某化工廠鹽酸工段氯化氫尾氣回收系統爆炸事故
2001年6月13日，某化工廠鹽酸工段氫化氫尾氣系統突然發生爆炸，爆炸聲巨響，爆炸造成尾氣系統的管道、設備損壞，稀酸罐炸裂，所幸無火災及人員傷害。
一.事故經過
2001年6月13日零時，某化工廠鹽酸工段丁班操作人員，按正常程序交接班后，生產系統正常。當時生產狀況是H2總管壓力12kPa，H2合成爐壓力200Pa，火焰燃燒良好，尾氣吸收達標準，符合工藝操作要求。2時50分全廠突然停電，主操作發現合成爐內火焰突然熄滅，借應急燈光亮，發現H2總管壓力急劇下降，便立即采取緊急停車處理，主操作負責關H2調節閥，副操作負責關閉H2總管閥門，當即將關閉H2調節閥時，這時照明燈閃了一下，電又送來（為瞬間停電），發現H2總管壓力在降至0值時又升到8kPa。在關閉完H2閥門后，主操作又關閉Cl2閥門，在關閉過程中，聽到一聲很清脆的響聲，接著便是一聲沉悶的劇烈爆炸聲，主、副操作急往外巡查，發現稀酸罐被炸裂，罐頂被炸開，與其相連的管道被炸碎。
鹽酸尾氣回收系統，在四樓操作室北側，φ300排放管伸至5樓頂部，主要設備有：稀酸罐、稀酸泵、降膜吸收器、相連接管道等。稀酸罐為玻璃鋼罐，廢氣排放管為硬質PVC管，稀酸泵為耐腐蝕泵，相連接管道為有機玻璃鋼管、ABS管、酚醛塑料管、PVC管等。爆炸后，所有非金屬管道、閥門全部炸碎，稀酸罐炸裂，合成爐、降膜吸收器的石墨防爆膜片被炸成粉狀。從粉碎的管道及有關設備看，無著火跡象，據現場操作工反映，爆炸產生劇烈響聲，讓人聽起來十分害怕。事故發生后，操作人員立即通知廠部有關人員，鹽酸工段停車，檢查其它設備損壞情況，查找事故原因。
二.事故原因
1.事故發生后，該廠廠部立即組成事故調查組進入鹽酸工段，從以下幾方面查找事故原因：（1）生產裝置；（2）生產所需原料及各類氣體；（3）工藝控制指標；（4）設備情況及結構；（5）操作人員；（6）操作方法等，并進行全面細致調查，逐項排查，查找事故根源。
1.1 生產裝置調查反饋情況：石墨三合一鹽酸合成爐，為成熟鹽酸生產裝置，在國內早已全面推廣使用，該裝置安全、可*、節能、耐腐蝕、便于操作，生產的鹽酸為無色透明液體（鐵合成爐為微黃色液體），質量有很大提高，生產裝置不會有問題。
1.2 生產原料及氣體調查。原料為脫鹽水，氣體為H2、Cl2兩種，H2屬易燃、易爆氣體，Cl2為有毒氣體，且助燃，兩種氣體燃燒產生氯化氫氣體被脫鹽水吸收，制成鹽酸。操作時，調節H2、Cl2比，不可過氫，也不可過氯，過氫容易發生爆炸，過氯容易造成空氣污染，據操作人員反映，當時氣體在爐內燃燒正常配比合理，沒有異情現象。
1.3 工藝控制指標調查。工藝指標是經過科學的論證和生產實踐所得，由技術科下達，經檢查，各項工藝控制指標符合安全生產要求，并以規程形式現場張貼。
1.4 設備情況及結構調查，鹽酸為腐蝕品，所需生產設備大部分為耐腐蝕設備，特別是尾氣吸收部分，設備、管道為非金屬材料，從設備結構、布局、使用情況看，設備結構、布置、使用合理、也便于操作，除幾臺運轉設備外，大部分設備為靜止設備。
1.5 操作人員調查。該班操作人員都具有鹽酸生產8年以上的工作經歷，受過多次業務培訓，成績優良，實際操作經驗豐富，工作責任心也較強。
1.6 操作方法及緊急停車處理采取措施調查。以操作工口述實際操作方法和事后自寫的緊急停車處理采取措施等方面，調查組認為操作方法正確，處理緊急停車采取措施較得當。調查組經過認真分析、論證，認為要從易燃易爆氣體上找原因，特別是操作人員反映H2總管壓力從0值突然升至8kPa，然后慢慢回落，這一點引起調查組高度重視（原來沒有出現過這類情況），一致認為，不但要在鹽酸工段找原因，還要在全廠氫氣系統找原因，通過艱苦調查，科學論證，反復試驗，終于找出事故發生根源。
2 該廠電解產生的H2，除自用外，其余部分送鄰近氮肥公司使用（近期才開始輸送），管線較長，H2輸送由氫干燥工序負責，風機輸送。當全廠突然停電時，全廠所有機泵全部停止運轉，管道內大量H2氣倒流，干燥工序操作人員又未及時關閉H2輸送閥門，造成大量H2經H2管道倒流至鹽酸生產系統內（突然停電后鹽酸氫氣壓力降至0值后又反彈升至表壓顯示8kPa），倒流的H2通過鹽酸工段氫管道壓至合成爐內，與爐內的氣體混合，此時合成爐內壓力由微正壓迅速達到正壓狀況。當大量過量的H2與爐內氯化氫氣體、氯氣、廢氣混合后，經尾氣管道聚積到尾氣吸收塔和稀酸罐內，又與罐內氣體混合，此時罐內、管道、合成爐內混合氣體達到爆炸極限。這時稀酸罐內液體量為罐體容量4/5，罐內氣相空間相對狹小。聚積氣體在壓力作用下首先造成合成爐及尾氣吸收塔防爆膜爆裂（第一次響聲），同時，爆膜產生的沖擊壓力又推動管道氣體壓向稀酸罐，稀酸罐內混合氣體在壓力作用下，迅速沿著φ300硬質PVC管向上排泄，在排泄過程中，混合氣體與硬質PVC管壁產生磨擦，形成靜電火花，引起二次爆炸，造成放空管道及相連接管道炸碎，稀酸罐體炸裂，罐體封頭炸開，這是造成爆炸事故的主要原因。
3 突然停電時，操作工思想準備不足，有猶豫慌亂現象，在緊急停車過程中，關閉H2、Cl2閥門不及時，不迅速、不徹底，這也是造成事故的原因之一。
三.防范措施
事故原因查明后，該廠及時召開有關人員會議進行事故通報，本著“四不放過”原則，重點放在防范措施落實和教育上，讓職工清楚事故發生的原因，掌握處理事故方法，消除恐懼心理。
1 鹽酸尾氣系統φ300放空管道由硬質PVC管改為酚醛塑料管道（因為聚氯乙烯管道易產生靜電），這樣就可消除靜電確保排空管道無靜電產生。
2 在鹽酸各類管道處增設消除靜電設施，防止其它非金屬材料管道產生或聚積靜電。
3 在通往氮肥公司氫氣管道處，增設一個止回閥，防止在特殊情況下氫氣倒壓，要求干燥操作人員只要發生停電、風機跳閘或風機機械故障，都要迅速關閉氫氣分配臺出口閥。
4 修復更換損壞設備、管道及防爆膜，達到開車狀態，并在防爆膜處設防護網，防止膜片爆炸后傷人。
5 組織鹽酸工段全體人員，認真學習《氯堿生產安全操作與事故》一書中介紹的鹽酸生產中出現的各類事故，掌握事故處理方法，吸取事故經驗教訓。
6 開車前組織操作人員進行模擬實際操作，反復實踐，在緊急狀態下，如何進行緊急停車處理及在復雜情況下，如何確保生產裝置、設備安全運行。
7 加強管理，特別是思維方式的管理，應明確大型化生產和小型化生產本質上的區別，要從思想上認識到科學先進的管理理念是提升企業管理水平的有效途徑。企業快速發展后，管理人員應站在更高的管理平臺，從全局出發，解放思想，消除狹隘思想觀念，這樣就能適應企業發展需要，確保生產系統、生產裝置安全，這是管理之根本。
一.事故經過
2001年6月13日零時，某化工廠鹽酸工段丁班操作人員，按正常程序交接班后，生產系統正常。當時生產狀況是H2總管壓力12kPa，H2合成爐壓力200Pa，火焰燃燒良好，尾氣吸收達標準，符合工藝操作要求。2時50分全廠突然停電，主操作發現合成爐內火焰突然熄滅，借應急燈光亮，發現H2總管壓力急劇下降，便立即采取緊急停車處理，主操作負責關H2調節閥，副操作負責關閉H2總管閥門，當即將關閉H2調節閥時，這時照明燈閃了一下，電又送來（為瞬間停電），發現H2總管壓力在降至0值時又升到8kPa。在關閉完H2閥門后，主操作又關閉Cl2閥門，在關閉過程中，聽到一聲很清脆的響聲，接著便是一聲沉悶的劇烈爆炸聲，主、副操作急往外巡查，發現稀酸罐被炸裂，罐頂被炸開，與其相連的管道被炸碎。
鹽酸尾氣回收系統，在四樓操作室北側，φ300排放管伸至5樓頂部，主要設備有：稀酸罐、稀酸泵、降膜吸收器、相連接管道等。稀酸罐為玻璃鋼罐，廢氣排放管為硬質PVC管，稀酸泵為耐腐蝕泵，相連接管道為有機玻璃鋼管、ABS管、酚醛塑料管、PVC管等。爆炸后，所有非金屬管道、閥門全部炸碎，稀酸罐炸裂，合成爐、降膜吸收器的石墨防爆膜片被炸成粉狀。從粉碎的管道及有關設備看，無著火跡象，據現場操作工反映，爆炸產生劇烈響聲，讓人聽起來十分害怕。事故發生后，操作人員立即通知廠部有關人員，鹽酸工段停車，檢查其它設備損壞情況，查找事故原因。
二.事故原因
1.事故發生后，該廠廠部立即組成事故調查組進入鹽酸工段，從以下幾方面查找事故原因：（1）生產裝置；（2）生產所需原料及各類氣體；（3）工藝控制指標；（4）設備情況及結構；（5）操作人員；（6）操作方法等，并進行全面細致調查，逐項排查，查找事故根源。
1.1 生產裝置調查反饋情況：石墨三合一鹽酸合成爐，為成熟鹽酸生產裝置，在國內早已全面推廣使用，該裝置安全、可*、節能、耐腐蝕、便于操作，生產的鹽酸為無色透明液體（鐵合成爐為微黃色液體），質量有很大提高，生產裝置不會有問題。
1.2 生產原料及氣體調查。原料為脫鹽水，氣體為H2、Cl2兩種，H2屬易燃、易爆氣體，Cl2為有毒氣體，且助燃，兩種氣體燃燒產生氯化氫氣體被脫鹽水吸收，制成鹽酸。操作時，調節H2、Cl2比，不可過氫，也不可過氯，過氫容易發生爆炸，過氯容易造成空氣污染，據操作人員反映，當時氣體在爐內燃燒正常配比合理，沒有異情現象。
1.3 工藝控制指標調查。工藝指標是經過科學的論證和生產實踐所得，由技術科下達，經檢查，各項工藝控制指標符合安全生產要求，并以規程形式現場張貼。
1.4 設備情況及結構調查，鹽酸為腐蝕品，所需生產設備大部分為耐腐蝕設備，特別是尾氣吸收部分，設備、管道為非金屬材料，從設備結構、布局、使用情況看，設備結構、布置、使用合理、也便于操作，除幾臺運轉設備外，大部分設備為靜止設備。
1.5 操作人員調查。該班操作人員都具有鹽酸生產8年以上的工作經歷，受過多次業務培訓，成績優良，實際操作經驗豐富，工作責任心也較強。
1.6 操作方法及緊急停車處理采取措施調查。以操作工口述實際操作方法和事后自寫的緊急停車處理采取措施等方面，調查組認為操作方法正確，處理緊急停車采取措施較得當。調查組經過認真分析、論證，認為要從易燃易爆氣體上找原因，特別是操作人員反映H2總管壓力從0值突然升至8kPa，然后慢慢回落，這一點引起調查組高度重視（原來沒有出現過這類情況），一致認為，不但要在鹽酸工段找原因，還要在全廠氫氣系統找原因，通過艱苦調查，科學論證，反復試驗，終于找出事故發生根源。
2 該廠電解產生的H2，除自用外，其余部分送鄰近氮肥公司使用（近期才開始輸送），管線較長，H2輸送由氫干燥工序負責，風機輸送。當全廠突然停電時，全廠所有機泵全部停止運轉，管道內大量H2氣倒流，干燥工序操作人員又未及時關閉H2輸送閥門，造成大量H2經H2管道倒流至鹽酸生產系統內（突然停電后鹽酸氫氣壓力降至0值后又反彈升至表壓顯示8kPa），倒流的H2通過鹽酸工段氫管道壓至合成爐內，與爐內的氣體混合，此時合成爐內壓力由微正壓迅速達到正壓狀況。當大量過量的H2與爐內氯化氫氣體、氯氣、廢氣混合后，經尾氣管道聚積到尾氣吸收塔和稀酸罐內，又與罐內氣體混合，此時罐內、管道、合成爐內混合氣體達到爆炸極限。這時稀酸罐內液體量為罐體容量4/5，罐內氣相空間相對狹小。聚積氣體在壓力作用下首先造成合成爐及尾氣吸收塔防爆膜爆裂（第一次響聲），同時，爆膜產生的沖擊壓力又推動管道氣體壓向稀酸罐，稀酸罐內混合氣體在壓力作用下，迅速沿著φ300硬質PVC管向上排泄，在排泄過程中，混合氣體與硬質PVC管壁產生磨擦，形成靜電火花，引起二次爆炸，造成放空管道及相連接管道炸碎，稀酸罐體炸裂，罐體封頭炸開，這是造成爆炸事故的主要原因。
3 突然停電時，操作工思想準備不足，有猶豫慌亂現象，在緊急停車過程中，關閉H2、Cl2閥門不及時，不迅速、不徹底，這也是造成事故的原因之一。
三.防范措施
事故原因查明后，該廠及時召開有關人員會議進行事故通報，本著“四不放過”原則，重點放在防范措施落實和教育上，讓職工清楚事故發生的原因，掌握處理事故方法，消除恐懼心理。
1 鹽酸尾氣系統φ300放空管道由硬質PVC管改為酚醛塑料管道（因為聚氯乙烯管道易產生靜電），這樣就可消除靜電確保排空管道無靜電產生。
2 在鹽酸各類管道處增設消除靜電設施，防止其它非金屬材料管道產生或聚積靜電。
3 在通往氮肥公司氫氣管道處，增設一個止回閥，防止在特殊情況下氫氣倒壓，要求干燥操作人員只要發生停電、風機跳閘或風機機械故障，都要迅速關閉氫氣分配臺出口閥。
4 修復更換損壞設備、管道及防爆膜，達到開車狀態，并在防爆膜處設防護網，防止膜片爆炸后傷人。
5 組織鹽酸工段全體人員，認真學習《氯堿生產安全操作與事故》一書中介紹的鹽酸生產中出現的各類事故，掌握事故處理方法，吸取事故經驗教訓。
6 開車前組織操作人員進行模擬實際操作，反復實踐，在緊急狀態下，如何進行緊急停車處理及在復雜情況下，如何確保生產裝置、設備安全運行。
7 加強管理，特別是思維方式的管理，應明確大型化生產和小型化生產本質上的區別，要從思想上認識到科學先進的管理理念是提升企業管理水平的有效途徑。企業快速發展后，管理人員應站在更高的管理平臺，從全局出發，解放思想，消除狹隘思想觀念，這樣就能適應企業發展需要，確保生產系統、生產裝置安全，這是管理之根本。
中國化學品安全協會
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2012年02月14日 09:27
