2003年2月5日凌晨1時55分，山西某化工廠三車間I系列冷凝水閃蒸器Nt112(以下簡稱Nt112)發生爆炸事故，樓上當班職工柴某因操作室坍塌墜落至零米平面死亡。

　　爆炸設備及其相關工藝

　　爆炸設備(Nt112)性能參數：Nt112 是I類壓力容器。該設備設計壓力0.6MPa，設計溫度165℃，規格為Φ2500×6916×δ12，容積30m3，介質為蒸汽和冷凝水，主體材料為A48CPR進口鋼(相當于國產16MnR鋼)，設備本體有一塊壓力表，出汽管上有兩個安全閥，當設備處于備用狀態時與安全閥不相通，因備用時F1閥門關閉(見圖)。 設備相關工藝過程：Nt112前與高壓冷凝水罐NP112、NP113、NP114、NP122、NP123連接(NP為高壓冷凝水罐的簡稱，其后數字為不同高壓冷凝水罐的編號，其內壓力均為5.6MPa，溫度260℃~270℃)，后與預脫硅系統相通。即壓力為5.6MPa的水經節流孔板進入冷凝水閃蒸器，減壓降溫后，一部分水變為蒸汽，通過冷凝水閃蒸器進入出汽管送預脫硅，管道壓力0.6MPa(見圖所示);一部分水仍呈液態通過冷凝水出口至出水管進入熱水槽，出水管上有排水管(閥)至地溝(點劃線所示)。 此設備已于2002年11月12日停止使用，即排水閥F6常開，其他閥門均關閉，直至事故發生一直處于備用狀態。2003年2月4日9時15分左右，當班操作工將排水閥F6關閉(見圖)。

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　　設備在停用期間，本應切斷進水閥打開排水閥F6，使其處于常壓狀態。而三個進水閥(F3、F4、F5)經常壓試水一個滲漏(滴水)，一個泄漏(流水)，一個不漏(不滴不流)，雖關仍漏(兩個閥門不正常)為設備的帶壓、增壓直至超壓提供了壓力源。排水閥F6被關閉(據上述時間推算，排水閥F6關閉時間長達16小時40分)，無法卸壓，這是導致超壓爆炸的重要原因。 管理工作存在漏洞，白班職工違章關閉排水閥，而運行記錄未注明，交接班時也未向接班職工說明，致使排水閥一直處于關閉狀態。 從爆炸后設備筒體的斷口來看，絕大部分破口表面較為規則平整，且與母材成30°~45°夾角，屬韌性斷裂。這說明鋼板是由于超壓而撕裂的。 在人孔破口處發現，有大約100mm2的母材鋼板嚴重減薄，實側最小壁厚6.3mm(原設計壁厚為12mm)，呈塑性變形特征。因為設備在制造過程中，人孔部位會產生應力集中，在運行時，受力狀態比較復雜，使其成為整個設備的薄弱部位。又因爆炸后人孔接管帶蓋是單獨飛出去的。由此推斷，破點就在此處。 Nt112在備用期間與安全閥不相通，導致其內壓力超設計壓力時，安全閥不能泄壓，失去其應有作用，造成Nt112內壓力不斷升高，直至爆炸。 斷裂拉力走向分析： Nt112的人孔處破裂后，強大的內部壓力，一部分力將人孔接管帶蓋拋出57米遠。另一部分力從人孔中心線偏下部沿環向拉伸擴展，直至將直徑為2.5米的圓筒全部撕斷，形成底部一段。再一部分力從破點沿縱向往上擴展，將中段圓筒縱向撕開成卷板狀，當擴展到筒體環焊縫處時，因環焊縫強度大于母材，所以，這部分力不得不改變走向，沿環焊縫熔合線環向繼續擴展，把母材鋼板全部撕斷，將剩余的筒體又一分為二。這樣，就形成了爆炸后整個筒體分為三段的結果。 設備爆炸時，內部壓力在瞬間降為零(表壓)。飽和水迅速汽化，體積急劇膨脹，產生巨大的二次壓力，爆炸時的超壓與二次壓力形成合力，強大的合力將上段拋起砸壞車間橫梁和部分管道，使筒體頂部的出汽管拔出飛落造成現場的慘景。 綜上所述，冷凝水閃蒸器Nt112爆炸的直接原因是： ①該設備在停運期間，排水閥F6被關閉，進水閥嚴重泄漏，當壓力為5.6MPa的冷凝水不斷流入 Nt112時，壓力逐漸升高，又不能排水卸壓，致使其超壓破裂，發生爆炸。 ② 冷凝水閃蒸器Nt112，在停用關閉閥門F1的狀態下與安全閥不相通，安全閥不能起到泄壓作用，沒能有效地防止事故發生。 間接原因：管理不嚴，職工違章關閉排水閥F6，巡檢不到位，交接班無記錄，也未口頭交接說明。

　　事故防范對策

　　對Nt112和Nt113安全閥設置不合理問題進行完善，在Nt112和閥門F1之間加設兩個安全閥，并將現有的兩個安全閥移至Nt113和閥門F2之間，并對其他工藝系統展開調查，發現問題及時整改。 備用設備隔離措施要嚴密，針對備用設備隔離不嚴問題，必須加強設備檢查和維護管理，對于生產過程中設備狀態，要全面掌握，尤其是關鍵閥門的開關狀態必須明確制度，必要時對開關閥門采取上鎖措施。 進一步完善監控儀表、儀器和設備。 進一步研究深化、細化壓力容器安全檢查的辦法，通過技術手段查找和處理事故隱患。