爆炸事故原因调查的研究

1  概  述
    近几年，爆炸事故在全国发生的重大或特大伤亡事故中占了相当大的比例。然而，人们对爆炸事故原因的调查和处理知识与方法却掌握得不太多。笔者从1988年4月30日参加武汉青山热电厂锅炉爆炸事故的调查至今，已积累了数十次的经验，根据实际工作的需要，觉得有必要对爆炸事故原因调研问题作进一步探讨。
    一般说来，进行爆炸事故原因的调查目的是防止重复发生相同原因的事故，防患未然。调查爆炸事故的目的不仅是处罚责任者，而且是最终使大家获得充分的安全认识和方法。只有调查清楚了爆炸事故的原因，才能由此去找出技术、教育或管理方面的不足，实施改善对策，这才是最为关键的。
2  调查爆炸事故原因所需的材料
    为了得出正确的结论，除了要有广博学识和长年工作的丰富经验，还必须找到下列资料：
    ①工厂的地形图和厂房布置图；
    ②主要产品的生产量和生产工序图；
    ③平时和事故当天的操作状态；
    ④当天的气象状况；
    ⑤事故发生前的经过或事故概要；
    ⑥目击者提供的事项；
    ⑦当事者的服装或携带的工具；
    ⑧事故发生后的紧急处理和灾情情况；
    ⑨现场照片和示意图；
    ⑩有关设备的设计图和配置图；
    ⑩原材料和产品的危险性和试验结果；
    ⑩易发事故的隐患点及其他必要事项。
    工厂安全管理人员和技术人员平常就应该注意上述资料的相关情况和细节，以使发生事故时能够迅速查明发生事故的真正原因。
3  爆炸事故调查的主要内容
    首先要调查爆炸受害状况，了解人员伤亡状况以及厂房、机器、设备之类破坏情况。此外，对于周围建筑、居民区等受害情况，要弄清楚是首次爆炸破坏造成的，还是随后二次爆炸或火灾造成的后果。
    其次，要找出什么位置是发生爆炸的中心点。在工厂内部某处，还是在机器内部某处。在寻找爆炸中心点时，应根据爆炸效应，调查破坏力的方向，破坏物的状态和飞散情况等来判断。
    同时要确定爆炸物的种类，以确定是混合气体爆炸、粉尘爆炸、分解爆炸、蒸气爆炸、喷雾爆炸和凝相爆炸中的哪一种。要查明引火源的情况。
    通常的引火源有：①明火；②高温表面；③冲击摩擦；④绝热压缩；⑤自燃；⑥电火花；⑦静电火花；⑧辐射线(红外线)、光电等。
    发生爆炸时，根据对工程设备、设施、器具等周密细致的调查，从上述8种引火源中，逐个排除毫无可能成为引火源后，最后剩下可能成为爆炸原因的引火源。如果必要的话，应进行模拟实验，推断出真正的引火源。
    此外，还要调查出发生爆炸的时间：是刚开始操作时发生了爆炸，还是操作开始后过了一段时间才发生了爆炸，还是操作结束时才发生了爆炸。刚开始操作时就发生了爆炸,爆炸主体就是热源；操作开始了一段时间发生爆炸，主体是除掉的对象物；如果是结束时，由于使用过度而发生的爆炸，则爆炸的主体是干燥物。具体场合还应细致分析。
4　爆炸事故原因调查的现场组织指挥
4．1  组织机构及领导体制
4．1．1  组织机构
    组织机构由爆炸事件处置领导小组、现场指挥部(直辖综合协调组)和11个职能小组共3个层次组成。11个职能小组即：
    ①消防组；　　　　　　　　②排爆、排险组；
    ③救护组；　　　　　　　　④现场警戒保护组
    ⑤照相、录像组；　　　　　⑥法医组；
    ⑦勘验组；　　　　　　　　⑧理化检验组；
    ⑨现场调查访问组　　　　　⑩紧急措施组；
    ⑩后期保障组。
4．1．2  领导体制
   (1)爆炸事件的处置实行属地指挥原则，其领导小组由当地的党、政、公安、卫生、电力等相关部门的领导组成，履行指导职能。
    (2)现场指挥部(直辖综合协调组)一般由安全生产监察局和公安机关领导组成，包括到达现场的巡警、治安、消防等警种领导。据事故案件的大小确定由当地公安机关主要负责人或主管安全的领导担任指挥长。
    (3)现场实行指挥长负责制。指挥长在勘查爆炸现场阶段，具有跨警种指挥的权限。
4．2  注意事项及组织纪律
    (1)各职能小组要绝对服从指挥长的领导。
    (2)各级领导如要到爆炸中心，综合协调组负责派员协助领导从现场非常通道进出现场。
    (3)现场各警种在接到媒体询问爆炸事件的情况时，应请媒体到综合协调组了解情况或按照统一的对外宣传口径回答。
4．3  指挥长的职责
    (1)确定、召集各职能小组的负责人及人员。
    (2)决定紧急措施、排除险情、消防及救护等。
    (3)现场概览：指挥员带领爆炸、痕迹等技术人员，在中心现场巡视观察，初步查明现场破坏范围，爆炸中心的大体位置，爆炸遗留物、抛出物的分布情况，爆炸犯罪人可能进出现场的路线，爆炸产物及冲击波破坏的范围，现场尸体倒卧的位置，有无提供嗅源的物品等；注意发现险情；确定出入现场的非常通道，判明爆炸事件的性质是事故、自我爆炸，还是恶性爆炸事件。
    (4)指挥各组开展工作。
    (5)向上级领导报告情况。
    (6)决定现场保护时间。
    (7)拟定对外新闻发布内容。
5 爆炸事故原因的调查笔录
    爆炸事故原因的调查笔录，应清楚、简要地反映爆炸的真实情况。笔录内容可分前言、叙述事实和结尾三部分：
    (1)前言的内容包括：
    ①事故时间；
    ②事故发生简况；
    ③现场保护情况；
    ④见证人姓名、职业、住址；
    ⑤现场勘查组织领导及参加人员的姓名、职务；
　　⑥勘查工作开始时间；
　　⑦现场环境、天气、光线等情况。
　　(2)叙述事实的主要内容包括：
　　①现场勘验顺序；
　　②现场勘查范围；
　　③炸点位置、形态、尺寸；
　　⑤尸体数量、位置、姿势，离炸点的距离，炸伤类型；
　　⑤爆炸产物和冲击波破坏的特征、范围；
　　⑥具有典型破坏特征的建筑物、人体与炸点的距离；
　　⑦重要抛出物的散落范围和分布情况；
　　⑧遗留物分布方位与炸点距离、角度；
　　⑨爆炸尘土采取的部位、面积与炸点距离。
　　(3)结尾的主要内容包括：
　　①发现、提取的各种爆炸物证的名称、数量，重要物证形态特征、体积重量；
    ②摄影、录像、绘图的种类、数量、内容；
    ③勘查领导人、主要勘查人员及见证人签名,结束勘查时间。
6  现场绘图
    爆炸现场绘图是根据现场勘验获得的材料绘制的说明图，与一般现场绘图要求基本一致，但应突出炸点及爆炸中心部位。对因爆炸造成的倒塌散落的杂物，应去粗取精，选取主要的、有代表性的物体、痕迹绘在图上。现场绘图包括：
    (1)现场方位图，把爆炸现场的位置和周围环境按方位、比例画出。要反映遗留的痕迹物证的地点，对于交通工具上的爆炸案，应反映行走、运动路线，案犯来去路线及方向，空气冲击波、地震波破坏的范围和程度，抛掷物抛出最远处。
    (2)现场全貌图，以炸点为中心，反映现场内与案件有关的主要物体、建筑物、痕迹、抛掷物、遗留物、残留物、尸体位置，以及它们与炸点的距离和相互关系。
    (3)爆炸现场局部图，用来表示炸点形态和爆炸产物作用范围。炸点局部图可绘制成平面图、立体图、剖面图和综合图。根据需要，还可利用极坐标绘制现场抛掷物图；绘制立体的和平面的等破坏线图。
    (4)现场平面展开图。爆炸发生在室内，且在地面和墙壁上均有破坏痕迹和物证时，应绘出现场平面展开图。它能反映出爆炸力和抛掷物沿辐射线向四周作用抛掷的全面情况。
    (5)现场立体图。现场立体图或局部立体图能直观反映爆炸破坏的后果。
    (6)现场分析复原图，主要用于表示爆炸发生前的原始状态。绘图时根据死伤人员炸伤特征，离爆心距离、爆炸痕迹、抛掷物分布等详细勘验、综合分析的结论意见绘出。利于表明爆炸发生时的原因和案件性质。
    现场复原图，可分为现场平面复原图、平面展开复原图、立体剖面复原图、透视图、爆炸姿势复原图和人员定位图等。
7  爆炸事故调查实例
    1964年，日本某氧化丙烯工厂，发生了贮罐爆炸，有18人因烧伤而亡。该贮罐直径约2m，高约5m，壁厚6mm，是由SS41钢制成的竖式圆桶形贮罐，容积为14m3。发生爆炸时，贮罐内大约有6000m3的液体氧化丙烯。对照爆炸后的碎片形状，恢复原贮罐的形状后，得知裂开线是沿着竖式圆桶的侧壁纵向裂开的一条长缝。此外，腰部焊接线切断之后，由于从上向下的强大力量，有向下压的痕迹。这个向下的压力所造成的周围形变并不一致。在一个侧壁上安设螺旋搅拌器，在搅拌器的正下方，由于压力最大而发生了形变。使混凝土基座也有部分下沉的痕迹。在贮罐爆炸事故原因方面，也有人认为是由于附近的焊接火花使泄露的气体着火而诱爆贮罐内部的物质。不过，按这种说法，起始是一个大气压的混合气体发生爆炸后，其爆炸压力为7—8Pa，并未达到贮罐破坏的临界压力值(25kg／cm2)。此外，它也说明不了贮罐的腰部和混凝土基座为什么受到了不均等的力，腰部只
有一侧被压下和基座下沉。这种现象是不能用混合性气体爆炸说明的，必然存在着一种凝相爆炸。
    根据各种研究的结果可以解释为由于氧化丙烯液体的聚合热使温度上升，蒸气压力增大，直至超过贮罐的临界压力值，迫使贮罐沿纵向开裂，具有内压的蒸气就由此裂缝处喷出。在转动着的搅拌机叶片的周转，过热状态的氧化丙烯液体积聚蒸发，该处变成了爆炸中心点，从而诱发了爆炸。由于压力积聚地增加，搅拌机正下方受到冲击性的下压力，基础发生下沉，贮罐本体从焊缝处裂开、飞散。当然，贮罐本体发生爆炸之后，大气中有喷出来的可燃性的氧化丙烯蒸气以及由于喷雾而造成的二次性混合气体发生爆炸，将会造成更大的损害。
8  结尾语
    爆炸事故原因调查是一项科学技术性很强的工作，为了得到正确的结论，调查人员必须首先调查爆炸事故原因所需的有关材料；要取证现场的有关数据和实况；要建立现场调查组织指挥系统；对爆炸事故原因作笔录；绘制或拍摄现场勘察场景、取样等，有了上述获得的信息和资料，根据专家及调查人员分析和有关现场迹象及取样实验，推论和复原事故发生的原因。
  （摘自：《中国安全科学学报》2004.第14卷）