氧气管道爆炸事故

1、2005年4月14日上午10时左右, 安徽省某公司机动科组织有关人员（总调度、机动科长、仪表负责人、生产维修工人）共8人进入调压站进行气动调节阀更换作业。作业人员首先关闭了管线两端阀门隔断气源，然后松开气动调节阀法兰螺栓，在松螺栓过程中发现进气阀门没有关紧，仍有漏气现象，又用F型扳手关闭进气阀门。在漏气情况消除后，作业人员拆卸掉故障气动调节阀，换上经脱脂处理的新气动调节阀，安装仪表电源线和气动调节阀控制汽缸管线，并用万用表测量。上述工作完毕，制氧工艺主管张某接到在场的调度长批准令，到防爆墙后边，开启气动调压阀约23s后,就听到一声沉闷巨响,从防爆墙另一侧的前后喷出大火。 张某想转身关阀,受大火

2、所阻,即快速跑向制氧车间,边叫人灭火,边关停氧压机以切断事故现场的氧气,阻止火势扩大。后张某又想起氧气来源于氧气罐,便爬上球罐关阀,这才切断了事故现场氧气源。至此，火势终于被控制住。   o9 h1 A' b  e3 j- _事后，通过爆炸现场勘察发现，调压站内的氧气管道被完全烧毁, 旁路管道的上内部没有燃烧痕迹，证明管道被炸开。事故现场作业人员共有8人，其中7人死亡（人当场死亡，人经医院抢救无效后死亡）。事故发生时另有1人在调压站氮气间，与氧气间中间有防火墙阻隔，没有受到伤害。  ! o. q+ O) d) R事后经调查，该

3、调压管线的气动调节阀经常发生阀芯内漏故障，投产以来至少已更换过3次气动调节阀。  1 _) r( a5 B, h& F7 I+ N3 S此外，该厂压力管道未经安装监督检验，对此，地方特种设备监察部门已下达了安全监察指令，责令禁止使用，恢复原状，分管市长也多次进行协调，但因种种原因，隐患整改工作并没有得到认真落实。  & u8 O- k5 X' j! G( ?. ! q( j$ m: D0 p+ r( M/ N  p% d6 A事故原因  " C, |& N" A4

4、 P+ v, , L! I8 % , ( y3 O7 k“414”氧气管道爆炸事故发生后，根据爆炸时出现的放热性、快速性特点，事故调查组确认这是一起化学性爆炸事故。另据“加压的可燃物质泄漏时形成喷射流，并在泄漏裂口处被点燃，瞬间产生了喷射火”等现象，调查人员认为，燃烧、爆炸、喷射火是这次事故的主要特点，喷射火又是造成众多人员伤亡和管道、阀门烧熔的重要因素。  8 q/ : ?) B' P燃烧爆炸的3个基本要素是助燃剂、燃烧物质、点燃能量。在3个基本要素中，缺少任何1个要素都不会引发燃烧爆炸。   1.助燃物质  . g8 j)

5、 a5 k3 N( 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它在氧化反应中提供氧，是一种常用的氧化剂。  + s# s! " z3 o9 : N在生产环境中，一般化工检修规定，控制氧含量在1723%，既要防止缺氧，又要防止富氧，两种状况均能导致事故。此次事故完全具备富氧状态条件。拆卸气动调节阀，管内原存的余气被释放至大气；在检修过程中，发现阀门未关死，有氧气逸出；在用氧气试漏时，没有证据表明气动调节阀法兰密封可靠，因此，有氧气泄漏的可能性；爆炸时检修管线内部必然存在氧气。可见，在检修过程中，有发生富氧状态的环境和条件。  * l7 / Y) f

6、9; S$ + Q2 u: f$ 5 6 G查证管道检修试压时的当班记录，事故发生前氧气球罐和输送管道内存有2.5MPa，99.0%99.5%的氧气，当天试压时通过氧气管道压力最低1.3MPa，最高可能达到1.8MPa；气流速度大于15m/s。  0 ( o, c( O1 X2.可燃物质  / w$ j! $ E* o0 * l2 n在浓度较高的氧气环境中，人体、衣物、金属都会成为还原剂，与氧气发生氧化还原反应。也就是说，人体、衣物、金属在富氧状态下成为可燃物。  . g- A2 N) a  G% R1 n5 B更

7、换的气动调节阀虽然经过脱脂清洗，但没有按照有关安全规定进行完全脱脂，比对同批进货的气动调节阀解体检查发现，其内部存有大量油脂。作业人员除脂过程只是用棉纱蘸少量四氯化碳擦洗外部可擦部位，没有解体浸泡、清洗，领用的500ml清洗剂仅用了75ml，脱脂方法和脱脂剂消耗量不能达到完全脱脂的要求，具有存有油脂的可能性。另外，作业者的工具、衣物、手套也可能沾有油污（脂）。因此，在作业环境中，有发生爆炸的可燃物质条件。   u* E4 X+ Y+ Q, F( L; n+ l3.激发能量  8 F) E* J  B; J* + e从事故现场看，有多种

8、造成爆炸燃烧的激发能量条件：作业人员衣着化纤衣物导致的静电；使用非防爆型工具；采用非防爆型照明；在一定的压力、温度条件下，纯氧能与油脂反应，反应后放出的热量会引起油脂自燃；作业者打开进气阀用氧气试漏，气体绝热压缩导致的温度上升；操作阀门时开阀速度过快，高速气流与管件、阀门摩擦产生静电等都可能成为燃爆的激发能量。  9 p/ E" d+ U2 v6 8 g4.事故原因分析推断  2 $ h, Z: _) x1 % + 燃烧爆炸的3个基本因素都已满足，燃烧爆炸很难避免。从事故后掌握的情况进行分析推断，事故的发生过程是由于管道内部纯氧状态下或在泄漏形

9、成管道外部空间呈富氧状态，遇到激发能量后，引起激烈的化学反应（燃烧、爆炸），爆炸后造成大量氧气喷出，反应释放出大量热能，喷射火喷射的高温致使钢管熔化和燃烧反应更加激烈，导致整根管线被毁和人员伤亡。   由此可以认定,新更换气动调节阀脱脂不完全是事故的直接原因，违章使用氧气试漏是导致发生爆炸的另一重要原因。   B+ l* b# j. u$ 3 # d& _/ z& w- s- W预防措施  " N" _, f% ?" Q7 D1 D: C3 9 g4 Y1 L5 ?- A1.氧气生产、输送

10、管道应按照*特种设备监察条例进行安全性能检验，检验合格方可投入使用。检验的目的是检查特种设备的制造质量和安装质量，避免不符合安全使用要求的设备投入使用。对不符合安全技术规范的特种设备，必须停止使用。在特种设备安全监察过程中，要严格按照安全技术规范的要求实施检查，对达不到安全使用要求的设备，应立即停止使用，并督促企业整改。  7 w* g! Q& ' P. l4 a4 2.对化工生产、氧气制造、输送企业，应督促企业切实落实特种设备安全管理的主体责任。对一些企业负责人安全生产责任意识淡薄、思想麻痹的现象要及时纠正，通过完善企业特种设备各项管理制度，落实企业安全责

11、任，层层负责，严加管理，减少事故的发生，杜绝违章作业，发现问题及时处理，切实消除事故隐患，对隐患不能及时消除和缺乏安全保障的设备，在未整改之前必须坚决停用。  " X" e/ g4 j* ' A3.对列为重点监控的化工、制氧设备，必须要求生产、使用单位落实具体负责人和具体监控措施；加强重点部位的巡查，并制订相应的预警和应急救援方案，适时进行演练，提高应对紧急事件的能力。特种设备安全监察机构与行业主管部门应当加强督促检查。  $ T& 5 L6 Y7 H2 A, k# u4.特种设备安全监察部门要与安监部门、行业监管部门

12、主动联系、交流、沟通，提高联合执法能力，对交叉管理的化工、制氧生产企业，应消除特种设备安全监察盲区，避免重大事故的发生。  7 L+ v2 m% Y  H5.对特种设备事故的处理既要注重事后追究，也不可缺少事前预防。大多数生产安全事故是在发生事故或造成严重后果后才追究有关责任人的刑事、行政责任的，而对不依法履行安全管理职责、落实安全工作责任、违反特种设备安全管理规定造成隐患或危害公共安全的行为，惩罚力度不够。这就助长了一些企业、单位和个人冒险作业、违章指挥的侥幸心理，导致重大特种设备事故的频频发生，因此，事后追究是必不可少的，其效果就是要达到“小惩大戒”

13、的目的。“刑轻利重”导致一些领导重经济，轻安全。应对的措施是勤检查、多督促、抓落实、狠整治、严执法，只有这样，才能有效地实现特种设备事故的事前预防，减少事故的发生。; z7 X/ K! V' j2 v2 b' |5 J2 i! X7 _# o) W8 i2 ! Z! " s/ D1 W- g8 j5 c- V% # S% t& y! g7 d2 _9 X" " W  U3 l; F) c" h( ?8 e2 r5 ! m5 , W) J# q& f* Q! k7 f7 T" z. r$ i6

14、G# e& e例案2：9 7 h9 r' M- Q原作者：彭卓明，陈海良0 U! ' U3 u# j. o8 P$ r4 m* |9 |2 M" u9 E+ B         出处：湖南涟源钢铁集团有限公司制氧厂，湖南省娄底市 4170091 c- x) L) Q/ b近几年，随着钢铁工业的高速发展及高炉富氧等强化冶炼措施的采用，钢铁企业需氧量大幅度增加，尤其是管氧输送量的增多更为明显。管氧大多数采用纯氧、中压输送，因此氧气管道的安全运行尤为重要。防止氧气管道燃爆事故的发生，应引起广大同行的高度重视

15、。本文就我厂新安装两个月后的一根氧气管道燃爆事故进行分析，供同行在管氧管理工作中借鉴。& * M6 _' S' G( v6 C6 w6 1 事故经过6 n* ' # % k$ s- S1 ( x( m  2003年7月17日0：30，因管网压力高，调度 指令停两台1500m3h氧压机。0：40操作工发现 “一万”制氧机恒压装置压力偏高，管网压力上涨较快，此时管网压力为24MPa，申请停5000m3h 氧压机。0：56正当操作工准备停5000m3h氧压机时，听见一声巨响，随后只见1500m3h氧压机房后天空一片火红，并持续了几秒钟。事后发现，一

16、条新增的连接新建16000m3h制氧机与老空分系统的膨胀节被炸裂，被炸裂的膨胀节后面的20多米的氧气管道被烧黑并部分烧熔，同时周围的树及草被烧燃。操作人员赶紧关闭相应的阀门，组织扑火，才末使事态进一步扩大。) R4 S" O8 s2 e: F8 n4 Q2 事故原因分析6 e  x# c3 , 3 Z2 C* y' R  q  事故发生后，公司立即组织国内制氧专家对现场进行查看和对事故管道、焊接处取样分析。6 d  T6 i. W, Z/ L7 R# B  现场查看及取样分析情

17、况：管内存在氧化铁 皮、焊渣及阀门加工的残渣等杂质；管内有锈 渣、水渍；管道附件弯头、变径不符合规范要 求；管托、管座设计不合理，使膨胀节产生径向 振动而损坏；施工单位无施工资质。  3 W" h6 u% y3 U7 8 ( O# x  引起氧气管道燃爆的原因有如下几个方面：3 t/ Y; I. a8 K1 g5 e0 R  (1)施工质量问题是造成氧气管道燃爆的基本 原因。: x! c6 k; v, s; t2 R( S1 x+ _7 e  管内有氧化铁存在，熔融物剥落层内有铁 锈，说明管道酸洗不彻底；

18、管道有锈渣、水渍， 说明管道酸洗后没有进行钝化处理及安装完后较长 时间内未投运时没有进行充氮保护；焊渣及阀门 加工的残渣存在，说明管道施工完后吹扫不干净。进行吹扫时阀门末拆除，阀门存在的死角吹扫不到。阀门不应参与吹扫，阀门应在拆除后单独处理，管道应用短管连接进行吹扫。: s& c3 c7 V1 o- S( h" A  施工质量问题造成新安装的氧气管道内存在氧 化铁、锈渣、焊渣等残留异物，在氧气流动中成为 引火物。这些引火物的存在为本次氧气管道燃爆事 故提供了基本条件。: / Q+ _5 Q0 k4 p  7 m/ | 

19、0;(2)管托、管座及管路走向设计不合理，使膨 胀节产生径向振动而损坏。) D/ ?: ?$ P- J# A  由于管托、管座及管路走向设计时没有充分考虑管道运行中径向振动或位移，当管内压力变化时，管道产生径向振动或位移，使膨胀节也产生径向振动而损坏。压力升高以后膨胀节就被压破，氧气外泄，形成高速气流。# Z$ e/ H+ |    当管网压力升到24MPa时膨胀节被冲破，氧 气外泄瞬时流速达到亚音速(约300ms)，管内的 杂物在高速气流带动下与管道内壁发生强烈摩擦、 碰撞，使管道局部过热达到燃点而燃烧。有关资料 显示：氧气中混有氧

20、化铁皮或焊渣，在弯管中的氧 气流速达到44ms时，产生的高温能将管壁烧红； 杂质为焦炭颗粒、氧气流速为30ms，杂质为无烟 煤、氧气流速为13ms时，产生的高温能将管壁烧 红。因此当膨胀节破裂时，管道内的氧气流速大大 提高，致使施工中留在管道中的氧化铁、焊渣在高 纯氧中燃烧起来，钢管在纯氧中也燃熔。; B7 & a/ M# j1 V; H- v  (3)氧气管道设计缺少安全保证措施。3 4 T$ Y9 2 z* I# L" M7 5 _  管路设计时未考虑在恒压调节阀前增加过滤器， 造成焊渣等杂物将调节阀卡死，不能及时调节恒压 阀后管网

21、压力，使管网压力超过正常工作压力。5 D6 A# p$ P5 a* h; R2 b; 3 安全防护措施8 w# r: O& _6 h& z! G31 氧气管道安装方面4 p/ p. * T6 I2 q  (1)在确定氧气管道施工单位时应选择具有相 应资质和有氧气管道施工经验的施工队伍。    K7 v+ Z- x! B9 I1 |  (2)氧气管道在安装之前应按GB 169121997 氧气及相关气体安全技术规程进行严格的酸洗、 脱脂处理。酸洗、脱脂后管道用不含油的干燥空气 或氮气吹净。8 c8 t: c  O5 G, # u5 K& M' Z8 H  (3)氧气管道安装施工后较长时间未投运时应 充干燥氮气进行保护，以防潮湿空气进入，使管道 生锈。; e% + a0 2 l! I& K:   (4)氧气管道施工完毕后应进行严密的吹扫、 试压及气密性试验。吹扫应不留死