1 事故情況

　　2008年1月25日，某公司計劃臨時停車檢修一天。主要檢修項目包括污水處理風機電機安裝、污水處理管道清理，變換預熱交換器更換，變換熱水系統(tǒng)檢查等，同時要求各分廠、車間利用停車檢修機會，自行安排消漏、清理項目。當日8時，該公司合成氨廠停車后，造氣工段職工開始檢修，檢修人員褚某等三人負責4#爐放空閥閥前盲腸管清灰作業(yè)，8時30分許，管道內(nèi)煤灰清理完畢，褚某正在擰緊清灰口防爆板螺絲，管道內(nèi)突然發(fā)生爆炸，防爆板沖出打在正面作業(yè)的褚某身上，褚某身體向后彈出5米，頭部撞上墻壁嚴重受傷，當場死亡。

　　該公司是一家老國有企業(yè)，主要生產(chǎn)碳酸氫氨、工業(yè)液氨、H2、聚氨酯膠粘劑等產(chǎn)品。公司設(shè)有合成氨廠等4個分廠、生產(chǎn)部、銷售科、安環(huán)科等科室，合成氨廠是公司最大的分廠，下設(shè)造氣等5個車間，造氣車間主要生產(chǎn)合成氨的主要原料半水煤氣。因為原料、工藝的原因，管道中常積有煤灰，只要有停爐的機會，造氣工段操作工就會實施清灰作業(yè)，一般情況下，清灰工作不單獨列入檢修項目中。2008年1月9日該公司合成氨廠停車檢修半天，操作工在事故發(fā)生點進行過同樣的清灰作業(yè)，未發(fā)生任何異常情況。

　　2 爆炸原因初步分析

　　爆炸發(fā)生時，煤氣發(fā)生爐已按操作規(guī)程停爐，2個探火孔全敞開，管道內(nèi)可燃氣體已被點燃，氣柜進出口水封已封牢，管道放空閥已打開，不存在管道超壓發(fā)生物理爆炸情況。從本起事故來看，管道內(nèi)沒有能產(chǎn)生爆炸的液、固相特性物質(zhì)，只有可能是管道內(nèi)存在易燃易爆氣體，在火種(或高溫)的引發(fā)下發(fā)生爆炸，即爆炸性混合氣體爆炸。那么爆炸性混合氣體從哪里來?爆炸過程又是怎樣發(fā)生的呢?

　　3 爆炸過程推論

　　3.1 造氣工藝介紹。

　　該公司采用固定層間歇造氣法制取半水煤氣，以煤為原料，在高溫下空氣和水蒸氣交替地通入煤氣發(fā)生爐，煤中的可燃物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO、CO2，通入空氣的過程稱為吹風，制得的煤氣叫空氣煤氣;通入水蒸氣的過程稱為制氣，制得的煤氣叫水煤氣;空氣煤氣與水煤氣的混合物稱為半水煤氣，詳見反應(yīng)式(1)到反應(yīng)式(8)。 正常生產(chǎn)狀況下半水煤氣的主要成分為：H2、CO、CO2、N2及極少量的C H4、O2和微量的H2S。其中，H2、CO、C H4如與空氣混合，達到爆炸極限，遇到明火或獲得發(fā)生爆炸的最小能量，即可發(fā)生爆炸。

　　主要反應(yīng)式有：

　　2C+O2=2CO (1)

　　C+O2=CO2 (2)

　　2CO+O2=2CO2 (3)

　　CO2+C=2CO (4)

　　C+2H2O=CO2+2H2 (5)

　　C+H2O=CO+H2 (6)

　　CO+H2O=CO2+H2 (7)

　　主要副反應(yīng)有：

　　C+2H2=CH4 (8)

　　3.2 臨時停爐管道內(nèi)氣體成分分析。

　　該公司執(zhí)行的臨時停爐工藝操作在國內(nèi)中小型合成氨廠是比較成熟的。空氣在放空管牽引力作用下從打開的探火孔進入煤氣發(fā)生爐，由于空氣過量，煤與空氣反應(yīng)大部分生成CO2，少量的CO經(jīng)燃燒也變成了CO2。正常情況下管道內(nèi)主要氣體成分為N2、O2、CO2，幾乎沒有易燃易爆氣體。出現(xiàn)易燃易爆氣體的主要原因有：(1) 爐口明火熄滅，含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生CO;(2) 剛加入爐內(nèi)燃料水分過高，入爐產(chǎn)生煤氣;(3) 蒸汽泄漏進入煤氣發(fā)生爐生成水煤氣;(4) 燃料揮發(fā)分含量高，停爐時爐上溫度偏低;(5) 煤氣發(fā)生爐水夾套滲漏，水或進入爐內(nèi)生產(chǎn)水煤氣。

　　3.3 相關(guān)事實證據(jù)。

　　(1) 爆炸事故發(fā)生后煤氣發(fā)生爐處于明火熄滅狀態(tài)。

　　(2) 當日4#煤氣發(fā)生爐加煤時間已超過半小時。

　　(3) 事后發(fā)現(xiàn)該煤氣發(fā)生爐上蒸閥部分腐蝕，各蒸汽手輪閥處于開啟狀態(tài)，總蒸排污閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

　　(4) 25日停爐點火后，爐口火苗旺，爐上溫度高。

　　(5) 事后4#煤氣發(fā)生爐水夾套經(jīng)測試證明未發(fā)生泄漏。

　　(6) 放空管一般只在停爐時使用，放空閥閥前盲腸管內(nèi)有大量煤灰。

　　3.4 事故發(fā)生過程推論。

　　檢修前，4#煤氣發(fā)生爐按規(guī)程停爐，在探火孔點火引燃爐子內(nèi)可燃氣體，2個探火孔全敞開，放空閥打開，探火孔與放空管成連通狀態(tài)，大量空氣經(jīng)牽引進入爐內(nèi)，煤氣發(fā)生爐燃燒很旺(少量含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的CO和泄漏的水蒸汽與熾熱的炭層反應(yīng)生成的H2被點燃)。褚某等三人將作業(yè)凳擺在防爆板(放空閥閥前肓腸管處)正前方，旋松螺絲，拔出防爆板，進行清灰作業(yè)。防爆板被拔出后，因為阻力小，放空管立即把這個剛打開的管道口變?yōu)檫M氣口。與此同時，路途遙遠且阻力重重的探火孔空氣通道變得不暢通起來，從探火孔進入的空氣量明顯減少，爐火變小，爐溫變低，最后4#煤氣發(fā)生爐爐口明火熄滅，煤中含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生出的CO，泄漏的水蒸汽與熾熱的炭層反應(yīng)生成的H2，得不到燃燒，慢慢在管道內(nèi)累積。清灰作業(yè)完畢后，褚某站在作業(yè)凳上，將防爆板插入安裝槽，然后身體正面對著防爆板緊螺絲。當敞開的管道口被防爆板堵住，空氣通道被切斷后，放空管又重新啟用探火孔這條通道，空氣在放空管的牽引力作用下又從探火孔口進入了管道，與管道內(nèi)累積的H2、CO氣體混合，涌向放空管，不幸的是，煤氣發(fā)生爐內(nèi)帶火星的高溫煤灰也被帶入管道，爆炸發(fā)生了，混合氣體帶著強大的能量在還未安裝好的防爆板處找到泄壓口，正面作業(yè)的褚某成了犧牲品。

　　4 事故原因與責任分析

　　4.1 事故原因。

　　4.1.1 直接原因。

　　(1) 該公司目前生產(chǎn)半水煤氣采用自動加焦工藝，煤氣發(fā)生爐探火孔口徑比以前人工加焦爐口小，當靠近放空管的管道口被打開時，探火孔口牽引力變小，入爐空氣減少，爐內(nèi)煤炭得不到充分燃燒，爐溫變低，最后爐口明火熄滅。煤中含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生出的CO，泄漏的水蒸汽與熾熱的炭層反應(yīng)生成的H2，得不到燃燒，逐漸在管道內(nèi)累積，達到了爆炸極限。檢修作業(yè)完成重新裝上防爆板后，大量的空氣在放空管的牽引力作用下從探火孔口進入了管道與管道內(nèi)累積的H2、CO氣體混合，涌向放空管，煤氣發(fā)生爐內(nèi)帶火星的高溫煤灰也被帶入管道，爆炸發(fā)生了，混合氣體帶著強大的能量在還未安裝好的防爆板處找到泄壓口。

　　(2) 褚某在作業(yè)時，不明確煤氣發(fā)生爐燃燒情況，未進行氣體分析、在不能確保安全的情況下，冒險作業(yè)，且身體正面對著防爆板進行安裝作業(yè)。

　　4.1.2間接原因。

　　(1) 該公司生產(chǎn)安全管理不到位，未認真教育和督促從業(yè)人員嚴格執(zhí)行本單位的安全操作規(guī)程，未安排專職人員對造氣爐燃燒情況進行監(jiān)視，未采取可靠措施確保蒸汽不進入造氣爐內(nèi)，也未對管道內(nèi)易燃易爆氣體進行檢測，在不能確保安全的情況下，從業(yè)人員冒險違章作業(yè)。

　　(2) 該公司造氣車間設(shè)備陳舊。

　　(3) 該公司主要負責人督促、檢查本單位安全生產(chǎn)工作不力，未及時消除生產(chǎn)安全事故隱患。

　　4.2 事故責任。

　　(1) 該公司生產(chǎn)安全組織管理不嚴，未認真教育和督促從業(yè)人員嚴格執(zhí)行本單位的安全操作規(guī)程，安全生產(chǎn)責任制落實不到位，現(xiàn)場監(jiān)護不力，對本起事故的發(fā)生負有主要責任。

　　(2)該公司主要負責人督促、檢查本單位安全生產(chǎn)工作不力，未及時消除生產(chǎn)安全事故隱患，對本起事故的發(fā)生負有領(lǐng)導責任。

　　(3)該單位操作人員褚某安全意識不強，違反安全操作規(guī)程，對本起事故的發(fā)生負有責任。

　　5 對策與措施

　　5.1 工藝措施。

　　5.1.1 停爐時正確控制爐溫與燃燒狀態(tài)。

　　正常停爐時，應(yīng)適當提高爐溫。視爐口冒火情況，采取開啟空氣牽引閥、打開小方門、打開卸灰門等方法，調(diào)節(jié)爐面溫度防止熄火。

　　5.1.2 確保停爐時蒸汽不進入爐內(nèi)。

　　停爐時，必須關(guān)閉總蒸手動閥，開啟總蒸閥與上、下蒸閥之間的蒸汽排污閥，確保蒸汽不進入造氣爐內(nèi)。

　　5.1.3 增加爐口通風面積。

　　每個煤氣發(fā)生爐探火孔數(shù)由2個增加到3個。

　　5.1.4 減少管道阻力。

　　適當增加管道直徑，減少阻力。

　　5.1.5 選擇合理的防爆板安裝位置。

　　造氣工段上煤氣下行管、灰斗和爐底空氣管道必須安裝防爆板并裝防護罩[3]。

　　5.2 管理措施。

　　5.2.1 加強安全教育培訓。

　　落實企業(yè)日常安全教育培訓工作，強化員工安全意識教育，杜絕“三違”。采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝時，必須對相關(guān)人員進行培訓。

　　5.2.2 完善管理制度與操作規(guī)程。

　　在操作規(guī)程中明確不得正面朝向存在潛在危險的設(shè)備設(shè)施實施作業(yè)。完善臨時停爐檢修操作規(guī)程，檢修時，留二名專職人員監(jiān)視造氣爐燃燒情況，檢修人員與監(jiān)護人員均配備對講機，便于聯(lián)絡(luò)。對全公司的管理制度與操作規(guī)程進行風險評價與分析，存在安全隱患的，立即整改并通知相關(guān)人員進行培訓。

　　5.2.3 完善檢維修方案。

　　每次檢修前都要組織人員對檢維修方案進行風險評價與分析。

　　5.2.4 強化企業(yè)日常安全管理工作。

　　進一步落實安全生產(chǎn)檢查制度。