1999年湖南某双氧水厂氧气充装站爆炸事故

    1．事故经过及现场
    1999年12月9日，湖南省某双氧水厂刚刚完成了生产系统检修，于11时40分开车生产。12时10分，双氧水车间氢气过滤器忽然冒出黑烟。经查是氢化釜内的催化剂发生燃烧，当即该车间停车待修。
    这边检修尚未开始，远离此处30米外的氧气充装站于15时25分突然发生爆炸。正在作业的2名工人均被烧伤，其中许某的胸腹烧伤面积达49％以上。
    充氧站的主要任务是把工厂生产出来的氧气经过压氧机抽吸、升压后装入高压气瓶中，然后向外出售或自用。出事后现场一片狼藉，1#压氧机分离瓶被炸开；从分离瓶出口到1#充氧线左、右操作阀，压力表，安全放空阀等全被炸烂了；长21米的高压铜管炸开7处，断口呈高温熔化状；现场的墙上有火焰喷烧的痕迹；距压氧机分离瓶爆炸处6米的正面白墙下方还有一大滩来历不明的水……
    根据当时现场附近人员的讲述，他们听到了2次爆炸声，间隔的时间很短，先是充氧室，然后是压氧机房，还看到爆炸时的红光，出事后的室内弥漫着白雾，
    发生在不同生产系统的这2次爆炸之间有什么联系呢?当时谁也没有多想。
    事故发生后，该厂先后来了2个事故调查组，面对同一个事故和完全相同的事故现场，得出2个完全相反的结论。
    12月10日来厂调查组(以下简称“甲组”)一致认定，事故是“违章超压运行”所造成的“物理性爆炸”。他们要求工厂迅速恢复生产，“考虑设备陈旧，工厂应适当降低系统压力”。
    12月11日来厂的另一个调查组(以下简称“乙组”)却提出，这很可能是一次“化学性爆炸”。工厂必须立即停止一切开车准备工作，着手查清事故的真正原因，排除隐患。
    甲组的理由，爆炸发生在压氧机分离瓶出口处到1#充氧阀之间。这正是工人操作的部位，也是系统压力最高、承压能力较薄弱处。这里的操作人员曾有过超压充装、提高装瓶速度的做法。甲组的意见得到工厂绝大多数人的认同。
    乙组的理由，充氧管线内的运行介质应是99％以上的氧气。氧是氧化剂，完全不同于氢气、甲烷、石油液化气等可燃性气体，它的超压爆炸是不会起火燃烧的，除非这其中混入了可燃物质。再说超压爆炸在完全相通的容器或系统里，一旦有了排放口，压力得到释放，爆炸就会停止。不可能像这样在一根完全相通的高压铜管上一连炸出了7个独立的大洞。
    甲组认为，工厂出示的当天电解车间当班操作分析记录明明白白地写着：送气时间11时40分，氧气纯度99.0％，氢气纯度99.07％，一连3小时记录的数据完全一致。报表有分析人员的签名，而且还有当班调度、电解操作员姓名，报表填写格式完全符合规范。该厂具备了气体纯度分析检测装置，有详细制度，而且安排专人定时测定。出事当班分析记录完整无缺，气体纯度完全符合国家规定的质量标准。
    乙组根据出事当班调度员反映，充氧站原来是抽吸大氧气囊的气体(来自空分制车间)，在15时20分，转换抽吸小氧气囊的气体(来自电解水车间)。转换之后5分钟，爆炸就发生了。所以乙组仍提出了对充装的氧气纯度的怀疑。
    当乙组得知出事后系统尚未进行放空置换，仍然保持事故前的原状，于是要求工厂对系统各个部位气体重新取样分析。
    工厂在分析气样时，出现异常的爆炸。气体取样瓶炸得粉碎，险些伤人。这引起所有在场人员的警觉。工厂根据乙组的建议，终止厂内所有人员的工作，全部撤离厂区；取样气体分别送往附近两个化工企业做分析。
    2个厂分析结果误差很小，故取其均值列数据如表8。
    表8  分析结果均值

氧气瓶号码	氧气纯度	气源	氧气瓶号码	氧气纯度	气源
948312	98.5%	大气囊	713349	82.1%	小气囊
292727	97.5%	大气囊	561142	82.0%	小气囊
451502	94.2%	大气囊、小气囊	334187	80.9%	小气囊

    小气囊的剩余氧气纯度为70.6％；
    氧气柜氧气纯度为70.0％；
    氢气柜气样氢气纯度为88.0％。
    这一串看来十分枯燥的数字，却胜过了辩论的千言万语。谁也不用说什么，大家心底透亮：眼下的全厂和该厂所在的整个镇区已千钧一发。生产区4个300立方米的储气柜，数十个高压气瓶……全部充满了十分危险的爆炸性混合气体，一下敲打、一点火花、一次快速的阀门开闭……都会引起惊天动地的大爆炸!
    所谓工人超压运行，完全是冤枉。爆炸就发生在他们打开阀门的那一瞬间。爆炸后室内的白雾，白墙下方来历不明的大滩水，这都是氢、氧混合爆炸后的产物。
    已是夜晚8时多，全厂各个系统爆炸性混合气体安全放空已迫在眉睫，刻不容缓。
    该厂首先派人把守进入厂区的各个通道、路口，严防有人进厂，尽量动员工厂附近居民暂时撤离。
    成立以主管技术的副厂长为首的三人排险小组，深入厂区排险作业。排险人员着装上要求杜绝化纤品，使用铜质工具，工具的工作表面上一律涂上不然性润滑剂；排放气体尽可能慢速，只要维持少量的泄漏就行……
    先排除对城镇居民威胁最大的4个300立方米气柜气体。气柜气体放完后，才能进行气囊等其他容器排放，最后才能进行高压气瓶的排放。
    高压气瓶的排放是最让人担心的，它虽然不像气柜爆炸对城镇居民区危害之大，但对排险作业人员本身的安全最有威胁。比较其他容器，它处于高压状态，爆炸极限范围最大，引爆的能量最小，排放速度最难控制。稍有不慎，瓶毁人亡。因此绝对禁止碰撞敲打，要求尽量不搬动它们，先排放单独放置的钢瓶，后排放集中堆放的钢瓶。在开瓶阀放气时，用左手掌捂着瓶出口，右手一点一点地旋松开瓶阀。当手掌感觉到有气体出来时，右手立即停止工作。
    该厂经过一个通宵的努力，终于安全地完成所有危险气体的排放，随后又进行了系统安全置换。
    2．事故原因
    大家不约而同地把目光锁定在电解水车间的电解槽上。事发当时开3台电解槽，就将这3台电解槽依次拆开检查。拆2#电解槽时，发现有个别小室隔膜布穿孔。小室隔膜穿孔，对气体纯度的影响不超过1％。这次事故中，升温正常后送气到双氧水车间是11时40分，而氢化釜催化剂燃烧是12时10分，这说明仅半个小时密闭的氢气系统中就已混入了大量的氧。可惜当时未找到根本原因，只是停车了事。如果当时细心一点，后面的爆炸事故就完全可以避免。
    继续拆至3#槽，发现该电解槽内所有的电极板两面全发黑。正常情况下，电极板只有负极一面发黑，是它吸附了钠离子的原因。而现在正极板也黑了，说明正极变成了负极。由此推断，电极板正、负极接反了。经现场检查证明，推断完全正确。
    随即检查4#槽，又发现同样的情况。
    原来，检修后2台新改装的电解槽正负电极装反了。这样本该出氢的出了氧；本该出氧的出了氢。这才是系统氢氧大混合的真正原因。