“10.8”TNT硝化工序硝酸总阀爆炸事故

　　1引言

　　1999年10月8日I3时18分，某TNT硝化工序硝酸总阀发生爆炸。阍体爆裂1O余块，直径16film 白钢螺丝16根被揪断，阀体上方约1 m高的送风筒和设备架台被击严重变形．相邻的浓硫酸管线被击成150 mm 的长口，阀体残片四处飞溅。初步分析爆炸威力相当于20~30 g1Nr当量。图1为丁NT硝化工房的平面示意图。

图1 TNT硝化工房的平面示意图

　　事故现场的2名操作工受伤，其中，1人为预洗工，在观察1号预洗机的温度时．被爆炸后喷出的酸雾烧伤面部，且双眼轻度水肿 1人为Ⅲ 段硝化机操作工，在8～9号机前桌边工作，被阀体残片将头项偏右砸伤长约4．5 cm的口子，缝台4针．颅骨骨折。经事故分析，认定这起事故的爆炸原点在阀芯套筒内。

　　2 事故经过

　　事故前．丁NT厂于9月21日停产，并利用停产的时间进行机器设备检查、维修。并对II段1号和III段7号机内的蛇管进行补漏焊接

　　10月6日，公司总调度室通知．丁NT生产线于将10月7El开工生产。工厂于7日完成配酸工作，由于晚间开车不利于安全生产，故公司决定8日10时投料。8日8时45分，原料工序向硝化工序输送硝酸(硝酸为567批、纯度98 3％、亚硝酸含量0．12％、密度1 500kdm )，待硝酸送至硝化时．发现在硝化南墙外硝酸干线泄漏，于是，将硝酸从管线中控出进行补焊，1O时30分焊完-同时，各机温度也已达到了开车工艺条件，11时重新补加硝酸，约10 rain后，发现补焊处仍然漏酸，停止加酸。并采用玻璃油浸泡后的石棉绳缠于渗漏处．效果较好。12时44分再次恢复加料．13时取样分析各机硝酸含量在0．3％～1．2％之间，各机增加硝酸的加入量，继续调节捏酸中的硝酸含量。13时l8分听到较大的响声．并有大量的硝烟冒出 硝酸总阀发生爆炸。

　　3 原因分析

　　发生爆炸的硝酸总阀于1992年安装，图纸上标注为c4钢阀 但据有关人员介绍，该阀体已经更换为钛钢阀体，经取样分析和各方证实，阀芯阀体均为钛台金。表1给出了辽阳化学纤维总f 对其进行光谱分析的结果。

表1 TNT硝化浓硝酸双套简结构双位控制总阔戚份分析结果

　　江苏红光化工厂黑索金生产线的硝酸浓缩工序 曾于1979年5月4日发生过钛阀爆炸事故 该厂就此事向宝鸡有色金属研究所和西安204所咨询得知，钛村在N2O4 含量超过6．0％及硝酸接近无水时．会先燃烧后爆炸。另据该厂的相关资料介韶．钛村在发红烟硝酸(红烟硝酸是20％N20 (液态)和80％无水硝酸的混台物)中，不但会有应力腐蚀，而且可能产生猛烈的燃烧反应

　　化工设计标准《钛制设备设计技术规定CDI30A8．87)》，第13页3．1．19条说明，钛在发烟硝酸中(NO >60％；H2O<2 0％)便产生强烈腐蚀燃烧和爆炸。又据《机械手册》第129页第(10)条说明，钛在干燥的红发烟硝酸中有自燃倾向．能引起爆炸．当酸中水含量低于1．5％，NO2含量高于2．5％时．一般不宜使用钛。钛在发烟硝酸中还可能产生应力腐蚀，因此，在白发烟硝酸中不宜使用。该书第742页的注释中也有无水红发烟硝酸(水<l_34％或NO2>6％)可能引起(钛合金)着火、爆炸的说明

　　因此，分析事故经过可以得出．由于对泄漏的硝酸管线进行了焊接，产生一部分NO 并残留在管线中，并被浓硝酸吸收，形成红发烟硝酸。且焊接后管线余热也会使硝酸继续分解产生N 。当其达到遇钛材燃烧和爆炸的浓度条件后，就在加料补硝酸过程中发生了爆炸。通过对炸后阀的残留物分析，阀芯因强度较高没被炸碎，但烧蚀程度较大，内外套筒被紧密研在一起，且在阀芯边缘有一些较小的缺口，其他碎片没有这种现象，因此认为阀芯为爆炸原点 阀芯与含有NO 的硝酸反应发生了燃烧爆炸，这可能与阀的结构有关，因在阀芯开启状态下．顶部有空腔 易形成NO 的积累。过去硝酸管线多次焊接却未发生爆炸可能与焊点与阀的距离和焊后停用时间有关。另外，此次停车后．进行了抽酸刷洗，机内无TNT．因此，可以排除TNT为爆炸介质的可能。

　　4 结论

　　从以上的分析可以得知，钛材适用于各种浓度的硝酸，包括98％以上的浓硝酸，且在较高温度下无其他材质可替。但是对于形成发烟硝酸，并能引起燃烧、爆炸的条件和原因还需进行深入的研究。因此，若可以选择其他材质时，浓硝酸介质中管线与阀门最好不用钛材。