1 事故基本情況

    　　2004年1月2是14時，東莞市茶山鎮某電路板廠正在安裝新的生產設備，由于新的生產設備與原來的抽風管道不配套，故讓工人在抽風管上用電動砂輪機切割挖孔，結果在切割過程中發生了爆炸，造成2人死亡，5人受傷。

    2事故原因調查與分析

    2.1爆炸點的確認

    　　經過對該廠有關人員詢問和事故現場查看得知，事發當時，兩個工人正在抽風管上用電動砂輪機切割挖孔，突然一聲巨響，抽風管爆炸，兩名工人被拋到距切割的抽風管3～4m遠的地上，一人當場死亡，另一人在送往醫院的途中死亡。在切割的抽風管底下作業的人員受了重傷，受傷人員的后背上嵌入許多抽風管的細碎粒子。由此確認：爆炸點就是正在進行切割的抽風管。見圖1。

    　　

   　　圖1 爆炸點工藝流程

    　　注：其中1，2，3，4，5為采樣點

    2.2點火源的分析

    　　根據對事故發生情況的調查得知，當時事發現場有7名工人正在作業，其中5名工人在搬運設備，與點火源沒有關系；另2名工人用電動砂輪機切割抽風管，導致抽風管發生爆炸。抽風管為非金屬材料，用電動砂輪機切割時摩擦產生高熱，同時摩擦產生靜電，靜電積累到一定程度導致放電而產生靜電火花，高熱和靜電火花是導致本次爆炸的點火源。

    2.3爆炸物的分析

    　　為查明抽風管內引起爆炸的物質，調查組在進行爆炸物分析時采取了事故原因窮舉法。該方法為列出所有可能引發爆炸的物質，畫出魚刺圖（如圖2所示），然后逐個加以分析，在排除與發生爆炸事故無關的物質后，留下難以排除的即為可能引發爆炸的物質。

    　　

    　　圖2 爆炸物分析（窮舉法）魚刺圖

    　　a）可燃氣體：在事故現場了解到，該廠在安裝新的生產機器期間已經停產三四天，抽風系統也停止了工作，抽網管 內存在可燃氣體的可能性很小；另外，根據對事故現場的勘察，可燃氣體發生爆炸之后的破壞力不可能使機器上留下那么深的坑凹。據以上兩點可以判斷，抽風管內發生爆炸的不是可燃氣體。

    　　b）可燃氣體：發生爆炸事故的車間在工藝上使用氨水等物質。氨水揮發出的氨蒸氣，或者存在其它可燃性蒸氣，有可能被抽風系統抽入抽風管內與空氣混合，引發爆炸。但是在生產過程中的蒸氣已被抽風系統抽到大氣中，在安裝新生產機器時已經停產，抽風管內不可能存在可燃蒸氣。

    　　c）間接形成可燃氣體；根據該車間所用原料與工藝，間接形成可燃氣體的可能性較小。

    　　d) 粉塵爆炸：支持粉塵爆炸的可能性有以下兩點：一是粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力狀態持續時間長、釋放能量大，破壞力強（從事故現場破壞的痕跡可以看出其破壞程度較強）；二是該廠的抽風管自1999年建成投產后一直沒有清理過，抽風管內有可燃粉塵存在的可能性。但是，粉塵爆炸需要具備3個條件：一是存在可燃粉塵；二是可燃粉塵必須懸浮在空氣當中，與空氣形成爆炸性混合物并達到爆炸極限范圍；三是必須有足夠的點火能量。經過對現場抽風管內的情況查看、分析認為，抽風管內不具備發生粉塵爆炸的第2個條件，故排除了粉塵爆炸的可能性。

    　　e) 固體物質：抽風管內壁上存在藍綠色固體物質，這種物質發生爆炸的可能性最大。

    　　在事故現場有代表性地采集了5個樣品（選擇地點見圖1），對其進行燃燒爆炸試驗，以確定爆炸物質。

    　　分別點燃5個樣品，2，3，4，5號樣品都沒有發生燃燒，只有1只樣品發生爆炸。故初步判斷1號樣品為爆炸物。由于1號樣品中混有許多物質，需進一步試驗。在點燃的條件下，反復幾次試驗，最終觀察到是黏附在抽風管內壁上的藍綠色固體物質發生爆炸，并且爆炸之后在石棉網上留下的爆炸痕跡與事故爆炸現場的爆炸痕跡極其相似。故判斷黏附在抽風管內壁上的藍綠色固體物為爆炸物，此次爆炸為固體物質爆炸。

    2.4爆炸物組成的確定

    　　將藍綠色固體物質送往華南理工大學測試中心進行檢測，檢測結果是：①送檢樣品為復雜的混合物，從形態和顏色上可以判斷存在銅鹽，是逐步沉積形成了該樣品。②由紅外顯微鏡對送檢樣品各個不同顏色及形貌的微小區域進行檢測，各處的紅外光譜存在明顯變化或差異，進一步說明該樣品系復雜混合物。由這些紅外光譜特征可以判斷樣品中存在：氫氧化肼、碳酸鹽、硫酸鹽、疊氮化合物、重氮鹽，還存在少量的硝基化合物、硝酸鹽以及少量的有機物特別是含氮有機物。

    　　物質的爆炸性與其化學結構有密切關系，有的物質容易發生爆炸，而有的物質就不容易發生爆炸。也就是說，具有某些特定原子團的化合物容易爆炸，這樣的原子團被稱為“爆炸性基團”。送檢混合物中的疊氮化合物含有－N＝N＝N－的基團，重氮鹽含有－N＝N－的基團，硝基化合物含有－NO2的基團，這些都屬于爆炸性基團，很不穩定，容易被活化，當受到外界能量（高熱、摩擦、撞擊等）的作用時，它們的鍵很容易斷裂，從而激發起爆炸反應，發生爆炸。由此判斷混合物中疊氮化合物、重氮鹽、硝基化合物為爆炸性物質。另外，送檢混合物中還存在少量的硝酸鹽，根據該廠所用原料和工藝分析認為硝酸鹽中主要存在硝酸銅和硝酸銨，據國家標準《常用危險化學品的分類及標志》（GB13690-1992）得知，硝酸銅、硝酸銨都屬于危險化學品中第5.1類氧化劑，其危險特性是：遇明火、高熱會引起燃燒爆炸。由此判斷送檢混合物中硝酸鹽也是爆炸性物質。

    　　綜上分析，送檢混合物中疊氮化合物、重氮鹽、硝基化合物、硝酸鹽均為爆炸性物質；這些爆炸物質中有的內含氧化劑，另外排風管內存在大量空氣（含有氧氣）；電動砂輪切割機切割風管時摩擦產生高溫和靜電，由此構成了化學爆炸的3個條件，最后導致抽風管爆炸事故的發生。

    2.5爆炸物的形成

    　　對發生爆炸車間所用原料和工藝進行分析認為，爆炸物是以煙霧形式被抽風系統抽入管道內逐漸沉積、積累，形成固體吸附在管壁上。在形成過程中還有可能是不同的化合物同時或先后吸附、積累在管壁上，并相互發生化學反應，最終形成了復雜的混合物。具體分析如下：

    　　在一定溫度下，氨水與有機烴類助劑反應生成伯胺，在酸洗中硝酸分解產生亞硝酸，伯胺在強酸存在下，能與亞硝酸反應，生成重氮鹽。

    　　在蝕刻、剝A、剝B工藝中，鹽酸與錫、銅反應生成氯化亞錫和氯化亞銅。重氮鹽在鹽酸、氯化亞錫存在易被還原生成肼。

    　　氨水與硝酸反應生成易爆硝酸銨。

    　　硝酸與銅離子反應生成硝酸銅和硝酸亞銅等。

    3 建議

    a） 生產車間的抽風管道應定期進行清理，防止吸附沉積形成爆炸物。

    b） 生產車間禁止一切火源、熱源。

    c） 進行動火作業時，首先辨識危險，有危險應排除危險確認安全后才能作業。

    d） 企業安全生產管理人員應進行安全培訓，使之具有與本單位所從事的生產活動相應的安全知識和管理能力。

    e） 建立健全安全生產規章制度以及各個環節的操作規程。

    　　落實安全生產責任制，在各自工作的范圍內盡安全職責。（狄建華）