注册安全工程师案例分析之考前试题及答案19

　　一、事故经过

　　某年某月某日19：30，某省某厂TNT生产线硝化车间发生特大爆炸事故，造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。

　　TNT是一种烈性炸药，由甲苯经硝硫混酸硝化而成。硝化过程中存在着燃烧、爆炸、腐蚀、中毒四大危险。硝化反应分为3个阶段：一段硝化由甲苯硝化为一硝基甲苯(MNT)，用四台硝化机并联完成;二段硝化由一硝基甲苯硝化为二硝基甲苯(DNT)，用二台硝化机并联完成;三段硝化由二硝基甲苯硝化为三硝基甲苯(TNT)，用11台硝化机串联起来完成。

　　化学反应式如下：

　　CH3C6H5 + HNO3 + (H2SO4) ─→ CH3C6H4(NO2) + H2O

　　CH3C6H4(NO2) + HNO3 + (H2SO4) ─→CH3C6H4(NO2)2十H2O

　　CH3C6H4(NO2)2 + HNO3 + (H2SO4) ─→ CH3C6H2(NO2)3+ H2O

　　三段硝化比二段硝化困难得多，不仅反应时间长，需多台硝化机串联，而且硝硫混酸浓度高，并控制在较高温度下进行，因而生产危险性大。这次特大爆炸事故就是从三段2号机(代号为III_2+)开始的。

　　发生事故的硝化车间由3个实际相连的工房组成。中间为9m×40 m×15 m的钢筋混凝土3层建筑，屋顶为圆拱形;东西两侧分别为8 m×40 m和12m x 40m的2个偏厦。硝化机多数布置在西偏厦内，理化分析室布置在东偏厦内。整个硝化车间位于高3 m、四周封闭的防爆土堤内，工人只能从涵洞出入。爆炸事故发生后，该车间及其内部40多台设备荡然无存，现场留下一个方圆约40 m、深7m的锅底形大坑，坑底积水2.7 m深。

　　爆炸不仅使本工房被摧毁，而且精制、包装工房，空压站及分厂办公室遭到严重破坏，相邻分厂也受到严重影响。位于爆炸中心西侧的三分厂、南侧的五分厂、北侧的六分厂和热电厂，凡距爆炸中心600 m范围内的建筑物均遭严重破坏;1200 m范围内的建筑物局部破坏，门窗玻璃全被震碎;3000 m范围内的门窗玻璃部分振碎。在爆炸中心四周的近千棵树木，或被冲击波拦腰截断，或被冲倒，或被削去半边树冠。

　　爆炸飞散物――残墙断壁和设备碎块，大多抛落在300 m半径范围内，少数飞散物抛落甚远，例如，一根长800 mm、Φ80mm的钢轴飞落至1 685 m处;一个数10 t重的钢筋混凝土块(原硝化工房拱形屋顶的残骸)被抛落在东南方487 m处，将埋在地下2m深处的Φ400mm铸铁管上水干线砸断，水溢成河;一个数10 公斤重的水泥墙残块飞至310 m远并砸穿3分厂卫生巾生产工房的屋顶，将室内2名女工砸成重伤。

　　据统计，这起事故中死亡17人、重伤13人、轻伤94人;报废建筑物约5万m2。严重破坏的5. 8万m2，一般破坏的17.6万m2;设备损坏951台(套)，直接经济损失2266.6万元。此外由于停产和重建，间接损失更加巨大。

　　根据对生产设备内的炸药量的测算，并从建筑物破坏等级与冲击波超压的关系，以及爆炸坑形状和大小的估算，确定这次事故爆炸的药量约为40t TNT当量。

　　二、事故原因分析

　　1.事故原点

　　事故发生后，由企业主管部门、政府劳动部门和工会劳动保护部门组成联合调查组，负责对事故进行调查，由于这起事故已使原来的工房和设备全被炸毁，现场已变成一个大而深的坑，且有积水。因而，尽管调查组专家反复勘察了事故现场，但找到的物证很少，仪表及记录纸残缺不全，这就给确定事故原点和分析事故原因造成很大困难。好在当班的34名工人中，尚有17名幸存，经反复查询，他们提供了发生事故前的生产情况和事故发生时的一些现象，这对调查进展很有帮助。调查组结合当事人口述笔录，查证了许多有关图纸和资料，做了一些模拟试验，并从工艺技术、生产管理、设备状况、原材料质量、生产操作等方面，进行了认真的分析和讨论，最终确定并证实了事故原点――即最先发生燃烧爆炸的设备是三段2号机分离器。主要依据是：

　　(1)当事人口述。III-2+机操作工自述，他于19：00从生产设备内取出硝化物和废酸样品，送到理化分析室，约19：15返回本岗位，发现Ш-2+机分离器冒烟，就按规定打开分离器雨淋装置和硝化机冷却水旁路阀进行降温，然后去仪表控制室找班长报告情况。

　　(2)班长证词。班长承认19：15左右III-2+机操作工向他报告分离器冒烟，他就带领另两名工人来到硝化工房，看到III-2+机分离器冒烟很大，就指挥工人打开机前循环阀和加入浓硫酸，以进一步降温。但此措施没有奏效，工房内已硝烟呛人，便和其他人退到工房门口，接着就看见从分离器沿口与上盖之间向外喷火，心想“不好了”，便立即向防爆土堤外面跑去，刚出涵洞，身后“轰”地一声就爆炸了。

　　(3)有关人员旁证。III-10+机操作工证实，他于19：15从分析室送样品回来，看到III-2+机分离器冒烟，就走过去问III-2+机操作工：“温度高不高?”回答：“不太高”。他就回到本岗位。后来看到班长指挥几个工人采取降温抑烟措施。但硝烟越来越大，他就退到工房外面，一看到着火，就从附近涵洞跑出防爆土堤。

　　(4)物证。从炸塌了的仪表控制室内找到了一些综合记录残片、经补贴复原后显示的数据证明，当天19：00左右三段硝化机硝酸浓度过高。工艺规程规定，Ш-2+机硝酸浓度为1.0%~3.5%，而记录为7 .9%;工艺规定III-4+，III-7+机为2. 0%~4 .0%、而记录上III-5+机为12 .6%，高出工艺规定二、三倍。这就造成工艺混乱、最低凝固点前移，反应最激烈的机台为III-2+机，这就为III-2+机最先冒烟、着火和爆炸提供了确凿的物证。