一起乙醇灌装作业过程中火灾爆炸事故分析

一起乙醇灌装作业过程中火灾爆炸事故分析 一起乙醇灌装作业过程中火灾爆炸事故分 析 熹圆;化工安全与环境2012年第1期 一 起乙醇灌装作业过程中火灾爆炸事故分析 金浩湖北省化学品安全协会 2011年11月9曰18时许,湖北省武汉某化工仓库内, 仓库发货人员正在进行无水乙醇入桶灌装作业,18时55分55 秒许(视频监控时间),载有灌装桶的车辆突然发生爆炸着 ,1名身上着火的灌装作业人员从车上跳 火,车上当时有2人 下,逃离事故现场,在当晚清理事故现场时,在事故车辆副驾 驶室门边找到另1人,人的身体烧得已面目全非死亡.这次 事故造成1死1伤,因抢险迅速,事故未波及到周边设施. 事故发后,笔者参与了事故调查,到底爆炸性气体是怎 样形成的?爆炸性气体爆炸的引爆源是什么?造成事故的直 接原因是什么?从事故中应吸取哪些教训?笔者就这些问题 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 分析论述如下. 一 ,事故经过及查证情况 事故发生后,调查组及时勘察了事故现场,调阅了有关 人员的询问笔录,观看了视频监控录像,收集了有关证明材 料,查阅了有关资料. 1.事故简要经过 11月9日18时许,武汉某涂料企业指派车辆到武汉某化 工仓库购买化工液体原料,司机驾驶着一辆普通小型货车, 车上载有12个空桶和8个重桶,该车四周封闭严实,只有顶 蓬未遮盖,当车辆进入到作业现场停稳后,3名仓库人员打开 车厢后门,其中1人登上车厢,做乙醇灌装前准备,1人在车 下挂车辆接地线,并将灌装管及桶内导静电线递给车上人员, 乙醇灌装采用泵送灌装方式,有1人在房内负责启动灌装泵 并监控流量计. 灌装作业开始后,承运方司机也擅自登上车厢,站在了 车辆前方待灌装乙醇的空塑料桶上,灌装作业人员从中后方 往前一桶一桶的灌,正当灌装至第5桶时,车厢上突然发生 爆炸着火,大火瞬间迅速在车箱内漫延,作业人员身上也着 火,急忙从车上跳下,逃离现场. 事故发生后,现场立刻展开抢险,及时关闭了相关物料 阀门,控制了现场火势,在随后赶到的消防人员共同施救下, 经过30min后扑救,大火终被扑灭. 此次事故造成车上已灌入乙醇及待灌空桶共计12个全部 烧毁烧熔,同车另载有8个HDI固化剂重桶,其中5个桶受 热膨胀顶盖撕开张口,3个顶盖撕开后成侧状倾倒,2个物料 已部分流出,一个桶内物料全部流完,桶内物料全部报废, 事故现场只剩下不可燃烧的车骨架,因抢险及时,火势未漫 延影响到周围其他设施. 在清理现场时,在车驾驶室右门地面上找到了承运方司 机,已死亡. 2.现场设施设备 灌装作业的车辆停放在装卸区,乙醇从罐区1罐(容积 48ms卧式储罐)底部通过磁力驱动泵,经椭园流量计计量, ? 8? 由DN50钢质管道输送到泵房外后,接上塑料管(内置铜导 线)后,在入桶端部接上DN35铜质管,插入灌装桶内;每桶 灌装量通过流量计确定,每桶灌装结束,停泵后再灌装下一 桶. 事故调查反映:事故车辆车厢内载有12个空塑料桶,3 个一排共4排,放置在车厢前部,8个内装有HDI的铁质重 桶,放置在车厢后部;经事后检测:车厢长4200mm,车厢宽 1940mm,侧蓬高1650mm,塑料及铁桶放置容积外形尺寸相 当,高度900mm,外经600mm,容积200I,放置2O个桶后, 车辆底板平面上已无人员活动空隙. 现场配置有带接地夹静电消除导线,内置桶内的导静电 接地线,灌装塑料管烧净后还留有管内内置静电线在现场. 视频监控资料:清晰反映了从车停位待装,作业准备, 作业过程,现场人员状况,爆炸事故现场,爆炸瞬间视频定 位图片. 检查了事故现场灌装设施设备,静电接地设施,查证了 发货方提供的发货单,发货物品分析报告,防静电设施检测 报告. 3.事故调查锁定证据 事故调查组勘查了事故现场,绘制了事故现场平面图, 死亡人员落地部位图及事故现场照片;对现场燃烧残留物及 设施进行分析取证;分析确定的灌装物及车载物品种. 根据监控视频,还原了爆炸着火瞬间作业人员所在方位; 公安部门对事故相关人员进行了询问笔录; 公安部门邮电通讯保卫大队查证了现场人员手机使用通 话记录; 医院提供了受伤人员受伤情况诊断证明; 事故单位提供了仓库视频监控记录; 气象部门出具的法定防雷,防静电接地检测报告. 4.资料查询情况 根据调查取证情况,确定是在灌装乙醇过程中发生的事 故,事故调查分析对乙醇特性数据进行了重点查询. 乙醇特性:分子式:CHO,分子质量:46.O7,沸点: 78?,无色透明,易燃易挥发的液体.溶于水,甲醇,乙醚和 氯仿.能溶解许多有机化合物和若干无机化合物.具有吸湿 性.能与水形成共沸混合物. 蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限3.3,19.0 (),闪点12?.乙醇蒸气最小点火能量为0.21mJ. 乙醇的电阻率7.4×10n?cm,属于静电的非导体类, 可产生静电,是产生的静电量不大的非导体. 人体静电通常可达2,4kV,能产生火花放电.一般情况 下人体对地电容C一200pF,人体电位V一2000V时,其放电 1 能量w一?cV2—0.4mJ. —— CHEMlCALSAFETY&ENVIRONMENT@—— 2011年11月9日当地气温17?,7?,阴天转多云;无 持续风向,微风. 二,爆炸燃烧物及引爆能分析 从发货单据,灌装过程,事故调查笔录,视频监控录相, 现场火情描述,事故现场燃烧痕迹可以判定,此次爆炸燃烧 是因现场的爆炸性混合气体遇到引爆能引起的. 1.事故树FAT定性分析 以乙醇燃烧爆炸为顶上事件,进行事故树FAT定性分 析,如图1. 11.9乙醇爆炸着火事故 爆炸性混合气体 车鞠空间 1 灌,墁"面赢 扩散.挥发密实(微 目I爆能 -r- 疑.,, 警懈地或 筻 , 图1乙醇燃烧爆炸FTA分析 2.爆炸性混合气体形成分析 据查,2011年11月9日当地气温17?,7?,阴天转多 云,无持续风向. 乙醇闪点12~C,按当时温度15?,其饱和蒸汽压为 4kPa,乙醇在灌装过程中,大量乙醇蒸气挥发,由于乙醇蒸 气相对密度(空气一1)约为1.586,比空气重,一定会沉积 作业面下部. 无风的情况下,车辆用蓬布遮挡,气体更不易扩散,随 着灌装作业的进行,大量乙醇蒸气在车箱内积累. 气体挥发量测算:车箱容积V1—4.2×1.94×】.65— 13.4m.,车上2O个桶占用空间V2—20×0.9×3.14×0.62/4 — 5m.,灌装了4个桶后,可能挥发的乙醇气体V.一0.2×4 —0.8m.,乙醇蒸气在车箱内可能达到的浓度:V./(一 )一0.8/(13.4—5)一0.095即9.5,超过了乙醇爆炸 极限范围(/u:3.3,19.0). 若按易燃油品灌桶爆炸危险区域分析,以灌桶口为中心, 半径为4.5m的球形均为爆炸危险区域. 另外从乙醇闪点12~C,饱和蒸汽压为4kPa(当时环境温度 15~C时)等分析,爆炸性混合物气体形成的客观条件已具备. 3.引爆能分析 从资料查出,乙醇蒸气最小点火能量为0.21mJ. 一 般情况下的引爆能包括:如电焊,气焊产生的明火源, 电气设备启动,关闭,短路时产生的电火花,物体,雷电, 撞击打火,化学反应能,高温表面,静电放电等. 从笔录反映情况及视频监控录相中可以看出,爆炸时周 围环境相对静止,无外界引爆能(没有车辆移动,没有人员 在周围活动);无电气火花(无电焊作业,无闪电,车已停车 熄火);无烟火(无明火,无抽烟,车辆静止熄火),无化学 反应能(同车物品为铁桶密封包装,无漫溢料现象),无高温 表面(停车后,正常作业已进行了5min,人都在现场监控无 漫溢物料现象,之前两种物料未接触无化学反应热源),事故 车上只有2人,1人正在灌装作业,另1人站在塑料桶上. 静电产生的原因分析如下: (1)静电累积 物料输送产生的静电: 查资料乙醇的电阻率7.4×1OQ?cm,属于静电的非导 体类,可产生静电,但是产生静电量不大的非导体; 灌装一桶乙醇时间约为60s; 按实际操作1min灌一桶流量计算,出枪口管内径为 35mm,则管道内最大流速:V—U/s一200X0.85×4/1000× 3.14×0.035×60=2.946m/s;未超过灌装出枪口流速不得 大于4.5m/s的规定(《石油库设计规范》GB50074--2002). 人体静电: 人体静电通常可达2kV~4kV,能产生火花放电.其放电 1 能量w一?CV2—0.4mJ.人在活动过程中,特别是穿着化纤 衣服时,会产生,积聚大量静电;在橡胶板或地毯等到绝缘 地面上走路时,会因鞋底与地面不断的接触,分离而发生接 触起电;穿尼龙,羊毛,混纺衣服,从人造革面椅上起立时, 人体可产生近万伏高压电;当尼龙纤维从毛衣外面脱下时, 人体可带10kV以上的负高压静电;静电感应,带电微粒吸附 也使人体带电. (2)静电消除 作业过程静电消除:从视频监控录相反映(笔录核实情 况),灌装作业人员身着棉制工作服,灌装操作时首先搭接静 电接地线,在桶内置静电导除线,后放置灌装管,静电接地 作业较为规范;同时气象部门2011年月11月5日出具的防雷 接地检测报告,静电装置为合格;再加上乙醇在管道内流速 控制在允许范围内,因此可以初步判定物料输送过程中的静 电可以得到及时消除. 人体静电消除:因车辆内放置有2O个桶(12个塑料桶, 8个铁皮桶),按7排桶排列,车厢底板平面已没有站立空间, 作业人员只有蹲在塑料桶上,从后中部往前部进行灌装作业, 司机是站立在车厢前部塑料桶上,人体整体上与大地绝缘, 从视频监控录相反映司机在爆炸前的4min多时间内,其站立 和弯腰俯蹲动作达到5次,不考虑穿着化纤衣服情况下,累 积静电荷也将会超过正常量,因司机站在塑料桶上,人体静 电无法一时消除. 4.爆炸原因分析 经前述的调查分析,该仓库灌装作业静电设施完好,静 电接地线搭接到位,管内乙醇流速控制在安全范围,可以断 定,此次事故静电物料输送过程中产生的静电荷不会累积. 视频录相中反映,司机从18时49分上到车上后,4min 时间内,司机在桶上弯腰俯蹲多次,有4次看不见人(因车 侧面有1.65m高的棚布围住,从视频录相观察到司机在车厢 内活动过程,站在桶上只看见上半身,蹲下时什么也看不 见),可以断定静电累积量大大超过正常量(不考虑着化纤衣 物的情况下),因此只要人体衣着摩擦分离或人体接地,瞬间 即可会有放电现象. 通过以上爆炸原因分析可以得出,乙醇灌装作业时,车 厢内累积了大量乙醇蒸气,其浓度已达到乙醇在空气中的爆 —— CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT?——?9? 熹麟柢化工安全与环境2012年第1期 炸极限即3.3,19.0,当作业人员在塑料桶上行走或弯腰 俯蹲时,人体积累静电量会大大超过正常值,人体(接触车 辆,衣着间分隔)瞬间会有放电现象,其放电能量超过乙醇 爆炸性气体的最低引爆能0.21mJ;因此,可以得出结论:引 起此次爆炸火灾的引爆能是人体所带静电引爆的. 同时从灌装人员受伤部位(后背)及视频监控录象画面 证实,火是从司机身上最先引燃的,可以进一步确定是站在 塑料桶上的司机为引爆点的. 三,爆炸着火事故的直接原因判断 从爆炸性混合气体形成,引爆能分析可以确认,11?9爆 炸着火事故的直接原因是:灌装乙醇车辆三侧面不通透,乙 醇灌装时挥发的蒸气比空气重,由于当天微风(无持久风), 不利于乙醇蒸气扩散,随着灌装的进行,累积的乙醇蒸气达 到了9.5(爆炸性极限3.3,19.0),且当时气温约 15?,高于乙醇闪点12?,因司机站在塑料桶(非导体)行 走移动,人体身上累积的静电瞬间释放,能量大于0.2lmJ, 引爆了车箱内的乙醇爆炸性混合气体,是这次事故的直接原 因 四,应吸取的经验教训 ,通过公路运输危险化学品的托运人员只能 (1)按规定 委托有危险化学品运输资质的运输企业承运,车辆必须具备 运输危险化学品的条件,而事故车辆为非危险化学品运输车 辆,车厢四周严密封实不通透,是造成爆炸性气体积聚的客 观条件. (2)灌装作业应在指定区域,不得为图方便而随意改变 作业环境,此次事故灌装作业的桶放置在车上作业,作业人 员站在桶上操作,管理不严格,违章作业是造成事故的主观 原因. (3)目前很多企业用来盛装有机液体的容器为塑料材质, 塑料为非导体材料,在灌装及运输途中易积累静电,应根据 所盛装物料特性选定安全性容器,消除塑料桶装有机物的潜 在事故隐患. (4)事故车辆同车运载有固化剂,该物质虽用铁质桶装 密闭严实,但受热后体积膨胀,物料遇高温和乙醇会发生反 应,分解产生有毒气体,加剧了现场灭火的难度,目前在一 些小地方,同车运载性质相抵触化学品现象并未杜绝. (5)本次事故通过视频监控录相,为事故分析提供了准 确客观的信息资料,为呈清事实提供了有力证据,是事故分 析得出客观公正的结论的重要依据来源;再一次说明了.监 控视频在重大危险源及重要设施设备点投用的必要性. (6)乙醇爆炸着火事故树全面分析了引起爆炸着火的基 本条件,因此,危险因素控制应同等对待,全面控制,本次 事故分析警示我们人体静电防范不可掉以轻心,,旦疏忽, 事故可能找上门来.口 一 起技改项目试运转时发生的触电事故分析 薛福连沈阳市辽中县化工总厂 2010年7月,某大型企业的一项已完工的技术改造项目 在试车运转期间发生了一起触电事故,造成1人死亡. 2010年7月30日,该技术改造项目出现火情,当班工人 迅速报警并与消防队员全力救火,在扑救过程中分别用干粉 灭火器和水灭火.在火势被控制后,发现有1人倒在微机控 制室南侧与机器操作台之间,且身体带电,后用消防钩勾住 其腰带将其拉过来,送往医院抢救无效死亡. 该微机控制室四面墙体是用铝合金材料制作的,天棚采 用金属板材,室内天棚安装2盏照明用瓷座灯头,照明开关 安装在铝合金空心墙柱上(照明电压为220V),照明用电源 线是单股塑料皮铜芯线,微机控制室外是水磨石地面,且其 表面涂刷了环氧树脂漆,平时地面干燥绝缘. 事故发生后,该企业立即组成事故调查组,对事故现场 进行了勘查,发现:微机控制室带电,且没有进行接地保护; 在天棚灯座位置钻眼穿电源线处,电源线没有保护套管,金 属板材的毛刺将电源线外皮刺破,裸露出铜芯线,致使电源 火线与天棚外壳相连接,从而导致微机控制室带电. 调查组综合上述因素后认为,在微机控制室带电的情况 下,由于救火过程中使用了大量的水而使地面积水,改变了 平时地面干燥绝缘的状态.当死者在微机控制室救火时,使 微机控制室,人体,地面构成回路,被电击倒导致死亡. 简单地看,这起事故的起因似乎就是2个:一是微机控 制室没有进行接地保护,另一个是在穿电源线时无保护套管. 然而继续深入分析下去,会发现所有这些均与"三同时"规 定执行不严,安全意识淡薄有关. 第一,"三同时"规定执行不严.本技术改造项目没有严 格按照国家有关"三同时"规定进行,不能及时发现"微机 控制室没有进行接地"与"电源线没有保护套管"等这些事 故隐患. 第二,安全意识淡薄.按照国家有关电气安全规程.金 属结构必须设接地保护.在这起事故中,微机控制室采用金 属结构,就应该接地.但事实是,事故调查时,既没有向设 计单位,建设单位提"微机控制室应设接地保护",也没有在 钻眼穿电源线时对电源进行套管保护,结果使电源线的外皮 被金属板材的毛刺刺破而使微机控制室带电. 第三,检查工作不细致.在试车工作期间,操作工曾多 次发现并反映过微机控制室带电,而电气工作人员只是简单 地用测电笔测过几次,却发现"没电",没有进行彻底,详细 地检查.因为地面是用环氧树脂漆涂刷而成的,平常地面干 燥时是绝缘的,故仅用测电笔是测不出微机控制室是否带电, 必须在人的一手接触微机控制室,另一手同时接触邻近的金 属操作台,构成回路时方能发现微机控制室带电.口 一—— cHEMlcALSAFETY&ENvlR0NMENT@——