前言
2000年6月15日,廣東省遂溪縣某機場制氧制氮站發生了一起充氮拖車上的高壓氮氣瓶爆燃,造成充氮拖車毀壞,人員1死3傷的惡性事故。
經過
廣東省遂縣某機場制氧制氮站因充氧車緊張,于是擅自決定把充氮拖車改成充氧拖車使用。當日20時20分,當充氮拖車灌充氧氣完畢,氮氣瓶內氧氣壓力達31MPa(氮氣瓶額定工作壓力為35MPa)。操作人員豆某將拖車推至距離原來位置約3m處,準備放氣復查氣瓶內氧氣的純度。當打開拖車上的3<sup>#</sup>氣瓶瓶閥放氣時,突然一聲爆響,強烈的火光從瓶閥飛出,氣浪裹著瓶閥將操作者豆某推至52m外的氧氣瓶倉庫鐵門上,再由鐵門反彈出4m倒地死亡,鐵門嚴重變形。在場的另外3個楊某、匡某、陳某的衣服著火,全被燒傷。其中2人30%以上Ⅲ度燒傷,1人20%輕度燒傷。拖車在高壓氣流的反作用下沖出6.2m,并旋轉約90°,最后被后墻擋住。拖車上共有3只氣瓶,其中,3<sup>#</sup>氣瓶瓶頸處被炸成內徑為35mm、外徑為65mm的喇叭口(爆炸現場找不到被炸飛的瓶頸),并瓶略有變形。瓶閥(不銹鋼材料)局部熔化。瓶體在拖車上克服固定支架的磨擦力,向后坐了35cm。2<sup>#</sup>氣瓶的瓶閥雖沒有打開,但在3<sup>#</sup>氣瓶爆燃的影響下,瓶閥被炸成2截,下半截仍在瓶體上,上半截撕脫連接導管后飛出,穿過玻璃窗(玻璃全部震碎)打到10m外的氧氣瓶倉庫的墻壁上,又斜向彈出5m落地。1<sup>#</sup>氣瓶沒有損傷,但瓶體在2<sup>#</sup>、3<sup>#</sup>氣瓶爆破飛出的瓶閥和連接導管的拉動作用下,克服固定支架磨擦力向前移動了15cm,拖車上連接氣瓶的導管和儀表板全部炸毀,前輪固定座折斷,充氮拖車報廢。
原因
1、直接原因
這次事故的直接原因是:高壓充氮拖車灌充高壓氧氣后,在放氣化驗瓶中氧氣純度的瞬間,由于高壓(31MPa)、高溫(50℃左右)氧氣高速流出,在瓶閥和管路中產生局部的高溫、靜電(充氮拖車無接地裝置),靜電產生的火花點燃了瓶閥和瓶頸處的油脂和瓶閥中的橡膠密封件,引起爆燃。
據該制氧制氮站介紹,充氮拖車在改變用途前,只是簡單地對拖車上氮氣瓶及氣路系統進行抽真空和用氧氣置換處理。現場看到的拖車上有“氮氣”2字,氣瓶的顏色為黑色,氣路系統的壓力表上無“禁油”或“氧氣”字樣,為普通壓力表。高壓氮氣瓶采用的是寧波某航空機械廠生產的瓶閥(主體為不銹鋼材料),其密封件有橡膠件(屬可燃物)。通過對未爆炸的氮氣瓶瓶閥分解,閥體內的密封墊圈確為像膠制品。瓶閥生產廠的技術說明書中明確規定:壓縮空氣瓶閥和氮氣瓶閥禁止改作氧氣瓶閥使用。據充氮拖車生產廠家介紹,拖車密封試驗采用一般的壓縮空氣作為介質,試驗后瓶丙和瓶閥處可能存有油脂(事后檢查其他充氮拖車的瓶閥已發現油脂),這對于充裝氮氣介質是不存在安全問題的,但對于氧氣介質是絕對禁止的。以上說明,充氮拖車氣路系統的各個部位都可能有易燃物存在。檢查爆破的氮氣瓶,瓶頸爆破口表面光滑,內側10mm寬的環形表面有輕微的波浪,爆破口與氣瓶內外表面之間的棱角沒有鋒口,為高溫熔化和高壓氣流切割作用后的狀態。從拖車的箱板上噴涂有鋼液殘渣分析,估計是瓶頸熔化后的遺留物。氣瓶內壁光滑無銹蝕現象。
2、主要原因
充氮拖車是按氮氣介質的性質設計制造的,系統內存在可燃物(如油脂、橡膠制品等),不得改充氧氣作為充氧拖車使用。對此,國家質量技術監督局于2000年12月31日頒發、自2001年7月1日已開始生效的《氣瓶安全監察規程》有明確的規定和要求。該制氧制氮站擅自將充氮拖車改充氮氣介質使用,是造成這起事故的主要原因。
綜上分析,此次爆燃事故與氣瓶的質量無關,主要是該制氧制氮站違反《氣瓶安全監察規程》和充氮拖車的使用規定,使充入充氮拖車的高壓氧氣與氣瓶及管路內的可燃物接觸并發生反應,在高溫、靜電的作用下爆燃。由于可燃物主要積聚在連接導管,2<sup>#</sup>、3<sup>#</sup>氣瓶瓶閥及3<sup>#</sup>氣瓶有瓶頸等部位,因此只在局部產生高溫高壓爆燃。
編者注:此事故雖然發生在新版《氣瓶安全監察規程》頒布之前,但1989年版《氣瓶安全監察規程》(勞鍋字[1989]12號)第14條已有明確規定:氣瓶應專用,如確定需要改裝其他氣體,改裝工作應由氣瓶檢驗單位進行。說明此制氧制氮站違反舊版的《氣瓶安全監察規程》。
教訓和建議
1、切實加強對拖車的使用管理
必須嚴格執行裝備的使用規定和氧氣及相關氣體安全技術規程。氣瓶屬于高壓容器,由于其特殊的工作性質和安全要求,新版《氣瓶安全監察規程》第17條規定,氣瓶必須專用。只允許充裝與鋼印標記一致的介質,不得改裝使用。為避免此類爆炸事故的重復發生,必須做到氣瓶的漆色完好和符合標準。任何單位和個人無權改裝氣瓶。凡與氧氣接觸的物品必須嚴格脫脂,氧氣瓶瓶閥和氧氣壓力表不能與其他閥門和壓力表混用。
2、嚴格執行氣瓶的檢驗規定
新版《氣瓶安全監察規程》第67條規定,承擔氣瓶定期檢驗的單位,應符合國家標準《氣瓶定期檢驗站技術條件》的規定,經省級以上(含省級)質量技術監督行政部門鍋爐壓力容器安全監察機構核準,取得資格證書后,方可進行氣瓶檢驗工作。氣瓶定期檢驗資格證書有效期為5年,氣瓶定期檢驗單位有效期滿,當年2月底前向原發證機構提出換證申請,逾期不申請者,視為自動放棄,有效期滿后不得從事氣瓶檢驗工作。
從事氣瓶定期檢驗工作的人員,應按《鍋爐壓力容器管道及特種設備檢驗人員資格考核規則》進行資格考核,并取得氣瓶定期檢驗資格證書后,方可上崗工作。
3、從嚴掌握氣瓶的充裝要求
氣瓶充裝前必須按《永久氣瓶充裝規定》及新版《氣瓶安全監察規程》的要求,逐瓶逐項檢查氣瓶的外觀質量和鋼印標記并做好記錄,特別是要加強對氣瓶瓶內的余氣性質的鑒別和余壓的檢查,閥內、瓶內有無油脂及氣瓶外表漆色是否完好規范的檢查。氣瓶內介質不是氧氣,瓶內、瓶閥及連接氣瓶的管路等存有油脂或懷疑有油脂,與其他不符合規定和規程要求的氣瓶,未經安全處理(醫用和航空呼吸用氧氣瓶還應經滅菌和干燥處理)前嚴禁充裝氧氣。充氧拖車還應對接地裝置經常進行檢查,使其完好無損,處于良好的工作狀態。
需要指出的是,這起事故雖然與拖車生產廠家無關,但根據充氮拖車的用途,建議廠家停止使用壓縮空氣作氣密性試驗的介質,應改用干燥無油的氮氣。
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