四、高校提供的工艺和企业实际生产工艺的差别
从有关资料中查到,高校提供的工艺要求是反应完成后,缓慢释放釜内气体至常压,然后降温至40℃以下,通过反应釜、结晶釜位差将物料送入结晶釜;而企业实际的工艺情况是利用通氧反应后升压至0.2MPa(表压),保温保压,将物料从反应釜中压入结晶釜中。企业实际工艺与高校提供工艺比较存在两点明显不足:
1.带压放料,物料流速势必较快,容易形成静电积聚;
2.反应釜、结晶釜均位于同一高度,卸料管中总会留有残液,而助剂的结晶温度为28℃,生产又为间隙生产,管道又无保温措施,这样在卸料管中就会有结晶析出,若结晶增多,很容易使管道出现堵塞。
五、事故原因推断
1.事故性质的认定
事故发生在介质反应完毕保压卸料之后,此时进物料阀、氧气阀都已关闭,不再存在物理升压的因素,基本应排除物理爆炸的可能。事实上,从事故现场破坏的情况和工艺过程中实际存在的介质看,可以基本推断为化学爆炸。爆炸的主要介质是反应釜内二硫化碳、异丙醇、氧气的混合物。由于反应釜及相连管道内没有积炭现象,可以初步推断釜内物料已基本排尽。
2.激发能量
本起事故激发能量的来源不外乎两方面,一方面是明火,从现场操作工了解,排除了明火的可能;另一方面就是撞击、静电,尤其是静电的可能性最大。本起事故静电的产生亦有两种可能,一种是人体静电,一种是管道静电。从爆炸原点发生在反应釜内这一点看,管道静电的可能性更大,因为反应釜卸料是在0.2MPa(表压)的压力状态压放卸料,当物料从法兰处泄漏时,内外存在压差,泄漏料以一定速度流出,在此过程中形成静电积聚,当釜内液态的物料基本泄尽时,在法兰边缘的静电积聚到一定的能量并形成放电间隙产生静电火花,静电火花引燃附近的二硫化碳、异丙醇、氧气的混合气体,迅速向反应釜内回燃发生化学爆炸。因此,可以初步认为管道泄漏点边缘释放静电为本次事故发生提供了激发能量。
静电放电有两个条件:一是静电积聚到一定的量;二是要有放电间隙。如果在液体较多时发生放电,首先应该在气液边界引起燃烧,再引爆爆炸性混合物,但事实是在反应釜和其相连的管内并无积炭,且操作工也说在爆炸前没有发生着火现象;而且盛有泄漏料的离心机内滤布被烧毁,有积炭,验证了爆炸后有着火发生的说法。故可以推断说爆炸发生在反应釜内液体物料基本泄漏完的时候。
3.物料泄漏原因
事故现场在沿环焊缝断开的下料横管管口处,其截面的四分之三以上被结晶物堵塞。而前面分析中企业实际生产工艺中存在反应液排不尽的缺陷,残液在温度等条件适宜时就会有结晶物析出堵塞管道,现场下料横管的被堵证明了这一点。当操作工带压往结晶釜卸料时,由于憋压,将会在连接最薄弱的部位发生泄漏。而卸料管法兰仅拧相对的两条螺栓,另外两条却没有拧上,显然密封比较薄弱,这样就使得物料从法兰处泄漏出来了。
4.砖混结构厂房扩大了事故的损失
事发当时被炸死的是二层平台上的技术负责人,炸毁的设备主要是反应釜。而负重伤和轻伤的另二人和损坏的其它管道、设备主要是预制板塌落所致。
六、事故后的反思
本起事故教训,至少有以下五点工作需要从事化工生产、管理的人员努力做好:
1.科研院所、大专学校与企业联合开发新产品时,必须对其原料、生产工艺、产品进行科学的安全评价,制定完善可行的安全操作规程,抓好各项安全措施的落实,把提高职工的安全素质作为关键始终抓实抓好。
2.化工装置在正式投运前必须制定科学的试车方案,按照规定进行气密性试验,确保各密封部位可靠;应使职工学会安全处理泄漏,防止更大事故发生。
3.静电给化工企业的安全带来了很大的危害,因此,在易燃易爆场所的生产装置、职工必须有可行的预防、消除静电的措施。
4.易燃易爆厂房必须按照国家规范、标准设计,要保证足够的卸压面积,应采用轻质屋顶框架结构,不应采用砖混结构。
5.政府部门、工会必须加强对中、小化工企业,特别是私营化工企业的安全监督管理,督促企业搞好安全生产,防止灾害性事故发生。