氧氣壓力管道重大燃爆事故

氧氣壓力管道重大燃爆事故

一、事故概況：

2005年4月14日，銅陵市金港鋼鐵有限責任公司制氧車間調(diào)壓站發(fā)

生重大燃爆事故，正在現(xiàn)場檢修作業(yè)的8名工作人員中，3人死亡，4人重

傷（數(shù)月后4名傷員醫(yī)治無效,全部死亡）。

事故發(fā)生后，銅陵市政府立即啟動重大事故應急預案，市政府分管領

導和各相關部門迅速趕赴現(xiàn)場組織救援和善后處理工作。省政府領導、市

委、市政府主要領導分別對事故處理做出指示，市政府主要領導去醫(yī)院看

望傷員。省安監(jiān)局、質(zhì)監(jiān)局分別派員趕赴現(xiàn)場指導救治、善后和事故調(diào)查

工作。

銅陵市政府立即采取了七個措施：

1、成立分管副市長為指揮長的事故處置指揮部。

2、成立醫(yī)療搶救組，并連夜從安醫(yī)大請來燒傷專家會診。

3、成立善后處理組，全力做好傷亡親屬安撫和事故賠償。

4、成立治安保衛(wèi)組，保護事故現(xiàn)場和搶救秩序。

5、成立經(jīng)貿(mào)、安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)察、檢察、公安、勞動、工會等部門和

有關制氧專家參加的事故調(diào)查組，開展事故調(diào)查。

6、責令金港公司全面停產(chǎn)，落實安全防范措施。

7、在全市開展以特種設備安全為重點的安全大檢查工作。

二、事故發(fā)生過程

金港公司是銅陵市一家招商引資的民營企業(yè)，投資總額約1個億,2004

年4月投產(chǎn)，主要產(chǎn)品為鋼材線材飛該廠制氧車間采取空分制氧，為煉鋼

提供氧氣，制氧機組為3800米3/時。生產(chǎn)的氧氣送氧氣球罐儲存（V=187.4

米3,P設=3.06Map,P工=2.5Mpa）。氧氣通過管道從球罐輸送至調(diào)壓

站，通過氣動調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)至1.3Mpa（煉鋼需要氧氣壓力），然后通過

管道輸送至生產(chǎn)車間。

該調(diào)壓管線的氣動調(diào)節(jié)閥經(jīng)常發(fā)生閥芯內(nèi)漏故障，有時調(diào)壓后的壓力

升至1.8Mpa,影響生產(chǎn)，投產(chǎn)以來至少更換過3次氣動調(diào)節(jié)閥。按照計劃

安排，4月14日上午，該公司有關人員（總調(diào)度、機動科長、儀表負責人、

生產(chǎn)維修工人）8人進入調(diào)壓站進行氣動調(diào)節(jié)閥更換作業(yè)。首先關閉了管線

兩端閥門隔斷氣源，然后松氣動調(diào)節(jié)閥法蘭螺栓，在松螺栓過程中發(fā)現(xiàn)進

氣閥門沒有關緊仍有漏氣，作業(yè)人員又用F型扳手關閉進氣閥門，在漏氣

情況消除后，作業(yè)人員拆卸掉故障氣動調(diào)節(jié)閥，換上經(jīng)脫脂處理的新氣動

調(diào)節(jié)閥，安裝儀表電源線和氣動調(diào)節(jié)閥控制汽缸管線，并用萬用表測量。

在上述工作全部完成后，用氧氣試漏，在打開進氣閥后（打開1/3圈）的不

到3秒的短暫時間，發(fā)出一聲沉悶的巨響，從氧氣調(diào)壓間噴出火焰和濃煙,

同時發(fā)出強烈的氣流聲?，F(xiàn)場一片火海，4名作業(yè)人員渾身帶著火焰沖出現(xiàn)

場。除1人幸免外，擠在氧氣間不到4米2作業(yè)區(qū)域的7名作業(yè)人員全部

傷亡。其中3人死亡，4人燒傷。因氮氣間的出氣閥門處也噴出火焰，幸存

者跑至氧氣球罐上部關閉了氣源進口閥門，致此燃燒方被控制。從發(fā)生爆

炸到氣源關閉的時間約兒分鐘左右。（幸存者先跑到30米外的制氧車間后

轉(zhuǎn)向氧氣球罐，又去制氧車間樓外取F型扳手，再爬上球罐關閉閥門）。

旁路管道的上部被熔化，并形成破口，管道內(nèi)部沒有燃燒痕跡，證明

是外部燃燒造成管壁減薄，內(nèi)部殘存氣體在溫度急劇升高下，壓力升高，

導致管道破開。

三、事故原因分析

（一）燃燒爆炸條件分析：

1、助燃物質(zhì)

一般化工檢修規(guī)定，控制氧含量在17-23%,既防止缺氧，又防止富氧,

兩種狀況均能導致事故。此事故完全具備富氧狀態(tài)條件。

拆卸氣動調(diào)節(jié)閥，管內(nèi)原存的余氣被釋放至大氣。

在檢修過程中，發(fā)生閥門未管死，有氧氣逸出。

在用氧氣試漏時，沒有證據(jù)表明氣動調(diào)節(jié)閥法蘭密封可靠，有氧氣泄

漏可能。

爆炸時檢修管線內(nèi)部必然存有氧氣。

以上分析表明，有發(fā)生富氧狀態(tài)的條件。

2、可燃物質(zhì)

在氧氣濃度較高的狀況下，人體、衣物、鋼鐵都會成為還原劑。與氧

氣發(fā)生氧化還原反應。也就是說人體、衣物、鋼鐵在富氧狀態(tài)下成為可燃

物。

更換的氣動調(diào)節(jié)閥雖然經(jīng)過脫脂清洗，但沒有按照有關安全規(guī)定，進

行完全脫脂，有存有油脂的可能性，這是氧氣行業(yè)一大禁忌，在存有油脂

條件下，氧氣會與之發(fā)生激烈反應，爆炸。

作業(yè)者的工具、衣物、手套也可能沾有油污（脂）。

以上分析表明，有發(fā)生爆炸的可燃物質(zhì)條件。

3、激發(fā)能量

從現(xiàn)場情況看，有多種造成爆炸燃燒的激發(fā)能量條件：

作業(yè)人員衣著化纖衣物導致的靜電；

使用非防爆型工具；

采用非防爆型照明；

在一定的溫度、濃度下，氧氣能與油脂反應，反應放出的熱量會引起

油脂自燃;

作業(yè)者打開進氣閥用氧氣試漏，氣體絕熱壓縮導致的溫度上升；

操作閥門時開閥速度過快，高速氣流與管件摩擦產(chǎn)生靜電。

從當時掌握的情況，我們推斷，事故的直接原因是由于泄漏形成管道

外部空間呈富氧狀態(tài)或在管道內(nèi)部純氧狀態(tài)下，遇到激發(fā)能量后，引起激

烈反應（爆燃），造成大量氧氣噴出，反應放出的大量熱量，產(chǎn)生高溫，

使鋼管熔化和燃燒反應更加激烈，導致整根管線被毀和人員傷害。

4、其他

該公司在管理上也存在許多問題，與事故有所關聯(lián)。據(jù)銅陵市質(zhì)監(jiān)局

介紹：該廠壓力管道未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗，對此，銅陵市質(zhì)監(jiān)局下達了安全

監(jiān)察指令，責令禁止使用，恢復原狀，并向市政府專題報告。分管市長多

次進行協(xié)調(diào)。但因種種原因，隱患整改工作沒有得到落實。

沒有制定檢修規(guī)程和檢修方案：

違規(guī)使用氧氣試漏；

在試漏過程中作業(yè)人員沒有采取防爆措施，全部擁擠在危險地點;

違規(guī)使用非防爆型工具和照明。

四、事故調(diào)查結論

事故調(diào)查組經(jīng)過5天的現(xiàn)場調(diào)查，取得事故直接原因的證據(jù)：

(-)事故條件

1、助燃物

查證當班記錄，事故發(fā)生前氧氣球罐和輸送管道內(nèi)存有2.5Mpa,

99.0-99.5%的氧氣。

2、可燃物

通過現(xiàn)場殘存物、墻壁痕跡和目擊證人詢問確定燃爆點在新更換的氣

動調(diào)節(jié)閥。

文獻、資料和類似事故案例：在高純度和高壓氧氣的條件下，鐵銹、

焊渣、油脂、溶劑、橡膠等均發(fā)生燃燒。

比對同批進貨的氣動調(diào)節(jié)閥解體檢查，內(nèi)部存有大量油脂。

除脂過程只是用棉紗蘸四氯化碳擦洗外部可擦部位，沒有解體清泡、

清洗。使用的清洗劑僅有75ml。脫脂方法和脫脂劑消耗量不能達到完全脫

脂的要求。

由于更換的氣動調(diào)節(jié)閥除脂不徹底，閥芯內(nèi)仍存有油脂(國家標準規(guī)

定，與氧氣接觸的物件表面，油脂殘留率應小于125mg/m2)。

3、激發(fā)能量

開啟閥門的壓差達2.5Mpa,在進氣閥門開啟，出氣閥關閉狀況下，管

線氧氣形成絕熱壓縮狀態(tài)，按照工程熱力學絕熱壓縮公式計算

T2=T1（P2/P1）k-1/k,壓縮后的氣體溫度可達470OC（按環(huán)境溫

度200c計，當天氣溫12-22OC）。根據(jù)文獻介紹，潤滑油在氧氣中燃燒

點為273-305OCo

（二）事故結論

由于氣動調(diào)節(jié)閥內(nèi)有超極限的潤滑油脂，在通入氧氣后絕熱壓縮產(chǎn)生

高溫和氧氣與油脂反應放出的熱量，導致管道內(nèi)溫度超過了燃點，造成氣

動調(diào)節(jié)閥內(nèi)部介質(zhì)燃爆。

這次事故的直接原因是，新更換的氣動調(diào)節(jié)閥脫脂不完全，在違章使

用氧氣試漏的狀況下發(fā)生爆炸。

作業(yè)者打開進氣閥后高壓氧氣進入檢修的管道，管道空間由0.1Mpa