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氧气瓶混装入氢气发生爆炸,造成2死5伤

2011-11-07   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  (1)  事故概况

  山东潍坊青川电石厂于1995年3月上午因市区电力线路检修,全厂进行小修,在晚上6点恢复供电后,各车间陆续进行生产。晚上8点左右,双氧水车间3台DY-24型纯水电解槽先后送电开车,将电解氢、氧气体送往气柜。在21时30分左右,氧气车间组织制氧机开工生产,并从电解工段气柜将氧气导入车间50m3氧气胶囊,并从胶囊中抽氧加压到12MPa,往充氧台输送。充氧台卡入了10个氧气瓶后,开始开启阀门向气瓶充氧,当22时55分在开第8个气瓶阀门时,发生爆炸,5个氧气瓶、1个50m3氧气胶囊、1台氧压机气水分离器粉碎性爆炸,双氧水车间1个24m3氧气柜筒体严重撕裂变形,锥形顶盖飞出约60m,砸透一间房顶落入室内,充氧工段7间厂房炸塌,制氧车间两间房顶炸毁,周围居民住房多处门窗玻璃破碎。1名充氧操作工当场被炸死,1人被倒塌的厂房砸伤后脑致死,5人轻伤。

  (2)事故原因分析

  ①这是一起氢、氧气体混合引起爆炸的责任事故。

  a. 从爆炸现场及气瓶碎片分析,碎片无碳化物不完全燃烧遗留的积碳、干净,符合氢、氧混合气体爆炸生成的水被高温蒸发,无残留物产生的现象。

  b.  氢在纯氧中爆炸范围是4~95〔V/V﹪〕,爆炸前有60m3氧气,如混入2.4m3氢气即达到氢的爆炸极限下限4﹪〔V/V〕,当加压至12MPa时,氧气温度升高,密度加大,活化分子数量增多,爆炸范围加宽。

  c.   当向氧气瓶充气时,高速气流同气阀、瓶嘴摩擦产生热量,产生静电并积聚,当达到放电电压,产生电火花,引起氢氧混合气体爆炸(氢气的点火引爆能量为0.019mJ)。

  d.  工艺上存在着氢氧混合爆炸的可能。

  双氧水车间使用DY-24型电解槽(有100个电解小室)电解水制取氢、氧气体,每个小室用石棉隔膜网隔开,网两边分别为正、负极,制取氧及氢。由于产生的氢气是氧气体积的两倍(2H2O­­电解2H2↑+O2↑),存在着氢侧压力高的因素,所以氢气容易通过石棉隔膜向压力低的氧气侧渗透;当石棉网质量不好或损坏,主极击穿,氢出气孔堵塞及电解液面控制过低时,都会有大量氢气窜入氧气中。

  在事故发生前,北台电解槽检修时,已更换20片新隔膜网;事故后,在隔膜网生产厂家指导下重开北台电解槽,所产氧气仍不合格;怀疑原隔膜网损坏;后来又更换40片新隔膜网,但氧气纯度仍不合格,当电流升至400mA时,氧气纯度急剧下降,呈现按比例混合状,且用燃烧法难以测出氧气含量,需停产待查。

  ②职工缺乏调岗教育,安全工艺规程不熟。

  a.   一部分电解工段职工调至该岗位后,未进行换岗教育,安全操作规程不熟练。

  b.  按规程要求:电解槽开车时所产生氢、氧气体,需进行化验分析,当纯度合格后,才能关闭放空阀,打开进气阀向气柜送气;此后,每小时要取样分析一次,做好纯度记录,监督电解槽运行情况。而操作工只是凭经验及习惯操作,一般在电解槽开车20分钟,电解液升温至60℃左右,当电流、电压正常,所产氢、氧气体都合格,即关闭放空阀,打开进气阀,向氢、氧气柜送气。在11月3日开车时,因化验室仪器损坏,直至21点30分才从制氧车间借来仪器及分析工,化验氧气纯度。经分析,2台电解槽所产氧气合格,而北台电解槽所产氧气3次取样分析都不合格。化验员见分析瓶中残余气泡较大,氧气纯度远远低于标准,只判定不合格,未读记纯度值(用保险粉及烧碱水溶液吸收氧,而不吸收氢)。此时,双氧水车间主任随即下令停止北台电解槽生产待修,另2台继续生产,而北台电解槽所产的不合格氧已进入气柜。

  ③取样位置设计不合理,在电解槽刚开车取样时,必须关闭放空阀,打开气柜进气阀才能取样。如此取样必然会导致部分气体进入气柜,造成含氢的氧气进入气柜的一个原因。

  ④氧气车间在利用电解氧充瓶前,制度不全,设备上也没有取样口,并没有再对氧气纯度进行分析,失去了一次发现问题避免事故的机会。

  ⑤原充氧台厂房是1992年该厂自行设计并施工建造,建筑质量不好,事故发生时整体坍塌是这次事故扩大的原因之一。

  (3)防止发生同类事故的措施

  ①采用新的更安全的制氢、氧工艺、设备及隔膜材料。

  ②氧气车间厂房、充氧台、防爆墙等应由有资质的设计部门按标准进行设计,请有资质的单位按规范施工,要有监理,建成后要进行竣工验收。

  ③进一步完善工艺设备及有关安全规章制度。

  修订完善安全工艺规程及氢、氧气体化验分析制度。

  双氧水及氧气车间要改变和新增氢、氧气体取样点,杜绝取样时不合格气体进入气柜

  ④电解工段不合格电解氧放空管口要开在室外(原在室内),防止放空时室内氧气浓度更大,遇明火时,有可燃、易燃物、氢气会发生剧烈燃烧;或因放空含氧、含氢过高,遇明火引起爆炸。

  ⑤制氧车间薄型屋面板顶应改为轻型泄压屋顶,防止事故时混凝土屋面板坍塌引起二次伤害。

  ⑥双氧水车间要在电解槽生产厂家指导下,认真检查北台电解槽,按工艺标准要求订出安全合理的开车方案,有关领导及技术人员具体负责,组成开车小组,开好北台电解槽。

  ⑦ 加强换岗教育,使每个人都熟悉本岗位安全工艺操作规程,提高职工的安全意识和安全技术素质,提高执行安全工艺规程及制度的自觉性,杜绝违章作业,不合格气体绝不送往下道工序。