1994年6月24日10時35分,四川自貢某化工公司(以下稱“甲公司”)綜合樓下的地溝發(fā)生劇烈爆炸,致4人死亡,多人受傷。
事故發(fā)生后,對事故原因進行了認(rèn)真分析,但是,由于技術(shù)原因,最后的結(jié)論是:由不明原因引起的爆炸事故。
爆炸地溝位于甲公司檢修車間辦公樓下地溝至一號門公路,該溝流的廢水包括檢修、土建、安裝、綜合等部門辦公樓的廢液,還包括甲公司車隊汽車廢液和某研究院(以下稱“乙研究院”)的廢液。
1.事故經(jīng)過
目擊者的陳述:甲公司合成氨車間一目擊者,事發(fā)時,正于合成氨新辦公樓教室講課,聽見爆炸聲從綜合樓與鍋爐房相鄰處傳來,緊接著聽見甕沉的爆炸聲,覺得其在地下傳播,但持續(xù)時間很短。隨后,該目擊者看見一股煙塵首先從綜合樓與鍋爐房之間躥起,然后綜合樓外一號門一側(cè),沿地溝方向,塵煙逐漸冒起。
以上陳述反映出這樣的信息:起爆點可能在綜合樓但靠近鍋爐房的某個位置。
現(xiàn)場勘探:
①爆炸地溝蓋板被掀翻至陰影處,綜合樓墻根的蓋板被炸飛至鍋爐房一側(cè)。
該現(xiàn)象大致可反映出以下信息:從爆炸物的落點,可見爆炸方向是從綜合樓指向鍋爐房。
②綜合樓底樓1號房內(nèi)東側(cè)墻上懸吊著一電源插座箱,該箱在爆炸前原嵌在東側(cè)墻里,供1號房和隔壁房間共用,爆炸后電源插座箱倒向1號房。此現(xiàn)象可說明1號房下的地溝比隔壁房間下的地溝后爆炸,隔壁房地溝爆炸氣浪將墻上的電源插座箱推倒。
③從事故現(xiàn)場照片看,綜合樓底樓南通道東側(cè)堆積的爆炸后廢物明顯多于西側(cè),該現(xiàn)象是由爆炸氣浪推動所致。也就是說,該段地溝爆向由西向東,即由綜合樓里傳向樓外。
以上現(xiàn)象和目擊者所述反映出,起爆點在綜合樓內(nèi)某處,起爆后向兩方傳爆。
④綜合樓二樓西起第一間房(位于底樓1號房正上方)靠地溝的西側(cè)樓板向西拱起,靠東側(cè)的樓板未拱。相鄰的隔壁房地板亦拱爛,而其余房子無此現(xiàn)象。
⑤土建安裝樓下地溝蓋板不厚,亦拱爛,由東向西,受破壞程度越來越小,該樓未出現(xiàn)二樓樓板破壞的現(xiàn)象。
⑥綜合樓外靠一號門一側(cè),地溝蓋板亦拱爛,有些掉至溝中,但未出現(xiàn)蓋板被炸翻轉(zhuǎn)至地面上的現(xiàn)象。
以上現(xiàn)象反映出綜合樓段爆炸威力最大,綜合樓下靠西側(cè)地溝人口處一段爆炸威力最大,向兩方延伸,威力逐漸減小。
⑦綜合樓段地溝內(nèi)有電纜,以鋼管為套管,電源引入墻體上所嵌的電源插座箱中。據(jù)反映,爆炸前自插座中可聞到異味,特別是底樓南側(cè)一排房里靠中的一間房。這反映出地溝中的氣體可順電纜管從插座箱中溢出(此現(xiàn)象有重要意義,后文將作分析)。
2.事故原因分析
(1)爆炸后的水樣分析結(jié)果
事故發(fā)生后,市有關(guān)單位組織了專家分析小組,爆炸后1小時10分,分別在地溝中3處取了水樣,并進行了分析。
據(jù)搶險人員反映,爆炸后地溝水流很小。受事故和搶險影響,車隊、安裝、檢修、土建及綜合樓內(nèi)工作都暫時中斷,所排廢液很少甚至沒有。此時地溝廢液主要來自乙研究院,但恰恰這樣才能反映爆炸前的真實情況。
(2)環(huán)氧乙烷是否為爆炸物質(zhì)
水樣分析的成分有環(huán)氧乙烷、甲苯、脂肪烴、脂肪醇30多種有機組分,而環(huán)氧乙烷濃度遠(yuǎn)高于其他組分。環(huán)氧乙烷來自乙研究院的廢液。
常溫下,在鋁、純氧化鐵、鉀、堿、金屬氫氧化物、酸和有機堿等物質(zhì)的催化下,環(huán)氧乙烷會猛烈自聚和重排,并放出大量熱而引起爆炸。以此來看,環(huán)氧乙烷有可能成為該事故的爆炸物質(zhì),許多人也這樣認(rèn)為。但是,這其中卻有幾個否定因素:首先,乙研究院的廢水在進綜合樓前,有3次拐向,拐彎處應(yīng)更易積聚環(huán)氧乙烷及催化劑,環(huán)氧乙烷的爆炸應(yīng)更易先發(fā)生于拐彎處,而事實并非如此。其次,綜合樓段地溝為直溝,無坎,溝深達(dá)2米,而且此段地溝內(nèi)部高度高出其他段許多。
環(huán)氧乙烷相對分子質(zhì)量44,比空氣重。環(huán)氧乙烷自廢液中揮發(fā)出來后,應(yīng)更多地積聚于較低的地方,越往地溝下游,環(huán)氧乙烷濃度越高,爆炸威力也應(yīng)越大,受破壞程度也越大。
其次,受破壞程度最大的不應(yīng)是綜合樓段,即使在綜合樓段,受破壞程度也應(yīng)是東側(cè)大于西側(cè),而事實卻相反(空氣中環(huán)氧乙烷自廢液中揮發(fā)出來,濃度不會太高)。
再次,環(huán)氧乙烷在空氣中爆炸極限為3%~lOO%。在最低爆限時,在空氣中的質(zhì)量濃度為47.75克/米
3。根據(jù)1994年7月1日(水流恢復(fù)正常)所采綜合樓底樓水樣分析結(jié)果:環(huán)氧乙烷空氣中為217毫克/米
3,在水樣中為96.9毫米/升。而爆后1小時10分水樣中環(huán)氧乙烷最高濃度為370毫米/升,此點上方空氣中環(huán)氧乙烷濃度推算為828.6毫克/米
3,與最低爆限時質(zhì)量濃度47750毫克/米
3相差懸殊。根據(jù)前面所述,采樣時溝中廢液環(huán)氧乙烷濃度基本真實反映爆前濃度(環(huán)氧乙烷易溶于水,爆后不會迅速揮發(fā)掉,揮發(fā)的只占少部分),可推斷環(huán)氧乙烷遠(yuǎn)未達(dá)到最低爆限。
如果環(huán)氧乙烷作為起爆因素,可不可能呢?環(huán)氧乙烷最小引燃能量為0.062毫焦,氫氣為0.019毫焦。以引燃能量相當(dāng)?shù)偷臍錃鉃槔h(huán)氧乙烷自身反應(yīng)熱能點燃?xì)錃鈺r,其空氣中濃度應(yīng)是14.63克/米
3,即使這樣,亦和3#水樣所推算出的空氣中環(huán)氧乙烷濃度相差懸殊。
綜上所述,環(huán)氧乙烷不是該次事故的爆炸物質(zhì)。
(3)氫氣是否為爆炸物質(zhì)
綜合樓外靠一號門一側(cè),地溝上有5根管鋪過,管上方有溝蓋板,這5根管在此區(qū)域內(nèi)埋在地表里,上鋪有回填土,土上鋪有方磚。其中一根管通的是氫氣,另有一根是天然氣。氫氣管漏,天然氣管不漏。
氫氣管上,距地溝1.30米的側(cè)下部有一17米×10米的銹蝕,距溝邊2米處有一20米×5米的銹蝕,爆后現(xiàn)場勘探時,測量儀測出這兩處銹蝕泄漏氫氣。
氫氣密度遠(yuǎn)小于空氣。當(dāng)氫氣進入地溝后,進入綜合樓段,由于該段靜空高于其他段,爆炸威力應(yīng)大于其他段,這與事實吻合。
由上述可推斷,氫氣和空氣的混合物是該次事故的爆炸物質(zhì)。
(4)火源是什么
找到了爆炸的混合體,那么火源是什么呢?由前文所述,起爆點在綜合樓內(nèi),可以排除燃著的煙頭掉入溝中引爆的可能性。
有員工事故后反映,爆炸前,在綜合樓底樓,有一員工按動了墻上電源插座箱中的開關(guān),緊接著就聽見了爆炸聲。如前文所述,地溝中的氣體可順電纜管進人插座箱,達(dá)到爆炸范圍,而開合開關(guān)時產(chǎn)生的電火花引爆箱中混合氣體,遂產(chǎn)生該次事故。
綜上所述,可得出該次事故的原因:綜合樓外的氫氣管產(chǎn)生2處銹蝕,發(fā)生泄漏。由于氫氣管埋于地下,又從溝上鋪過,氫氣竄人地溝,在綜合樓段地溝中更多地積聚,并沿地溝中電纜管進入底樓房間的電源插座箱中,在箱中達(dá)到爆炸范圍,當(dāng)開合電源插座的開關(guān)時,產(chǎn)生電火花,引爆混合氣體,產(chǎn)生劇烈爆炸,而發(fā)生此次事故。
3.事故教訓(xùn)
地溝應(yīng)避開人員稠密的地方,不能穿過綜合樓、土建安裝樓等,且不能密封,應(yīng)能充分散氣。另外,輸送可燃?xì)獾墓艿啦荒苈裰糜诘叵隆?