运输途中爆炸剖析

    1983年5月4日14时30分，南京市某研究所一辆去安徽装运“氯代异丙烷”的小面包车，在返宁途中休息时发生爆炸。汽车破损严重，司机受轻伤。

    安徽某研究所5月3日16时将35kg“氯代异丙烷”装进南京方面自带的一只新铝桶中。5月4日9时将铝桶装上车，12时启程返宁。14时30分汽车在距全椒县东合浦路84km+600m处停下，随车5人都下车去厕所，司机到车尾擦玻璃上的泥奖，听到车内“嘶嘶”漏气声，又见车尾部的铝桶下面喷出浓重的白烟，便连忙朝远处休息未归的人高喊：“冒烟啦！”车内爆炸发生了，气浪将他打倒在地，其他的人只跑了几步，就听到一声巨响，接着汽车被浓烟笼罩，同时看见车内的铝桶窜出车顶约30m高，飞落到50m远的麦田里。车厢受到很大破坏，车门脱槽甩落在地。车尾受铝桶爆炸时的作用力穿成2个直径为0.62m的圆洞。车内设备严重变形，1只装有“季胺盐溶液”的铁桶（重约200kg）撞出尾门掉在公路上，但未破损。另1只空汽油桶从车后冲到车前副驾驶座位处撞坏变形。

    事故原因分析

    1．卤代烷在常压和不高的温度下能与金属铝起化学反应，生成具有R₃Al₂X₃组成的物质（R—烷基、Al—铝原子、X—卤素），该物质中其他基团正好是铝的一倍半，做统称倍半物，这一反应产生一定的热量：

    3C₃H₇Cl+2Al→（C₃H₇）₃Al₂Cl₃+17.5千卡/摩

    这个反应一旦形成，还会起引发作用，使反应进一步加快。

    这次装运氯代异丙烷的新铝桶，表面很清洁。根据（C3H7）3Al2Cl3生成的原理，氯代异丙烷在桶中已达22小时之久，且在车上颠簸了2个半小时，起到搅拌加速反应的作用。事故后察看铝桶与氯代异丙烷接触的表面，发现有深度腐蚀洞斑，经测量没有腐蚀的铝桶壁厚为2.15mm，腐蚀部位的壁厚为1.90mm，减少了0.25mm，据粗略计算约有408.93g铝在腐蚀过程中与氯代异丙烷起了反应。

    2．氯代异丙烷与铝生成的烷基氯化铝本身很不稳定。具有极活泼的化学性质，遇水发生剧烈分解，且有热量放出。

    R₃Al₂Cl₃+5H₂O→3RH+3HCl+2Al（COH）₃+Q

    在这一反应中温度升高，而温度升高又会引起产物进一步分解。当时装氯代异丙烷的铝桶内有3/5的空隙（约57L）是空气。当时正值雨天，空气含水量相当高，为烷基氯化铝的水解创造了条件。由于热效应使温度升高，RH和HCl都将呈气态，体积骤然剧增，当内压超过铝桶的强度极限后，（1~25mm厚的工业纯铝的强度极限为0.78MPa）造成爆炸拉裂。

    3．由于烷基氯化铝具有极高的化学活泼性，对氧极为灵敏，遇空气即起氧化反应，强烈冒烟，并引起爆炸。据资料介绍，有机铝化合物在制造、使用、储存和运输中，都必须在惰性气体保护和干燥条件下进行（要求含氧、含水<20ppm），并严格避免受热，以防遇热加剧分解。然而，这次在铝桶中装运的氯代异丙烷逐渐生成有机铝化合物之后，上述禁忌条件已客观形成，但是主观上没有意识，更无防范措施。桶内57L空气在车的颠簸中与氯代异丙烷充分接触，且该桶位置又靠近汽车排气管上方，使桶有了外界传导热源，也是桶内化学反应加剧的条件。在爆炸前，发现桶大量冒白烟，放出霉气味，正说明是有机铝化合物遇空气中的氧和水分发生急剧反应的结果。

    事故教训

    1． 对用铝桶装运35kg氯代异丙烷，主要是对氯代异丙烷能与铝起化学反应这一关键问题没有认识。出发前只知道氯代异丙烷沸点低，只有35.74℃，且是易燃麻醉性危险品。研究包装物时，认为玻璃瓶、铁桶、塑料桶都有相应的弊端而被否定，认为新的铝桶没有混入杂质，是最安全的办法。

    2． 对于烷基氯化铝是极不稳定，化学性质活泼的特性更不了解。

    3． 运输危险品用面包车，人、货混装。这是一起化学危险物品容器材料选用不当而发生的事故，险些造成群伤群亡。在化工企业与危险化学品接触的设备、容器材质选用不当而发生的事故并不少见。如乙炔发生器的电石筐用铜丝修补，当发气后生成不稳定的乙炔铜，连续发生数次爆炸才找到原因；氨合成塔后中置锅炉的进出口管及管件，安装了不耐氢腐蚀的碳钢，也发生了几次重大伤亡事故；蓖麻油加压法水解釜外壳选用不耐腐蚀的碳钢，筒体迅速腐蚀变薄而爆炸；氨合成塔内件换热器外壳在上花板处修补时选用的修补材料与母材不一致，在使用过程中由于温度和压差变化，造成焊口开裂下落，致使进塔原料气不经换热器走短路直进触媒筐，导致触媒温度不能维持而全厂停车。这些事故告诉我们，选用危险化学品的盛装容器必须慎重，应选择那些对此种化学品是惰性的材料。它们与化学品接触不但在常温下，而且在正常工况和失控条件下也不发生反应。

    3． 运输危险品用面包车，人、货混装。这是一起化学危险物品容器材料选用不当而发生的事故，险些造成群伤群亡。在化工企业与危险化学品接触的设备、容器材质选用不当而发生的事故并不少见。如乙炔发生器的电石筐用铜丝修补，当发气后生成不稳定的乙炔铜，连续发生数次爆炸才找到原因；氨合成塔后中置锅炉的进出口管及管件，安装了不耐氢腐蚀的碳钢，也发生了几次重大伤亡事故；蓖麻油加压法水解釜外壳选用不耐腐蚀的碳钢，筒体迅速腐蚀变薄而爆炸；氨合成塔内件换热器外壳在上花板处修补时选用的修补材料与母材不一致，在使用过程中由于温度和压差变化，造成焊口开裂下落，致使进塔原料气不经换热器走短路直进触媒筐，导致触媒温度不能维持而全厂停车。这些事故告诉我们，选用危险化学品的盛装容器必须慎重，应选择那些对此种化学品是惰性的材料。它们与化学品接触不但在常温下，而且在正常工况和失控条件下也不发生反应。