危险品化学仓库特大爆炸火灾事故分析

1    事故概况
    1993年8月5日13时26分，广东某市的危险化学品仓库发生特大爆炸事故，爆炸引起大火，1h后，着火区又发生第二次强烈爆炸，造成更大范围的破坏和火灾。市政府立即组织数千名消防、公安、武警、解放军指战员及医务人员参加了抢险救灾工作，由于决策正确、指挥果断，加上多方面的全力支持，8月6日凌晨5时，终于扑灭了历时16h的大火。据初步统计，在这次事故中共有15人死亡，截止F月12日仍有101人住院治疗，其中重伤员25人。事故造成的直接经济损失超过2亿元。
    据查，出事单位是中国对外贸易开发集团公司下属的储运公司与市危险品服务中心联营的安贸危险品储运联合公司。爆炸地点是仓库区清六平仓，其中6个仓(2—7号仓)被彻底摧毁，现场留下两个深7m的大爆坑，其余的1号仓和8号仓遭到严重破坏。
    事故发生后，国务院有关领导很快赶到事故现场，对抢险救灾和事故调查做了重要指示。随后由劳动部组织有关专家成立事故调查专家组，从8月8日开始展开了事故调查工作。
2   事故发生发展过程及原因分析
    (1)事故模型描述
    经过事故现场勘察、查取有关资料及认真讨论分析，确认此次爆炸火灾事故是先起火后爆炸，进一步蔓延扩大成灾：1993年8月5日，大约13时10分，清六平仓4号仓内冒烟、起火，引燃仓内堆放的可燃物并于13时26分发生第一次爆炸，彻底摧毁了2、3、4号连体仓，强大的冲击波破坏了附近货仓，使多种化学危险品暴露于火焰之前。这些危险晶处于持续被加热状态1h左右，于14时27分，5、6、7号连体仓发生第二次爆炸。爆炸冲击波造成更大范围的破坏，爆炸后的带火飞散物(如黄磷、燃烧的三合板和其他可燃物)使火灾迅速蔓延扩大，引燃了距爆炸中心250m处木材堆场的3000立方米木质地板块、300米处6个四层楼干货仓、400—500m处3个山头上的树木。大火燃烧约16h。于8月6日凌晨5时左右被基本扑灭。
    (2)第一次爆炸点的确定
    经市勘察测量公司对事故现场的勘测，测得第一次爆炸形成的爆坑直径为23m、深7m，坑为锅底形，爆坑中心距南面1号仓北墙55m、距东侧中间铁轨29m。对照这个地域(DF212—86)工程“中转仓库小区总平面布置图”和“杂品中转仓库(4)的建筑平面、立面、剖面及墙图”，确定第一次爆炸点在4号仓中部偏南处。
    (3)起火与爆炸时间的确定
依据市地震台的监测记录，第一次爆炸时间是13点26分11秒，里氏震级1．8。又据最先得到火灾报警的消防中队的记录，接警时间是13时22分。报警人危险品仓库保安队员自述他13点10分左右发现火情，先拨火警电话没拨通即就近找一名司机开车到笋岗中队报警，约10kin路程需开车10min。以上三次时间数据，符合事实逻辑。确定起火时间是13时10分左右，从起火到爆炸约为16rain。
    (4)起火物质的确定
    安贸危险品储运公司提供的事故前4号仓内存放货物的名称、数量和位置，以及当事人(仓库保管员、保安员、叉车司机)提供的证词和装卸队提供的旁证，均言证4号仓内东北角处的“过硫酸钠”首先冒烟起火。调查组对“过硫酸钠”提出怀疑和异议。经追查铁路运输发票和安贸公司财务处收款票据，确证4号仓东北角存放的是过硫酸铵而不是过硫酸钠。根据过硫酸铵的特性，它先起火是可能的。
    (5)第一次爆炸物数量的确定
    4号仓内存放的可爆物品有：多孔硝酸铵49．6t、硝酸铵15．75t、过硫酸铵20t、高锰酸钾10t、硫化碱10t。其中过硫酸铵、高锰酸钾等爆炸威力较弱，而多孔硝酸铵在高温或足够的起爆能量的作用下爆炸威力较强，常被用来制造工业炸药。4号仓内爆炸的主要物质是多孔硝酸铵，其他可爆物品也有可能参与了爆炸。
    据炸坑直径23m、深7m，依下式算出爆炸的硝酸铵为29t。
    Q：4．1888(R2／K2)3ρ
式中  Q——2号硝铵炸药(g)的药量，若换算成TNT，则需除以1．05，若以硝酸铵计则需要再除以0．35ρ； 
    R₂——炸坑半径，cm；
    K₂——系数，一般为7—10，本估算中取K₂=8．5；
   ρ——炸药密度，g／cm³。
  (6)起火原因分析
    市公安部门证实未发现人为破坏。当事人和建筑图纸提供的信息为：事故当天4号仓内无叉车作业；库区禁烟禁火严格；仓内通风尚好；仓内除防爆灯外无其他电气设施，防爆灯开关在8号仓旁办公室内集中控制。现场勘察发现4号仓电线为穿管导线，调查组认为4号仓内货物自燃、电火花引燃、明火引燃和叉车摩擦撞击引燃的可能性很小，而忌混物品混存接触反应放热引起危险物品燃烧的可能性很大，理由如下：
    ①经反复查证，列出了4号仓物品种类及数量图。大量氧化剂高锰酸钾、过硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾等与强还原剂硫化碱、可燃物樟脑精等混存在4号仓内，此外，仓内还有数千箱火柴，为火灾爆炸提供了物质条件。
    ②仓中货物堆放密集，周转频繁。事故前，4号仓内已无空位，把无法人仓的一千多袋硝酸铵堆在该仓外东北角站台上。事故现场勘察发现了这堆残留物。8月5日上午，从4号仓搬运出800袋共20t过硫酸铵(余800袋仍堆在仓内东北角)经仓中间通道运出装入香港来的货柜汽车运走；8月5日中午12时，又加班装运硝酸钾，尚未装完就发生了事故，装运4号仓硝酸钾的汽车被爆炸冲击波推出10余米并烧毁。在以上装卸过程中，多人爬上货堆搬运清点，也曾发生坠袋、翻袋现象，难免洒漏过硫酸铵、硝酸钾。
    ③4号仓内多处存放袋装硫化碱，有的码在氧化剂旁边。
    ④文献专著记载，工业硫化碱，熔点50°C，易潮解，易吸收空气中二氧化碳变成深红褐色并放出易燃有臭蛋味的硫化氢气体。
    北京理工大学实验室实验结果证明，过硫酸铵遇硫化碱立即激烈反应，放热，产生硫化氢，同时生成深褐色黏稠液体；差热实验出现陡峭放热峰。
    以上分析说明：4号仓内强氧化剂和强还原剂混存、接触，发生激烈氧化还原反应，形成热积累，导致起火燃烧。这是发生事故的直接原因。
    (7)火灾爆炸的蔓延和扩大
    4号仓硝酸铵爆炸后，引燃了库区多种可燃物质，库区空气温度升高，使多种化学危险品处于被持续加热状态。6号仓内存放的约30t有机易燃液体(乙酸乙烯9t，闪点44~C，沸点77℃，爆炸下限3．3％；甲酸甲烯4t，闪点18．9°C，沸点31．8°C，爆炸下限5．9％；甲苯4t，闪点4．4°C，沸点110．7°C，爆炸下限1．27％；工业乙醇12t，闪点12．7℃，沸点78°C，爆炸下限3．3％)被加热到沸点以上，快速挥发，冲破包装与空气、烟气形成爆炸混合物，并于14时27分34秒发生燃爆。燃爆释放出巨大能量，造成瞬间局部高温高热，出现闪光和火球，引发该仓内存放的硝酸铵第二次剧烈爆炸(实际是两次间隔时间极短的大爆炸)。5、6、7号连体仓被彻底摧毁，8号单体仓严重破坏。现场留下一个长36m、宽21m、口为椭圆形、底为两个6m深的锅底形炸坑(估计有37t和25t硝酸铵爆炸)。爆炸核心高温气流急速上升，周围气体向这里补充，形成蘑菇状云团。
 第二次巨大爆炸产生的大量飞散物，如黄磷(在空气中会自燃)和其他引燃物飞落在约0．6km2范围内，成为火种，又引燃了多处火灾，其中火势较大的有七处：
  ①6座四层楼的干货仓库；
  ②8栋二层楼的食品和牲畜仓库；
  ③清六平仓东侧隔铁路毗邻的露天堆货场；
  ④肉联厂东侧的木材场上3000m3柚木地板块垛；
  ⑤-⑦距清六平仓中心火场400-500m处的3个山头的树木。
    大火的蔓延，使爆炸的仓库区形成一片火海。当时是偏南风，处于下风向的东北部区域受害较重，受灾面积也较大；地处上风向的设施虽然距爆炸中心仅200米，但由于风向有利，在消防干警、武警官兵及时奋力保护下幸免受灾。火灾区大火持续近16h，于8月6日凌晨5时左右被基本扑灭。
3  事故性质40责任
3．1  干杂仓库被违章改作化学危险品仓库使用
仓库压总平面布置方案图是北京有色冶金调计研究总院深圳分院没汁的，建设单位是市仓库开发企业公司。1987年5月29日，市城市规划局方案审查项目名称为干杂货平仓；设计单位按干杂品库设计；1987年8月26日、9月13日基建工程项目施工报建表的工程名称也是杂品干货仓；1990年4月30日，市公安局消防支队按照干杂货平仓的使用性质对清六干杂货平仓进行消防验收，发给消防验收合格证。干杂货平仓验收合格后，移交中贸发(集团)储运公司使用、管理。该仓库启用后，未报经有关部门批准，擅自将原2至3号仓、4至5号仓之间搭建，形成两个联体仓。中贸发储运公司在成立安贸公司之前，就在清六平仓存放过烟花爆竹。
    1990年6月18日，市中贸发(集团)储运公司与市爆炸危险物品服务公司联合给市人民政府报送“关于成立合营公司‘市危险物品储运公司’的请示”，附有公  司章程、合同和可行性研究报告。可行性研究报告中称，清六平仓的地理位置适  合作危险品储存仓库，并将干杂货平仓说成是按照有关规定根据化学危险物品的  种类、性能，设置了相应的通风、防火、防毒、防爆、报警、调温、防潮、避  雷、防静电等安全设施的危险物品仓库。市政府办公厅按照办文程序，先征求了  有关部门意见，经市公安局、运输局同意，市政府办公厅于1990年9月6日下发  《关于成立市安贸危险物品储运公司的批复》，批复中指出；该公司的经营范围为  危险物品的储存、运输及装卸搬运(须经市运输局和公安局审批、备案)。经调  查，安贸危险晶储运公司只向公安局申报，未向运输局申报。1990年10月15日发了营业执照。
    市公安局没有按照国家有关规定审查。如：
    (1)平仓作为爆炸物品(烟花爆竹)库，则库间距离和对外部安全距离，以及与库区外主要道路的距离等均不符合有关规定。
    (2)平仓作为易燃易爆化学品(甲类)库，则每座建筑物的占地面积和防火墙间的占地面积均不符合《建筑设计防火规范》的有关规定。在不具备条件的情况下就审批、发证。1990年10月7日，市公安局发了《广东省爆炸物品储存许可证》；1990年11月6日，市公安局发了《广东省剧毒物品储存许可证》；1990年11月7日，市公安局发了《爆炸品、危险品接卸中转许可证》。
    广州铁路公安局市公安处接到关于申请接卸储存危险物品的报告后，虽然指出清六道南端平仓不宜作爆炸物品仓库、甲类危险物品储存仓库使用，但又同意暂时在清六道南端平仓接卸到达该市北站办理的危险货物。
    上述有关部门违反了《中华人民共和国消防条例》、《中华人民共和国消防条例实施细则》、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》、《国务院化学危险物品安全管理条例》和《中华人民共和国城市规划法》。
3．2  火险隐患没有整改
    1991年2月13日，市公安局消防支队对安贸危险物品储运公司的仓库进行防火安全检查，发现重大火险隐患，给该公司发出市公安局火险隐患整改通知书，主要内容有两条：
    第1条，该仓库在消防审核时是按干杂中转仓库申报的，现将干货仓改为爆炸性危险晶仓库，在改变仓库的使用性质时，未报经市消防部门审核。
    第2条，该公司储存爆炸性危险物品仓库，距离铁路支线的安全间距不足，对铁路外贸物资运输的安全构成威胁。提出的整改意见是，“储存爆炸危险物品的仓库应立即停止使用，储存的爆炸性危险物品应在2月20日前搬出，否则按有关规定严肃查处”。
    安贸危险物品储运公司接到火险隐患整改通知书后，没有整改。市公安局也未进行有效监督，致使重大事故隐患没有得到解决，造成了严重后果。
    上述有关部门违反了《中华人民共和国消防条例》和《中华人民共和国消防条例实施细则》。
3．3  平仓混装严重
    按深公爆证字1号批准文件和深公毒证字89105号批准文件明确规定：8号平仓存放爆炸品(烟花爆竹)；4号平仓存放易燃品；7号平仓存放氧化剂；6号平仓存放毒害品；3号平仓存放腐蚀品；2号平仓存放压缩液化气体。在实际使用中，严重混装，把不相容的物品同库存放、相邻存放，严重违反1987年2月17日国务院发布的《化学危险物品安全管理条例》第三章第二十四条规定，如3号平仓内的氨基磺酸、硫化碱、甲苯等与强氧化剂均不相容，不能同库存放，但实际上不但同库存放，且与多孔硝酸铵相邻存放。4号平仓内高锰酸钾、过硫酸铵、硝酸钾、硝酸铵、多孔硝酸铵等均为氧化剂、强氧化剂，而硫化碱为强还原剂，又有火柴可燃物，均一起存放在一个库内，且相互邻接。5号平仓内有保险粉和强氧化剂硝酸钾、硝酸铵、高锰酸钾和氧化剂硫酸钡等同库存放。6号平仓存放有甲苯、硫化碱、保险粉、硫磺等与氧化剂硝酸铵、硝酸钡等。7号平仓也存放有硝酸铵、高锰酸钾，同时存放有保险粉、元明粉以及布匹、纸板等。同时还存在灭火方法不同的化学危险品同库存放的现象，如金属粉、丙烯酸甲酯、保险粉等遇水或吸潮后易发热，引起燃烧，甚至爆炸。    由于将干杂货仓库违章改作危险品仓库使用，化学危险物品混装严重，管理混乱，从业人员业务素质低，因此，导致事故发生是必然的。
3．4  结论
    干杂仓库被违章改作化危险品仓库及仓内化学危险品存放严重违章是造成“8．5”特大爆炸火灾事故的主要原因。4号仓内混存氧化剂与还原剂，发生接触，发热燃烧，是“8．5”特大爆炸火灾事故的直接原因。“8．5”特大爆炸火灾事故是一起严重的责任事故。