溶解乙炔氣瓶爆炸事故述評

溶解乙炔氣瓶爆炸事故述評溶解乙炔氣瓶爆炸事故述評 1 前盲前盲 溶解乙炔氣瓶爆炸事故 在國內(nèi)國外都很少發(fā)生 這次在 哈爾濱發(fā)生的爆炸事故比較典型 很有研究價值 事故發(fā)生在哈爾濱市哈爾濱汽輪機有限公司的四車間廠房 內(nèi)工作現(xiàn)場 瓶內(nèi)乙炔氣由吉林市吉林化工集團公司聯(lián)合化工 廠生產(chǎn)并直接供應(yīng) 乙炔瓶由河南新鄉(xiāng)利民機械機械公司制 造 事故發(fā)生在人員 設(shè)備都比較密集的廠房內(nèi) 造成極為嚴 重的后果 人員傷亡多 財物損失巨大 影響很壞 2 事故概況事故概況 哈爾濱汽輪機有限公司 是我國五十年代為制造發(fā)電設(shè)備 建設(shè)的國營大型企業(yè) 該廠四車間加工各種類型汽輪機葉片 擁有很多高級精密 機床 1999 3 月 24 日上午 8 點 50 左右 職工剛剛上斑 有的已 經(jīng)開始工作 有的在做準備工作 這時突然 轟 的一聲巨響 在現(xiàn)場的一只乙炔瓶突然發(fā)生爆炸 頓時廠房內(nèi)著了大火 事故后清理現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)死亡 4 人 重傷 14 人 輕傷 2 人 設(shè)備受損 61 臺 儀器儀表損壞 14 臺 廠房主體一側(cè)大墻倒塌 廠房部分支柱 牛 0a 震裂 廠房玻璃全部震碎 周邊單位也受 到一定的損失 當時估計直接經(jīng)濟損失高達 1300 多萬元 3 事散經(jīng)過與現(xiàn)場紀實事散經(jīng)過與現(xiàn)場紀實 3 1 事故經(jīng)過 1s 公司所用的溶解乙炔氣由吉林化工集團公司聯(lián)合化工廠 直接供應(yīng) m99 3 月 18 日送來一批 180 瓶 溶解乙炔氣 存放 在公司倉庫內(nèi) 3 月 23 日 事故前一天 10 點 40 分 公司動力車 間焊工王某 從倉庫內(nèi)領(lǐng)出溶解乙炔氣和氧氣各一瓶 運到四 車間現(xiàn)場進行焊接作業(yè) 約 2 盼鐘 焊完后 將乙炔瓶和氧氣瓶 仍放在現(xiàn)場 準備于第二天作業(yè)時再用 3 月 24 日上午 8 點 50 分左右 焊工王某正做焊接前的準 備工作 先將壓力調(diào)節(jié)器安裝在乙炔瓶咀上 隨手打開瓶閥 以便查看瓶子內(nèi)壓力情況 這是焊工的習慣操作 就在王某隨手 打開瓶閥的瞬間 乙快瓶突然爆炸 幾秒鐘后 又發(fā)生一次大 爆炸 頓時車間內(nèi)形成一片火海 王某當即死亡 附近的人員 倒地一片 在場很多人都聽到了兩次爆炸聲 并有人看見事故 瓶在焊炸前先有煙氣出現(xiàn) 第二次焊炸可認為是 乙炔瓶爆炸 后 瓶內(nèi)乙炔氣和氣態(tài)丙酮急速向空間擴散 再與空氣混合成 易燃易爆氣體 由于現(xiàn)場有很多點火源 故很快引起空間爆 炸 3 2 事故現(xiàn)場紀實 事故后檢查 事故瓶的瓶閥閥桿轉(zhuǎn)動了 70 壓力調(diào)節(jié)器頃 釬處于松動狀態(tài) 低壓側(cè)閥門關(guān)閉 腔管尚未接上 可以認定 焊工王某正在啟動瓶閥過程時乙炔瓶發(fā)生了爆炸 事故瓶爆炸后 瓶殼殘片共有三大塊 上封頭 下封頭和 巳展成平板的筒體 瓶閥 瓶帽及壓力調(diào)節(jié)器的夾具仍保持在 上封頭上 壓力調(diào)節(jié)器與夾具分離 壓力調(diào)節(jié)器與其接頭的螺 紋被拉脫 高壓表呈超低壓損壞狀況 低壓表指針在 0 位 未 見嚴重損壞 上封頭內(nèi)表面 瓶閥內(nèi)部 壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)部 高 壓表接口處 瓶帽上對應(yīng)瓶閥出口處檢驗環(huán)表面等處均有炭黑 出現(xiàn) 但低壓表接口處未見炭熏 事故瓶上封頭易溶塞未開 底部昌熔塞合金有少許溶化現(xiàn) 象 瓶內(nèi)的填料全部損壞 呈絮狀飛散于車間較大范圍內(nèi) 4 事故因素分析與調(diào)查事故因素分析與調(diào)查 事故瓶爆炸后 除瓶殼殘片保留外 瓶內(nèi)的填料 丙酮 乙炔氣全部飛散 無法對其取樣考查 只能從事故瓶同批次其 它瓶中取樣分析 用以推斷事故瓶的有關(guān)情況 4 1 殘片材質(zhì)分析 從事故瓶筒體殘片上取樣進行化學成份分析 結(jié)果為合 格 鋼板與焊縫組織結(jié)合基本正常 簡體斷事故瓶同批次的 10 只在用乙炔瓶 對瓶內(nèi)填料的軸向間隙檢測 其結(jié)果均符合國 家標準 另據(jù)吉化公司聯(lián)合化工廠介紹 該廠于 1998 g5 月從新鄉(xiāng) 利民機械公司購買 2000 只乙炔瓶 進廠后 按 10 抽檢 未 發(fā)現(xiàn)填料有超標的缺陷 從對與事故瓶同批次相關(guān)乙炔瓶的填料質(zhì)量進行多角度的 檢驗 均未發(fā)現(xiàn)填料有質(zhì)量問題 因比可以推定事故瓶填料是 良好的 可以認定 因填料問題導致事故瓶爆炸的可能性極 小 4 4 氣體質(zhì)量分析 從與事故瓶同批次的乙炔瓶中 抽取 4 只瓶內(nèi)氣體化驗氣 體成份 均符合國家標準 4 5 對乙炔和丙酮充裝量分析 gbl3591 92 溶解乙炔充裝規(guī)定 40l 的乙炔瓶 丙酮充 裝量為 13 68ke 乙炔最大充裝量為 7 2kg 15 時瓶內(nèi)限定 壓力為 1 4mpa 為確保乙炔瓶的安全 丙酮不許多裴也不許 少裝 乙炔也是不許超裝 哈爾濱市鍋檢所 對與事故瓶同批次的 3 只乙炔瓶進行乙 炔和丙酮充裝量檢驗 其中兩只瓶乙炔量超裝 最多一只超裝 量達 4 52kg 超裝 62 8 丙酮充裝量均少于標準隆規(guī)定 分別缺少 1 1kg 1 2ks 1 8kg 黑龍扛省事故調(diào)查組 從哈爾濱汽輪機公司倉庫中尚存留 的與事故瓶同批次的 113 只乙炔瓶中 取與事故瓶充裝編號相 近的 28 只乙炔瓶 進行乙炔亢裝量檢驗 共結(jié)果有 19 只超裝 超裝量最多 4 8kg 超裝 66 7 可見乙炔超裝現(xiàn)象比較普 遍 個別超裝較多 對已經(jīng)使用過與事故瓶同批次的 65 只瓶進行丙酮充裝量 檢驗 其結(jié)果有 31 只峽少丙酮 占 47 7 缺少最多的為 li 8ke 缺少 86 可見缺少丙酮也很普遍 對乙炔瓶限定壓力檢驗 在環(huán)境溫度 2e 條件下乙炔瓶的 限定壓力 28 只乙塊瓶中有 24 只不符合標準規(guī)定 占 85 y o 說明乙炔和丙酮充裝不規(guī)范 從以上結(jié)果可以看出 吉化公司聯(lián)合化工廠溶解乙炔瓶內(nèi) 乙炔和丙酮的充裝量有比較嚴重的違反標準的現(xiàn)象 這樣的乙 炔瓶勢必處子危險狀態(tài) 省事故調(diào)查組前往吉化公司聯(lián)合化工廠調(diào)查時 在現(xiàn)場來 找到事故瓶的充裝記錄 其它大批充裝記錄多與實際情況不 符 由此 可以看出 1s 廠的生產(chǎn)管理不太嚴肅和正規(guī) 4 6 乙炔安全性能分析 乙炔是一種特別危險的易燃易爆氣體 但是如果能按規(guī)定 充裴在質(zhì)量合格的乙炔瓶內(nèi) 是可以保證安全的 根據(jù)多年來國內(nèi)國外對乙炔安全性能檢驗的經(jīng)驗 乙炔瓶 的安全性能大體有下列三種情況 第一 乙炔瓶 包括填抖 瓶殼等 質(zhì)量均合格 充裝的乙 炔氣和丙酮的質(zhì)量和數(shù)量均符合標準規(guī)定 這樣的乙炔瓶是可 以保證安全的 既或有人為的回火條件 乙炔瓶也不會燔 炸 這種情況已被多次乙炔瓶安全試驗所證實 第二 乙炔瓶內(nèi)填料出了問題 如填料下沉 潰散 間隙 過大 在瓶內(nèi)出現(xiàn)較大的自由空間 既或乙炔和丙酮均按規(guī)定 安裝 這樣的乙炔瓶直 遇有回火或激發(fā)能源時 也會發(fā)生爆 炸 我國于 60 70 年代使用的顆料狀活性炭填料的乙炔瓶 因 填料下沉 曾多次發(fā)生乙炔瓶爆炸事故 第三 乙炔瓶填料等均合格良好 丙酮按規(guī)定充裝 而乙 炔超裴 這樣的乙炔瓶 如有回火或激發(fā)能源時 有時也會發(fā) 生爆炸 實際上 乙炔瓶本身就是一個阻火器 其阻火器能力與其 它阻火器一樣 隨著起始溫度和起始壓力的提高而下降 甚至 失效 因此 各國溶解乙炔行業(yè) 對乙炔瓶的充裝和在用乙炔 瓶的管理都有嚴格的規(guī)定 4 7 激發(fā)能源分析 乙炔瓶爆炸 激發(fā)能源是必備而不可缺少的條件 本起事 故當事者焊工王某先將壓力調(diào)節(jié)器安裝在乙炔瓶咀上 隨手打 開瓶閥 試試瓶內(nèi)壓力時 就在打開瓶闕操作的瞬間 突然轟 的一聲巨響 乙炔瓶焊炸了 據(jù)此可以認為 乙炔瓶焊炸是與 王某打開瓶閥的操作有直接關(guān)系 分析認為 當王某將壓力調(diào)節(jié)器與乙炔瓶阻聯(lián)接上時 即 形成一個封閉體系 壓力調(diào)節(jié)器腔內(nèi)有一個不大的自由空間并 充滿了空氣 壓力呈常壓狀態(tài) 而乙炔瓶內(nèi)處于較高壓力狀 態(tài) 此時突然打開瓶閥 乙炔瓶內(nèi)的高壓乙炔急速沖進調(diào)節(jié)器 的腔內(nèi) 成為接近絕熱壓縮的過程 使壓力調(diào)節(jié)器腔內(nèi)溫度急 驟上升 使已形成的乙炔空氣混合氣體燃燒或爆炸 并回火乙 炔氣瓶內(nèi) 使乙炔分解 最終導致乙炔瓶爆炸 因此可以認定 絕熱壓縮是本起事故激發(fā)能的可能性很大 但也不能 g 除有 其它的激發(fā)能源存在可蓖性 如靜電 機械摩擦等 日本于 1984 年在千葉縣某溶解乙炔工廠發(fā)生過與本次事 故類似的事故 筆者對絕熱壓縮引發(fā)乙炔爆炸問題 曾撰文 絕熱壓縮的 危害及其防止對策 發(fā)表于 中國氣瓶 2000 年 1 期和 乙炔 設(shè)備及使用 1997 年 2 3 合期上 可供同行參閱 5 事故原因分析與認定事故原因分析與認定 5 1 事故原因分析 根據(jù)在事故瓶的上封頭內(nèi)部及相關(guān)郎位 均發(fā)現(xiàn)有炭黑存 在的事實 即可認定事故性質(zhì)是乙炔分解爆炸 根據(jù)對事故瓶同批次乙炔瓶的乙炔和丙酮充裝量檢驗結(jié)果 乙炔超裝現(xiàn)象比較普遍 個別瓶超裝較多 丙酮缺少現(xiàn)象比較 普遍 個別瓶缺少較多 可以推定 事故瓶有乙炔超裝甚至超 裝較多的可能性 也可能同時又缺少丙酮 這時 乙炔瓶即處 于危險狀態(tài) 5 2 事故原因認定 乙炔瓶爆炸原因 乙炔超裴可能性較大 但不能捶除 可 能性很少 乙炔瓶填料出了問題 激發(fā)能源 絕熱壓縮可能性較大 但不能排除有靜電或其 它能源的可能性 6 后記后記 溶解乙炔氣瓶爆炸事故教訓極為深刻 要