jī)（LSHH-3115”聯(lián)鎖動(dòng)作。經(jīng)檢查為浮筒液位控制器（LST-3115）表頭電路板連線焊接點(diǎn)松動(dòng)，造成該連鎖誤動(dòng)作停機(jī)。3、事故教訓(xùn)及防范措施1）儀表一車間組織力量將浮筒液位控制器修復(fù)，LSHH-3115顯示已正常。2）今后要加強(qiáng)操作監(jiān)控