一起乙醇灌裝作業(yè)過程中火災(zāi)爆炸事故分析

1、一起乙醇灌裝作業(yè)過程中火災(zāi)爆炸事故分析熹圓;化工安全與環(huán)境2012年第1期一起乙醇灌裝作業(yè)過程中火災(zāi)爆炸事故分析金浩湖北省化學(xué)品安全協(xié)會2011年11月9曰18時許,湖北省武漢某化工倉庫內(nèi),倉庫發(fā)貨人員正在進(jìn)行無水乙醇入桶灌裝作業(yè),18時55分55秒許(視頻監(jiān)控時間),載有灌裝桶的車輛突然發(fā)生爆炸著火,車上當(dāng)時有2人,1名身上著火的灌裝作業(yè)人員從車上跳下,逃離事故現(xiàn)場,在當(dāng)晚清理事故現(xiàn)場時,在事故車輛副駕駛室門邊找到另1人,人的身體燒得已面目全非死亡.這次事故造成1死1傷,因搶險迅速,事故未波及到周邊設(shè)施.事故發(fā)后,筆者參與了事故調(diào)查,到底爆炸性氣體是怎樣形成的?爆炸性氣體爆炸的引爆源是什么?

2、造成事故的直接原因是什么?從事故中應(yīng)吸取哪些教訓(xùn)?筆者就這些問題總結(jié)分析論述如下.一,事故經(jīng)過及查證情況事故發(fā)生后,調(diào)查組及時勘察了事故現(xiàn)場,調(diào)閱了有關(guān)人員的詢問筆錄,觀看了視頻監(jiān)控錄像,收集了有關(guān)證明材料,查閱了有關(guān)資料.1.事故簡要經(jīng)過11月9日18時許,武漢某涂料企業(yè)指派車輛到武漢某化工倉庫購買化工液體原料,司機(jī)駕駛著一輛普通小型貨車,車上載有12個空桶和8個重桶,該車四周封閉嚴(yán)實(shí),只有頂蓬未遮蓋,當(dāng)車輛進(jìn)入到作業(yè)現(xiàn)場停穩(wěn)后,3名倉庫人員打開車廂后門,其中1人登上車廂,做乙醇灌裝前準(zhǔn)備,1人在車下掛車輛接地線,并將灌裝管及桶內(nèi)導(dǎo)靜電線遞給車上人員,乙醇灌裝采用泵送灌裝方式,有1人在房內(nèi)負(fù)

3、責(zé)啟動灌裝泵并監(jiān)控流量計.灌裝作業(yè)開始后,承運(yùn)方司機(jī)也擅自登上車廂,站在了車輛前方待灌裝乙醇的空塑料桶上,灌裝作業(yè)人員從中后方往前一桶一桶的灌,正當(dāng)灌裝至第5桶時,車廂上突然發(fā)生爆炸著火,大火瞬間迅速在車箱內(nèi)漫延,作業(yè)人員身上也著火,急忙從車上跳下,逃離現(xiàn)場.事故發(fā)生后,現(xiàn)場立刻展開搶險,及時關(guān)閉了相關(guān)物料閥門,控制了現(xiàn)場火勢,在隨后趕到的消防人員共同施救下,經(jīng)過30min后撲救,大火終被撲滅.此次事故造成車上已灌入乙醇及待灌空桶共計12個全部燒毀燒熔,同車另載有8個hdi固化劑重桶,其中5個桶受熱膨脹頂蓋撕開張口,3個頂蓋撕開后成側(cè)狀傾倒,2個物料已部分流出,一個桶內(nèi)物料全部流完,桶內(nèi)物料全

4、部報廢,事故現(xiàn)場只剩下不可燃燒的車骨架,因搶險及時,火勢未漫延影響到周圍其他設(shè)施.在清理現(xiàn)場時,在車駕駛室右門地面上找到了承運(yùn)方司機(jī),已死亡.2.現(xiàn)場設(shè)施設(shè)備灌裝作業(yè)的車輛停放在裝卸區(qū),乙醇從罐區(qū)1罐(容積48ms臥式儲罐)底部通過磁力驅(qū)動泵,經(jīng)橢園流量計計量,?8?由dn50鋼質(zhì)管道輸送到泵房外后,接上塑料管(內(nèi)置銅導(dǎo)線)后,在入桶端部接上dn35銅質(zhì)管,插入灌裝桶內(nèi);每桶灌裝量通過流量計確定,每桶灌裝結(jié)束,停泵后再灌裝下一桶.事故調(diào)查反映:事故車輛車廂內(nèi)載有12個空塑料桶,3個一排共4排,放置在車廂前部,8個內(nèi)裝有hdi的鐵質(zhì)重桶,放置在車廂后部;經(jīng)事后檢測:車廂長4200mm,車廂寬19

5、40mm,側(cè)蓬高1650mm,塑料及鐵桶放置容積外形尺寸相當(dāng),高度900mm,外經(jīng)600mm,容積200i,放置2o個桶后,車輛底板平面上已無人員活動空隙.現(xiàn)場配置有帶接地夾靜電消除導(dǎo)線,內(nèi)置桶內(nèi)的導(dǎo)靜電接地線,灌裝塑料管燒凈后還留有管內(nèi)內(nèi)置靜電線在現(xiàn)場.視頻監(jiān)控資料:清晰反映了從車停位待裝,作業(yè)準(zhǔn)備,作業(yè)過程,現(xiàn)場人員狀況,爆炸事故現(xiàn)場,爆炸瞬間視頻定位圖片.檢查了事故現(xiàn)場灌裝設(shè)施設(shè)備,靜電接地設(shè)施,查證了發(fā)貨方提供的發(fā)貨單,發(fā)貨物品分析報告,防靜電設(shè)施檢測報告.3.事故調(diào)查鎖定證據(jù)事故調(diào)查組勘查了事故現(xiàn)場,繪制了事故現(xiàn)場平面圖,死亡人員落地部位圖及事故現(xiàn)場照片;對現(xiàn)場燃燒殘留物及設(shè)施進(jìn)行分

6、析取證;分析確定的灌裝物及車載物品種.根據(jù)監(jiān)控視頻,還原了爆炸著火瞬間作業(yè)人員所在方位;公安部門對事故相關(guān)人員進(jìn)行了詢問筆錄;公安部門郵電通訊保衛(wèi)大隊(duì)查證了現(xiàn)場人員手機(jī)使用通話記錄;醫(yī)院提供了受傷人員受傷情況診斷證明;事故單位提供了倉庫視頻監(jiān)控記錄;氣象部門出具的法定防雷,防靜電接地檢測報告.4.資料查詢情況根據(jù)調(diào)查取證情況,確定是在灌裝乙醇過程中發(fā)生的事故,事故調(diào)查分析對乙醇特性數(shù)據(jù)進(jìn)行了重點(diǎn)查詢.乙醇特性:分子式:cho,分子質(zhì)量:46.o7,沸點(diǎn):78,無色透明,易燃易揮發(fā)的液體.溶于水,甲醇,乙醚和氯仿.能溶解許多有機(jī)化合物和若干無機(jī)化合物.具有吸濕性.能與水形成共沸混合物.蒸氣與空氣

7、形成爆炸性混合物,爆炸極限3.319.0(),閃點(diǎn)12.乙醇蒸氣最小點(diǎn)火能量為0.21mj.乙醇的電阻率7.410n?cm,屬于靜電的非導(dǎo)體類,可產(chǎn)生靜電,是產(chǎn)生的靜電量不大的非導(dǎo)體.人體靜電通?？蛇_(dá)24kv,能產(chǎn)生火花放電.一般情況下人體對地電容c一200pf,人體電位v一2000v時,其放電1能量w一cv20.4mj.chemlcalsafety&environment2011年11月9日當(dāng)?shù)貧鉁?77,陰天轉(zhuǎn)多云;無持續(xù)風(fēng)向,微風(fēng).二,爆炸燃燒物及引爆能分析從發(fā)貨單據(jù),灌裝過程,事故調(diào)查筆錄,視頻監(jiān)控錄相,現(xiàn)場火情描述,事故現(xiàn)場燃燒痕跡可以判定,此次爆炸燃燒是因現(xiàn)場的爆炸性混合氣

8、體遇到引爆能引起的.1.事故樹fat定性分析以乙醇燃燒爆炸為頂上事件,進(jìn)行事故樹fat定性分析,如圖1.11.9乙醇爆炸著火事故爆炸性混合氣體車鞠空間1灌,墁面贏擴(kuò)散.揮發(fā)密實(shí)(微目i爆能-r-疑.警懈地或筻,圖1乙醇燃燒爆炸fta分析2.爆炸性混合氣體形成分析據(jù)查,2011年11月9日當(dāng)?shù)貧鉁?77,陰天轉(zhuǎn)多云,無持續(xù)風(fēng)向.乙醇閃點(diǎn)12c,按當(dāng)時溫度15,其飽和蒸汽壓為4kpa,乙醇在灌裝過程中,大量乙醇蒸氣揮發(fā),由于乙醇蒸氣相對密度(空氣一1)約為1.586,比空氣重,一定會沉積作業(yè)面下部.無風(fēng)的情況下,車輛用蓬布遮擋,氣體更不易擴(kuò)散,隨著灌裝作業(yè)的進(jìn)行,大量乙醇蒸氣在車箱內(nèi)積累.氣體揮發(fā)

9、量測算:車箱容積v14.21.94】.6513.4m.,車上2o個桶占用空間v2200.93.140.62/45m.,灌裝了4個桶后,可能揮發(fā)的乙醇?xì)怏wv.一0.240.8m.,乙醇蒸氣在車箱內(nèi)可能達(dá)到的濃度:v./(一)一0.8/(13.45)一0.095即9.5,超過了乙醇爆炸極限范圍(/u:3.319.0).若按易燃油品灌桶爆炸危險區(qū)域分析,以灌桶口為中心,半徑為4.5m的球形均為爆炸危險區(qū)域.另外從乙醇閃點(diǎn)12c,飽和蒸汽壓為4kpa(當(dāng)時環(huán)境溫度15c時)等分析,爆炸性混合物氣體形成的客觀條件已具備.3.引爆能分析從資料查出,乙醇蒸氣最小點(diǎn)火能量為0.21mj.一般情況下的引爆能包括

10、:如電焊,氣焊產(chǎn)生的明火源,電氣設(shè)備啟動,關(guān)閉,短路時產(chǎn)生的電火花,物體,雷電,撞擊打火,化學(xué)反應(yīng)能,高溫表面,靜電放電等.從筆錄反映情況及視頻監(jiān)控錄相中可以看出,爆炸時周圍環(huán)境相對靜止,無外界引爆能(沒有車輛移動,沒有人員在周圍活動);無電氣火花(無電焊作業(yè),無閃電,車已停車熄火);無煙火(無明火,無抽煙,車輛靜止熄火),無化學(xué)反應(yīng)能(同車物品為鐵桶密封包裝,無漫溢料現(xiàn)象),無高溫表面(停車后,正常作業(yè)已進(jìn)行了5min,人都在現(xiàn)場監(jiān)控?zé)o漫溢物料現(xiàn)象,之前兩種物料未接觸無化學(xué)反應(yīng)熱源),事故車上只有2人,1人正在灌裝作業(yè),另1人站在塑料桶上.靜電產(chǎn)生的原因分析如下:(1)靜電累積物料輸送產(chǎn)生的

11、靜電:查資料乙醇的電阻率7.41oq?cm,屬于靜電的非導(dǎo)體類,可產(chǎn)生靜電,但是產(chǎn)生靜電量不大的非導(dǎo)體;灌裝一桶乙醇時間約為60s;按實(shí)際操作1min灌一桶流量計算,出槍口管內(nèi)徑為35mm,則管道內(nèi)最大流速:vu/s一200x0.854/10003.140.03560=2.946m/s;未超過灌裝出槍口流速不得大于4.5m/s的規(guī)定(石油庫設(shè)計規(guī)范gb50074-2002).人體靜電:人體靜電通常可達(dá)2kv4kv,能產(chǎn)生火花放電.其放電1能量w一cv20.4mj.人在活動過程中,特別是穿著化纖衣服時,會產(chǎn)生,積聚大量靜電;在橡膠板或地毯等到絕緣地面上走路時,會因鞋底與地面不斷的接觸,分離而發(fā)生

12、接觸起電;穿尼龍,羊毛,混紡衣服,從人造革面椅上起立時,人體可產(chǎn)生近萬伏高壓電;當(dāng)尼龍纖維從毛衣外面脫下時,人體可帶10kv以上的負(fù)高壓靜電;靜電感應(yīng),帶電微粒吸附也使人體帶電.(2)靜電消除作業(yè)過程靜電消除:從視頻監(jiān)控錄相反映(筆錄核實(shí)情況),灌裝作業(yè)人員身著棉制工作服,灌裝操作時首先搭接靜電接地線,在桶內(nèi)置靜電導(dǎo)除線,后放置灌裝管,靜電接地作業(yè)較為規(guī)范;同時氣象部門2011年月11月5日出具的防雷接地檢測報告,靜電裝置為合格;再加上乙醇在管道內(nèi)流速控制在允許范圍內(nèi),因此可以初步判定物料輸送過程中的靜電可以得到及時消除.人體靜電消除:因車輛內(nèi)放置有2o個桶(12個塑料桶,8個鐵皮桶),按7排

13、桶排列,車廂底板平面已沒有站立空間,作業(yè)人員只有蹲在塑料桶上,從后中部往前部進(jìn)行灌裝作業(yè),司機(jī)是站立在車廂前部塑料桶上,人體整體上與大地絕緣,從視頻監(jiān)控錄相反映司機(jī)在爆炸前的4min多時間內(nèi),其站立和彎腰俯蹲動作達(dá)到5次,不考慮穿著化纖衣服情況下,累積靜電荷也將會超過正常量,因司機(jī)站在塑料桶上,人體靜電無法一時消除.4.爆炸原因分析經(jīng)前述的調(diào)查分析,該倉庫灌裝作業(yè)靜電設(shè)施完好,靜電接地線搭接到位,管內(nèi)乙醇流速控制在安全范圍,可以斷定,此次事故靜電物料輸送過程中產(chǎn)生的靜電荷不會累積.視頻錄相中反映,司機(jī)從18時49分上到車上后,4min時間內(nèi),司機(jī)在桶上彎腰俯蹲多次,有4次看不見人(因車側(cè)面有1

14、.65m高的棚布圍住,從視頻錄相觀察到司機(jī)在車廂內(nèi)活動過程,站在桶上只看見上半身,蹲下時什么也看不見),可以斷定靜電累積量大大超過正常量(不考慮著化纖衣物的情況下),因此只要人體衣著摩擦分離或人體接地,瞬間即可會有放電現(xiàn)象.通過以上爆炸原因分析可以得出,乙醇灌裝作業(yè)時,車廂內(nèi)累積了大量乙醇蒸氣,其濃度已達(dá)到乙醇在空氣中的爆chemicalsafety&environment?9?熹麟柢化工安全與環(huán)境2012年第1期炸極限即3.319.0,當(dāng)作業(yè)人員在塑料桶上行走或彎腰俯蹲時,人體積累靜電量會大大超過正常值,人體(接觸車輛,衣著間分隔)瞬間會有放電現(xiàn)象,其放電能量超過乙醇爆炸性氣體的最低

15、引爆能0.21mj;因此,可以得出結(jié)論:引起此次爆炸火災(zāi)的引爆能是人體所帶靜電引爆的.同時從灌裝人員受傷部位(后背)及視頻監(jiān)控錄象畫面證實(shí),火是從司機(jī)身上最先引燃的,可以進(jìn)一步確定是站在塑料桶上的司機(jī)為引爆點(diǎn)的.三,爆炸著火事故的直接原因判斷從爆炸性混合氣體形成,引爆能分析可以確認(rèn),11?9爆炸著火事故的直接原因是:灌裝乙醇車輛三側(cè)面不通透,乙醇灌裝時揮發(fā)的蒸氣比空氣重,由于當(dāng)天微風(fēng)(無持久風(fēng)),不利于乙醇蒸氣擴(kuò)散,隨著灌裝的進(jìn)行,累積的乙醇蒸氣達(dá)到了9.5(爆炸性極限3.319.0),且當(dāng)時氣溫約15,高于乙醇閃點(diǎn)12,因司機(jī)站在塑料桶(非導(dǎo)體)行走移動,人體身上累積的靜電瞬間釋放,能量大于

16、0.2lmj,引爆了車箱內(nèi)的乙醇爆炸性混合氣體,是這次事故的直接原因四,應(yīng)吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)(1)按規(guī)定,通過公路運(yùn)輸危險化學(xué)品的托運(yùn)人員只能委托有危險化學(xué)品運(yùn)輸資質(zhì)的運(yùn)輸企業(yè)承運(yùn),車輛必須具備運(yùn)輸危險化學(xué)品的條件,而事故車輛為非危險化學(xué)品運(yùn)輸車輛,車廂四周嚴(yán)密封實(shí)不通透,是造成爆炸性氣體積聚的客觀條件.(2)灌裝作業(yè)應(yīng)在指定區(qū)域,不得為圖方便而隨意改變作業(yè)環(huán)境,此次事故灌裝作業(yè)的桶放置在車上作業(yè),作業(yè)人員站在桶上操作,管理不嚴(yán)格,違章作業(yè)是造成事故的主觀原因.(3)目前很多企業(yè)用來盛裝有機(jī)液體的容器為塑料材質(zhì),塑料為非導(dǎo)體材料,在灌裝及運(yùn)輸途中易積累靜電,應(yīng)根據(jù)所盛裝物料特性選定安全性容器,消除

17、塑料桶裝有機(jī)物的潛在事故隱患.(4)事故車輛同車運(yùn)載有固化劑,該物質(zhì)雖用鐵質(zhì)桶裝密閉嚴(yán)實(shí),但受熱后體積膨脹,物料遇高溫和乙醇會發(fā)生反應(yīng),分解產(chǎn)生有毒氣體,加劇了現(xiàn)場滅火的難度,目前在一些小地方,同車運(yùn)載性質(zhì)相抵觸化學(xué)品現(xiàn)象并未杜絕.(5)本次事故通過視頻監(jiān)控錄相,為事故分析提供了準(zhǔn)確客觀的信息資料,為呈清事實(shí)提供了有力證據(jù),是事故分析得出客觀公正的結(jié)論的重要依據(jù)來源;再一次說明了.監(jiān)控視頻在重大危險源及重要設(shè)施設(shè)備點(diǎn)投用的必要性.(6)乙醇爆炸著火事故樹全面分析了引起爆炸著火的基本條件,因此,危險因素控制應(yīng)同等對待,全面控制,本次事故分析警示我們?nèi)梭w靜電防范不可掉以輕心,旦疏忽,事故可能找上門

18、來.口一起技改項(xiàng)目試運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生的觸電事故分析薛福連沈陽市遼中縣化工總廠2010年7月,某大型企業(yè)的一項(xiàng)已完工的技術(shù)改造項(xiàng)目在試車運(yùn)轉(zhuǎn)期間發(fā)生了一起觸電事故,造成1人死亡.2010年7月30日,該技術(shù)改造項(xiàng)目出現(xiàn)火情,當(dāng)班工人迅速報警并與消防隊(duì)員全力救火,在撲救過程中分別用干粉滅火器和水滅火.在火勢被控制后,發(fā)現(xiàn)有1人倒在微機(jī)控制室南側(cè)與機(jī)器操作臺之間,且身體帶電,后用消防鉤勾住其腰帶將其拉過來,送往醫(yī)院搶救無效死亡.該微機(jī)控制室四面墻體是用鋁合金材料制作的,天棚采用金屬板材,室內(nèi)天棚安裝2盞照明用瓷座燈頭,照明開關(guān)安裝在鋁合金空心墻柱上(照明電壓為220v),照明用電源線是單股塑料皮銅芯線,微機(jī)控制室外是水磨石地面,且其表面涂刷了環(huán)氧樹脂漆,平時地面干燥絕緣.事故發(fā)生后,該企業(yè)立即組成事故調(diào)查組,對事故現(xiàn)場進(jìn)行了勘查,發(fā)現(xiàn):微機(jī)控制室?guī)щ?且沒有進(jìn)行接地保護(hù);在天棚燈座位置鉆眼穿電源線處,電源線沒有保護(hù)套管,金屬板材的毛刺將電源線外皮刺破,裸露出銅芯線,致使電源火線與天棚外殼相連接,從而導(dǎo)致微機(jī)控制室?guī)щ?調(diào)查