廣東黃埔化工廠酯化反應(yīng)鍋沖料爆燃
違章作業(yè)，電氣設(shè)施及安裝不符合防爆要求-----
廣東黃埔化工廠酯化反應(yīng)鍋沖料爆燃
1991年5月17日，廣東省黃埔化工廠合成龍腦酯化車間反應(yīng)崗位發(fā)生沖料爆燃。事故造成3人死亡，1人輕傷。廣東黃埔化工廠酯化反應(yīng)鍋沖料爆燃
一、事故經(jīng)過和危害
1991年5月17日，廣東省黃埔化工廠四車間龍腦酯化反應(yīng)崗位早班當(dāng)班班長(zhǎng)和3名工人于8時(shí)45分接班后，在班長(zhǎng)帶領(lǐng)下，進(jìn)行投料前的機(jī)械設(shè)備檢查和備料工作，隨后分別進(jìn)入自己的崗位，3名工人分別操作1～3號(hào)反應(yīng)鍋。
3個(gè)反應(yīng)鍋的規(guī)格型號(hào)相同，夾套及蛇管內(nèi)的介質(zhì)為熱水、自來水或冰水，鍋內(nèi)介質(zhì)為反應(yīng)物料（松節(jié)油、草酸、醋酐等）。
按工藝配比及操作順序，每個(gè)鍋先投入分餾油（松節(jié)油）330kg、沉淀料45kg（投料前先將上述二種物料混和稀釋），其他物料分五次投入.上午10時(shí)許，2號(hào)鍋第三次投料加入松酸（脫水草酸）10kg，隨后用蒸汽加熱夾套水（含蛇管），10時(shí)05分，鍋內(nèi)物料反應(yīng)溫度上升到52℃，操作者停止加熱（當(dāng)時(shí)夾套溫度57℃）。10時(shí)20分，鍋內(nèi)反應(yīng)溫度達(dá)到60℃，并有加快上升的趨勢(shì)。按控制指標(biāo)，將反應(yīng)溫度控制在50~60℃，按此規(guī)定操作者應(yīng)采取冷卻降溫措施，但操作者沒有執(zhí)行。直至10時(shí)20分45秒，鍋內(nèi)物料反應(yīng)溫度已急劇上升到78℃時(shí)，操作者才開自來水及冰水，但由于反應(yīng)劇烈，溫度急速上升，上述一般的冷卻措施已無法制止反應(yīng)溫度上升的趨勢(shì)。此時(shí)按規(guī)定應(yīng)往鍋內(nèi)直接加水破壞反應(yīng)，但操作者沒有執(zhí)行。10時(shí)21分30秒，發(fā)生沖料爆燃事故，3人嚴(yán)重?zé)齻?人輕傷。其中3人因傷重?fù)尵葻o效死亡。
二、事故原因分析
（一）發(fā)生突發(fā)沖料的原因分析
由于操作失誤，致使2號(hào)鍋內(nèi)的反應(yīng)物料溫度與壓力瞬間急劇上升而造成突發(fā)性的沖料。酯化反應(yīng)是比較強(qiáng)的放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在50~60℃之間，溫度過低反應(yīng)速度很慢甚至幾乎不起反應(yīng)，但如果超出正?？刂茰囟确秶鷷r(shí)，其反應(yīng)速度則會(huì)迅速加快，溫度也隨之迅速上升，同時(shí)又促使反應(yīng)更進(jìn)一步加快,如此便形成聯(lián)鎖性反應(yīng)，如果溫度控制不當(dāng)則會(huì)發(fā)生突發(fā)性沖料。
10時(shí)15分，雖然夾套溫度仍保持為57℃，但鍋內(nèi)物料的反應(yīng)溫度已上升到57℃并繼續(xù)上升，按《酯化反應(yīng)崗位操作規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）規(guī)定，此時(shí)應(yīng)采取降溫措施，以扭轉(zhuǎn)反應(yīng)溫度繼續(xù)上升的趨勢(shì)，否則反應(yīng)溫度很容易超過上限（60℃），但操作者沒有執(zhí)行此規(guī)定（沒有開冷卻水及冰水）。
10時(shí)20分，鍋內(nèi)反應(yīng)溫度已達(dá)到60℃并有快速上升的趨勢(shì)。操作者仍然沒有采取降溫措施。
10時(shí)20分后，由于鍋內(nèi)物料反應(yīng)溫度迅速上升并超過60℃，此時(shí)夾套及蛇管的水溫反被鍋內(nèi)物料加熱上升了3℃（從原來57℃升到60℃）。
10時(shí)20分45秒，鍋內(nèi)物料反應(yīng)溫度已急劇上升到70℃（比正?？刂频纳舷蕹^18℃）。此時(shí)，夾套水溫曲線開始有迅速下降趨勢(shì)，表明操作者已開啟冷卻水閥及冰水閥（事故后現(xiàn)場(chǎng)檢查2號(hào)鍋冷卻自來水閥及冰水閥處在全開位置），但此時(shí)鍋內(nèi)物料反應(yīng)溫度沒有下降，仍然迅速上升，表明一般冷卻措施已不能制止反應(yīng)溫度的急劇上升，按《規(guī)程》規(guī)定應(yīng)往鍋內(nèi)直接加入冰輕油甚至直接加入水破壞反應(yīng)。但操作者沒有這樣做，致使反應(yīng)溫度繼續(xù)迅猛上升。
根據(jù)上述情況分析表明，由于2號(hào)鍋操作工一再延誤采取冷卻措施，使鍋內(nèi)物料處在較高的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，致使反應(yīng)速度加快，溫度迅速上升，而當(dāng)反應(yīng)溫度進(jìn)一步急劇上升時(shí)，又沒有執(zhí)行《規(guī)程》的要求直接向鍋內(nèi)物料加入冰輕油或迅速加水破壞此反應(yīng)，使物料反應(yīng)達(dá)到猛烈的聯(lián)鎖反應(yīng)階段，物料的溫度和壓力瞬間猛烈上升，造成突發(fā)沖料。
2．突發(fā)沖料后隨之產(chǎn)生室內(nèi)空間爆炸的原因分析。
2號(hào)鍋在突發(fā)沖料前已進(jìn)行了第三次投料（尚有二次投料未進(jìn)行），最初投入鍋內(nèi)的松節(jié)油（330kg）約有170kg尚未反應(yīng)。沖料時(shí)，這些未反應(yīng)的松節(jié)油及已反應(yīng)的生成物（草酸龍腦酯等）大部分在沖破防爆膜后經(jīng)導(dǎo)向管排至室外水池（為防止沖料事故擴(kuò)大而專設(shè)的水池），同時(shí)還有一部分從加料孔蓋（當(dāng)時(shí)被沖開）及鍋蓋與鍋筒法蘭之間（沖掉墊圈）沖出，并大部分隨即氣化形成霧狀，瞬間充滿室內(nèi)空間與空氣混合達(dá)到爆炸范圍（松節(jié)油與空氣混合物的爆炸范圍為0.6%~62%）遇到著火源即發(fā)生空間爆炸。另有一小部分沸點(diǎn)較高的物料成液態(tài)被噴到屋頂、墻壁及地面上，隨空間爆炸后繼續(xù)燃燒。
3．經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察分析，引起空間爆炸的著火源可能是電氣產(chǎn)生
由于事故現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)的電氣設(shè)備、線路、動(dòng)力開關(guān)、照明等均不是防爆型，因此產(chǎn)生著火源的可能性是比較大的。例如，線路接頭松動(dòng)，插頭與插座接合不緊密，沖料時(shí)震壞的照明燈泡或拉脫插頭，正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，磁吸開關(guān)，正在響動(dòng)的電鈴等，均有可能產(chǎn)生著火源。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，可能性較大的有兩處。一處是2號(hào)鍋局部照明燈（36V、60W），該燈泡玻璃破裂（燈泡支架固定在2號(hào)鍋蓋上，有可能在沖料時(shí)受震動(dòng)而致使燈泡破裂）。據(jù)制造燈泡有關(guān)部門提供情況，當(dāng)上述規(guī)格燈泡的鎢絲在真空下通電發(fā)熱時(shí)溫度可達(dá)2000℃。另外一處是2號(hào)鍋附近的臺(tái)扇，其插頭與插座接觸不良，有放電弧的痕跡。
此外，溫度報(bào)警電鈴也可能形成著火源。事故后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查驗(yàn)證當(dāng)記錄儀溫度達(dá)到62℃時(shí)，警鈴就開始響動(dòng)。但該電鈴安裝在休息室，離2號(hào)鍋較遠(yuǎn)（約8米）。
4．其他因素分析
酯化反應(yīng)崗位室內(nèi)電氣從選型到安裝均不符合防爆要求，按要求該崗位的電氣選型應(yīng)達(dá)到Ⅱ區(qū)（即舊標(biāo)準(zhǔn)Q-2級(jí)）的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)場(chǎng)所選用安裝的電氣設(shè)備、動(dòng)力、照明線路、開關(guān)等均是普通型，產(chǎn)生導(dǎo)致空間爆炸的著火源。
陳國(guó)芳
中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)
2013年07月30日 10:10
