将高压充氮拖车改成充氧拖车使用引起爆燃事故

前言

    2000年6月15日，广东省遂溪县某机场制氧制氮站发生了一起充氮拖车上的高压氮气瓶爆燃，造成充氮拖车毁坏，人员1死3伤的恶性事故。
 
经过

    广东省遂县某机场制氧制氮站因充氧车紧张，于是擅自决定把充氮拖车改成充氧拖车使用。当日20时20分，当充氮拖车灌充氧气完毕，氮气瓶内氧气压力达31MPa（氮气瓶额定工作压力为35MPa）。操作人员豆某将拖车推至距离原来位置约3m处，准备放气复查气瓶内氧气的纯度。当打开拖车上的3＜sup＞#＜/sup＞气瓶瓶阀放气时，突然一声爆响，强烈的火光从瓶阀飞出，气浪裹着瓶阀将操作者豆某推至52m外的氧气瓶仓库铁门上，再由铁门反弹出4m倒地死亡，铁门严重变形。在场的另外3个杨某、匡某、陈某的衣服着火，全被烧伤。其中2人30%以上Ⅲ度烧伤，1人20%轻度烧伤。拖车在高压气流的反作用下冲出6.2m，并旋转约90°，最后被后墙挡住。拖车上共有3只气瓶，其中，3＜sup＞#＜/sup＞气瓶瓶颈处被炸成内径为35mm、外径为65mm的喇叭口（爆炸现场找不到被炸飞的瓶颈），并瓶略有变形。瓶阀（不锈钢材料）局部熔化。瓶体在拖车上克服固定支架的磨擦力，向后坐了35cm。2＜sup＞#＜/sup＞气瓶的瓶阀虽没有打开，但在3＜sup＞#＜/sup＞气瓶爆燃的影响下，瓶阀被炸成2截，下半截仍在瓶体上，上半截撕脱连接导管后飞出，穿过玻璃窗（玻璃全部震碎）打到10m外的氧气瓶仓库的墙壁上，又斜向弹出5m落地。1＜sup＞#＜/sup＞气瓶没有损伤，但瓶体在2＜sup＞#＜/sup＞、3＜sup＞#＜/sup＞气瓶爆破飞出的瓶阀和连接导管的拉动作用下，克服固定支架磨擦力向前移动了15cm，拖车上连接气瓶的导管和仪表板全部炸毁，前轮固定座折断，充氮拖车报废。

原因

     1、直接原因

    这次事故的直接原因是：高压充氮拖车灌充高压氧气后，在放气化验瓶中氧气纯度的瞬间，由于高压（31MPa）、高温（50℃左右）氧气高速流出，在瓶阀和管路中产生局部的高温、静电（充氮拖车无接地装置），静电产生的火花点燃了瓶阀和瓶颈处的油脂和瓶阀中的橡胶密封件，引起爆燃。

    据该制氧制氮站介绍，充氮拖车在改变用途前，只是简单地对拖车上氮气瓶及气路系统进行抽真空和用氧气置换处理。现场看到的拖车上有“氮气”2字，气瓶的颜色为黑色，气路系统的压力表上无“禁油”或“氧气”字样，为普通压力表。高压氮气瓶采用的是宁波某航空机械厂生产的瓶阀（主体为不锈钢材料），其密封件有橡胶件（属可燃物）。通过对未爆炸的氮气瓶瓶阀分解，阀体内的密封垫圈确为像胶制品。瓶阀生产厂的技术说明书中明确规定：压缩空气瓶阀和氮气瓶阀禁止改作氧气瓶阀使用。据充氮拖车生产厂家介绍，拖车密封试验采用一般的压缩空气作为介质，试验后瓶丙和瓶阀处可能存有油脂（事后检查其他充氮拖车的瓶阀已发现油脂），这对于充装氮气介质是不存在安全问题的，但对于氧气介质是绝对禁止的。以上说明，充氮拖车气路系统的各个部位都可能有易燃物存在。检查爆破的氮气瓶，瓶颈爆破口表面光滑，内侧10mm宽的环形表面有轻微的波浪，爆破口与气瓶内外表面之间的棱角没有锋口，为高温熔化和高压气流切割作用后的状态。从拖车的箱板上喷涂有钢液残渣分析，估计是瓶颈熔化后的遗留物。气瓶内壁光滑无锈蚀现象。

    2、主要原因

    充氮拖车是按氮气介质的性质设计制造的，系统内存在可燃物（如油脂、橡胶制品等），不得改充氧气作为充氧拖车使用。对此，国家质量技术监督局于2000年12月31日颁发、自2001年7月1日已开始生效的《气瓶安全监察规程》有明确的规定和要求。该制氧制氮站擅自将充氮拖车改充氮气介质使用，是造成这起事故的主要原因。

    综上分析，此次爆燃事故与气瓶的质量无关，主要是该制氧制氮站违反《气瓶安全监察规程》和充氮拖车的使用规定，使充入充氮拖车的高压氧气与气瓶及管路内的可燃物接触并发生反应，在高温、静电的作用下爆燃。由于可燃物主要积聚在连接导管，2＜sup＞#＜/sup＞、3＜sup＞#＜/sup＞气瓶瓶阀及3＜sup＞#＜/sup＞气瓶有瓶颈等部位，因此只在局部产生高温高压爆燃。

    编者注：此事故虽然发生在新版《气瓶安全监察规程》颁布之前，但1989年版《气瓶安全监察规程》（劳锅字[1989]12号）第14条已有明确规定：气瓶应专用，如确定需要改装其他气体，改装工作应由气瓶检验单位进行。说明此制氧制氮站违反旧版的《气瓶安全监察规程》。
 
教训和建议

     1、切实加强对拖车的使用管理

    必须严格执行装备的使用规定和氧气及相关气体安全技术规程。气瓶属于高压容器，由于其特殊的工作性质和安全要求，新版《气瓶安全监察规程》第17条规定，气瓶必须专用。只允许充装与钢印标记一致的介质，不得改装使用。为避免此类爆炸事故的重复发生，必须做到气瓶的漆色完好和符合标准。任何单位和个人无权改装气瓶。凡与氧气接触的物品必须严格脱脂，氧气瓶瓶阀和氧气压力表不能与其他阀门和压力表混用。

    2、严格执行气瓶的检验规定

    新版《气瓶安全监察规程》第67条规定，承担气瓶定期检验的单位，应符合国家标准《气瓶定期检验站技术条件》的规定，经省级以上（含省级）质量技术监督行政部门锅炉压力容器安全监察机构核准，取得资格证书后，方可进行气瓶检验工作。气瓶定期检验资格证书有效期为5年，气瓶定期检验单位有效期满，当年2月底前向原发证机构提出换证申请，逾期不申请者，视为自动放弃，有效期满后不得从事气瓶检验工作。

    从事气瓶定期检验工作的人员，应按《锅炉压力容器管道及特种设备检验人员资格考核规则》进行资格考核，并取得气瓶定期检验资格证书后，方可上岗工作。

    3、从严掌握气瓶的充装要求

    气瓶充装前必须按《永久气瓶充装规定》及新版《气瓶安全监察规程》的要求，逐瓶逐项检查气瓶的外观质量和钢印标记并做好记录，特别是要加强对气瓶瓶内的余气性质的鉴别和余压的检查，阀内、瓶内有无油脂及气瓶外表漆色是否完好规范的检查。气瓶内介质不是氧气，瓶内、瓶阀及连接气瓶的管路等存有油脂或怀疑有油脂，与其他不符合规定和规程要求的气瓶，未经安全处理（医用和航空呼吸用氧气瓶还应经灭菌和干燥处理）前严禁充装氧气。充氧拖车还应对接地装置经常进行检查，使其完好无损，处于良好的工作状态。

    需要指出的是，这起事故虽然与拖车生产厂家无关，但根据充氮拖车的用途，建议厂家停止使用压缩空气作气密性试验的介质，应改用干燥无油的氮气。