廣東黃埔化工廠酯化反應鍋沖料爆燃
違章作業(yè)，電氣設施及安裝不符合防爆要求-----
廣東黃埔化工廠酯化反應鍋沖料爆燃
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崗位早班當班班長和3名工人于8時45分接班后，在班長帶領下，進行投料前的機械設備檢查和備料工作，隨后分別進入自己的崗位，3名工人分別操作1～3號反應鍋。
3個反應鍋的規(guī)格型號相同，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)為反應物料（松節(jié)油、草酸、醋酐等）。
按工藝配比及操作順序，每個鍋先投入分餾油（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時許，2號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05分，鍋內(nèi)物料反應溫度上升到52℃，操作者停止加熱（當時夾套溫度57℃）。10時20分，鍋內(nèi)反應溫度達到60℃，并有加快上升的趨勢。按控制指標，將反應溫度控制在50~60℃，按此規(guī)定操作者應采取冷卻降溫措施，但操作者沒有執(zhí)行。直至10時20分45秒，鍋內(nèi)物料反應溫度已急劇上升到78℃時，操作者才開自來水及冰水，但由于反應劇烈，溫度急速上升，上述一般的冷卻措施已無法制止反應溫度上升的趨勢。此時按規(guī)定應往鍋內(nèi)直接加水破壞反應，但操作者沒有執(zhí)行。10時21分30秒，發(fā)生沖料爆燃事故，3人嚴重燒傷，1人輕傷。其中3人因傷重搶救無效死亡。
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號鍋內(nèi)的反應物料溫度與壓力瞬間急劇上升而造成突發(fā)性的沖料。酯化反應是比較強的放熱反應，反應溫度控制在50~60℃之間，溫度過低反應速度很慢甚至幾乎不起反應，但如果超出正?？刂茰囟确秶鷷r，其反應速度則會迅速加快，溫度也隨之迅速上升，同時又促使反應更進一步加快,如此便形成聯(lián)鎖性反應，如果溫度控制不當則會發(fā)生突發(fā)性沖料。
10時15分，雖然夾套溫度仍保持為57℃，但鍋內(nèi)物料的反應溫度已上升到57℃并繼續(xù)上升，按《酯化反應崗位操作規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）規(guī)定，此時應采取降溫措施，以扭轉(zhuǎn)反應溫度繼續(xù)上升的趨勢，否則反應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20分，鍋內(nèi)反應溫度已達到60℃并有快速上升的趨勢。操作者仍然沒有采取降溫措施。
10時20分后，由于鍋內(nèi)物料反應溫度迅速上升并超過60℃，此時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20分45秒，鍋內(nèi)物料反應溫度已急劇上升到70℃（比正?？刂频纳舷蕹^18℃）。此時，夾套水溫曲線開始有迅速下降趨勢，表明操作者已開啟冷卻水閥及冰水閥（事故后現(xiàn)場檢查2號鍋冷卻自來水閥及冰水閥處在全開位置），但此時鍋內(nèi)物料反應溫度沒有下降，仍然迅速上升，表明一般冷卻措施已不能制止反應溫度的急劇上升，按《規(guī)程》規(guī)定應往鍋內(nèi)直接加入冰輕油甚至直接加入水破壞反應。但操作者沒有這樣做，致使反應溫度繼續(xù)迅猛上升。
根據(jù)上述情況分析表明，由于2號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行反應，致使反應速度加快，溫度迅速上升，而當反應溫度進一步急劇上升時，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，使物料反應達到猛烈的聯(lián)鎖反應階段，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號鍋在突發(fā)沖料前已進行了第三次投料（尚有二次投料未進行），最初投入鍋內(nèi)的松節(jié)油（330kg）約有170kg尚未反應。沖料時，這些未反應的松節(jié)油及已反應的生成物（草酸龍腦酯等）大部分在沖破防爆膜后經(jīng)導向管排至室外水池（為防止沖料事故擴大而專設的水池），同時還有一部分從加料孔蓋（當時被沖開）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)場室內(nèi)的電氣設備、線路、動力開關、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，插頭與插座接合不緊密，沖料時震壞的照明燈泡或拉脫插頭，正在運轉(zhuǎn)的電動機，磁吸開關，正在響動的電鈴等，均有可能產(chǎn)生著火源。據(jù)現(xiàn)場勘查，可能性較大的有兩處。一處是2號鍋局部照明燈（36V、60W），該燈泡玻璃破裂（燈泡支架固定在2號鍋蓋上，有可能在沖料時受震動而致使燈泡破裂）。據(jù)制造燈泡有關部門提供情況，當上述規(guī)格燈泡的鎢絲在真空下通電發(fā)熱時溫度可達2000℃。另外一處是2號鍋附近的臺扇，其插頭與插座接觸不良，有放電弧的痕跡。
此外，溫度報警電鈴也可能形成著火源。事故后現(xiàn)場調(diào)查驗證當記錄儀溫度達到62℃時，警鈴就開始響動。但該電鈴安裝在休息室，離2號鍋較遠（約8米）。
4．其他因素分析
酯化反應崗位室內(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達到Ⅱ區(qū)（即舊標準Q-2級）的標準，但現(xiàn)場所選用安裝的電氣設備、動力、照明線路、開關等均是普通型，產(chǎn)生導致空間爆炸的著火源。
陳國芳
中國化學品安全協(xié)會
2013年07月30日 10:10
