《安全生产及事故案例分析》
杨文亮 辛巧娟 编著
下篇 典型安全事故案例分析
第二章 非生产过程安全事故案例
案例1：氧气钢瓶爆炸事故
1、事故经过
2000年2月17日13时50分，华东某制桶厂职工在进行渗漏钢桶补焊操作时，充有气体的氧气瓶在打开阀门放气时发生爆炸。2月17日上午9时，某氧气厂（制氧企业）送来17只氧气瓶，当日13时30分该制桶厂二车间从仓库领出其中2只氧气瓶准备进行修补钢桶使用，2名气焊工站在氧气减压表前，13时50分打开其中一只气瓶阀门时突然发生爆炸。第一个爆炸的气瓶为粉碎性爆炸，瓶体爆炸为300余块，有的碎片飞离爆炸现场158米。受气瓶爆炸热辐射和冲击波影响，另一只气瓶发生物理性殉爆，瓶体炸成4块，每块边缘呈膨胀减薄撕裂状，4块碎片质量与气瓶设计质量基本相等。现场一只溶解乙炔气瓶也被氧化瓶爆炸碎片击穿4个孔洞，乙炔气逸出着火，产生大量浓烟。此次事故造成气焊工等4人死亡，3人受伤，全厂停工，直接经济损失380万元。
2、事故原因分析
事故发生后，有关部门及时组织人员进行调查分析，排除了人为破坏、碰撞、震动、受热、超温、超压、回火、瓶体缺陷等爆炸因素，认为这是一起气瓶内混入了可燃性气体，在用户使用过程中发生爆炸的重大责任事故。
（1）调查发现，当时氧气生产供大于求，各制氧生产单位为招揽用户，片面强调简化手续，对用户送来的空瓶和拉出的充氧满瓶都不做任何检查登记，将不属于本厂的气瓶也拉回厂内使用，使得多数气瓶在不同的制氧企业和用户中循环周转。因此，各制氧企业和用户都不愿为氧气瓶的维修花钱，使得氧气瓶的密封圈、瓶帽等安全附件缺损，得不到及时更换修理。气瓶外表严重脱漆，有的气瓶瓶色已难以辨认，也无人重新进行喷涂；有的气瓶已超出定期检验周期，也无人送检验部门检验，甚至已检验判废的气瓶也被从废品收购站卖出重新在社会上流通使用。一些使用装氢、氧、氮等多种气体的企业，对气瓶的使用、保管、运输置若罔闻，存在混存、混放、混装、混卸现象，留下事故隐患。
（2）现场调查分析，调查组认为第一个爆炸气瓶，是因为其内部混入了可燃性气体，在操作工打开气瓶阀门放气时，高压气体与瓶嘴强烈摩擦提供点火能量而引起爆炸，是这次事故的直接原因。从工艺上看，某氧气厂在生产氧气时不可能有可燃性气体充入气瓶，在充装前没对该氢气瓶严格检查即盲目当成氧气瓶进行充氧，使瓶内原来单纯的的氢气变成了爆炸性的氢氧混合气体，这两种气体的混装是造成事故的主要原因。
3、暴露出的问题
事故暴露了当时社会上氧气瓶管理混乱，如某氧气厂的用户中，不少企业同时使用瓶装氢、氧、氮等多种气体，如果气瓶保管、使用、运输管理不严，会误把氢气瓶当作氧气瓶送入氧气厂内；当年春节期间，一些个体户用钢瓶充氢气后作气源充装彩色气球销售，节后如果不对瓶内气体进行置换、清洗处理，就当作氧气瓶送入氧气厂内，气瓶检查不认真，就可能误将氢气瓶当作氧气瓶使用。检查氧气厂现存气瓶，有的严重锈蚀，油漆剥落，气瓶颜色已无法辨认，有的涂色很不规范（现场就有涂绿色和红色油漆的氧气瓶），存有将氢气瓶误作氧气瓶收入厂内的可能。同时还暴露出有关部门安全监督管理不严格、检测手段缺乏、消除隐患措施不力等问题。
4、防范措施
这起事故使我们深刻地认识到，必须加强气瓶的安全管理，才能防止此类事故的发生。
（1）有条件的制桶企业，应自备氧气瓶，专瓶专用。不能自备气瓶专瓶专用的要定点供应，使气瓶相对稳定便于管理；使用氢、氧、氮等多种气瓶的企业，要加强气瓶的保管、使用和运输管理，防止混瓶事故发生。
（2）制氧企业，要建立严格的气瓶管理制度，对进出厂气瓶要按用户或瓶号逐个进行检查登记；要检查钢瓶的安全附件是否齐全完好，钢瓶质量是否合格，是否在安全检验周期以内，瓶体着色是否规范，瓶内气压、气体成分是否合格；要严格按《气瓶安全监察规程》的要求充装作业，应及时发现和消除“充装”隐患。
案例2、地下天然气管线爆炸事故
1、事故经过
2003年2月19日13时06分，华东某制桶厂地下天然气管线发生爆炸，造成5人死亡，6人受伤，其中3人重伤，直接经济损失543万元。该厂是此次爆炸事故前两年独资建成投产的，共有3个车间、6个科室，其中发生爆炸事故的第三车间有职工38人，分两班运转，第三车间共有涂装前清洗水份烘干炉和涂装漆膜烘干炉两座窑炉，烘干炉所需热能源于天然气燃烧系统产生的热量，燃烧系统由供风系统和低压天然气系统组成，车间用电为常规用电。在车间两个烘干炉南侧有一条东西走向的长20.6m、深1.53m、宽1.23m的主电缆沟，在两个炉中间有一条南北走向的长15.8m、深1.52m、宽0.96m的电缆沟。两条电缆沟相连接，联系处有一个1.2m×0.73m的入孔。整个电缆沟上覆盖30cm厚的水泥层地面，共有北、中、西3个入孔。
2003年2月19日8时16分，在已生产两年多的第三车间电缆沟内可燃气体起火，车间主任张某发现后，一边派人通知领导，一边赶往配电室通知停电，电工申某与张某拉闸停电后即到第三车间救火。公司领导接到通知后也相继赶到现场，组织人员继续扑救电缆沟内的火，由于火源在电缆沟内难以扑救，车间便打电话通知附近镇政府帮助，镇政府领导立即与附近化工厂消防队联系，请求支援。随后消防队接到报警后，迅速赶往现场投入救火，控制住火势后一名消防员从中间入孔处下到电缆沟内，用水枪扑救电缆沟内的火，随着火势的减弱，看见电缆沟北墙缝隙处有火苗窜出，12时28分火被扑灭。由于车间停电排风系统无法运转，烘干炉燃烧系统不能正常工作，公司工人为防止烘干炉中高温将炉内钢桶烤焦，按操作规程运行烘干炉传送链系统。2月19日13时06分，第三车间烘干炉东侧发生爆炸，当场死亡5人，受伤6人。
2、事故原因分析
（1）该公司在施工时对地下天然气管道端部封堵焊接处理不当，其内天然气受近邻烘干炉周围地温影响形成正压，穿过其端口盲板焊接气孔进入电缆沟，并沿沟内电缆穿孔进入烘干炉常规电控柜。其该电控柜内空气开关电热作用引燃天然气是造成电缆沟燃烧着火的直接原因。
（2）由于电缆沟着火，火焰烘烤横穿电缆沟内的天然气管道外壁，使管道内温度达到了天然气和氧气的反应温度，放出大量热量，致使管道内气体压力升高，超过天然气管道端口焊接盲板承受压力，盲板被冲出，可燃气体喷出管道，喷出的可燃气体被炉干炉墙体阻挡，又向上和反向扩散，遇炉体高温再次发生爆炸燃烧。这是造成这次伤亡事故的主要原因。
3、暴露出的问题
（1）对地下天然气管道处理不当，盲板封堵焊接质量差，端口盲板存在焊接气孔，从而留下天然气进入电缆沟造成着火隐患。
（2）对天然气管道发生爆炸预料不到，在电缆沟着火造成车间停车的情况下，当班职工未能及时撤离现场，以致造成爆炸时伤亡人数较多，说明危险点的潜在性未能引起人们的足够重视。
4、防范措施
该厂痛定思痛，认真吸取了这次事故的惨痛教训，坚决采取措施，狠抓整改。
（1）对生产线的所有烘干炉、工作间、管道、风机、燃烧系统、供电系统等组成部分及电缆沟进行安全检查，发现隐患，认真整改；对设计不合理的部分及时进行技术改造。
（2）该厂强化厂房地下工程管线管理，从设计、施工、设备等方面严把质量关，并加强其监测，提高人们的防范意识。
案例3、锅炉严重缺水爆管事故
1、事故经过
2003年3月21日14时24分，华中某制桶厂高压锅炉突然炉腔一声闷响，汽包水位迅速下降无法控制，便紧急停炉。检查发现，前侧水冷壁爆管一根，爆口在卫燃带上部约50cm处，爆口附近有15根管不同程度变形，其他三侧水冷壁管无异常。爆管时主气压为3.6MPa，电极液位指示-15mm。经抢修更换焊破的和变形更重的水冷壁管11根。24日18时再次点炉，25日3时带负荷主气压为6.1MPa，电极液位指示+25mm，炉内又发生一声巨响，汽包水位直线下降无法维持，再次紧急停炉。冷炉后检查发现，后侧水冷壁管一根爆破，爆口在卫燃带上方约40cm处，爆口周围10多根水冷壁管不同程度变形，另外两侧也有部分水冷壁管不同程度变形，经抢修更换爆破的管子和变形严重的立冷壁管7根。
2、事故原因分析
两次事故情况基本相同，显然出自同一原因，经检查外观爆口特征和金相分析，断定为锅炉严重缺水时过热而爆管。两次事故均发生在运行二班，司炉员高某和司水员苏某在接班后和起炉过程中两次均未按规定清洗冷包水位计，而且未与电极液位指示核对，经检修发现监视操作盘上水位表不能正常投运，电极液位指示与冷包压力水位不符，出现的假水位未能被及时发现，造成锅炉严重缺水。
这是此次事故的主要原因。第二次爆管，在抢修中经调查发现，在汽包无水的情况下电极液位计仍亮着3个灯泡，热工维修人员打开水位计的放水门后3个灯泡随即熄灭，这表明电极液位计水侧二次门在关的位置，致使该水位计失灵。
3、暴露出的问题
（1）运行人员不负责任，点炉前没有按有关规程规定检查设备、核对水位，重复出现水位计不准并非偶然。
（2）运行人员技术素质低，平时不注意学习操作技术，不求上进。司水苏某不懂如何核对水位，司炉高某在点炉期间不善于操作，对水位大起大落毫无反应，经他人帮助找出原因，才能恢复正常。
（3）运行管理薄弱，车间领导和有关专职人员未认真检查督促运行人员执行规程的相关规定。
4、防范措施
（1）要严格规程和巡检制度，切实执行定期冲洗水位计和核对水位的规定，做好记录。并将定期检查、落实规定列入安全考核内容。
（2）加强水位计的维护管理，损坏的水位计（包括指示不准确或不灵敏现象）应立即联系热工人员修复，保证锅炉在水位计准确的状况下运行。盲目运行造成事故的，要追究领导和有关人员的责任。
（3）认真抓好培训，提高运行人员素质和技术水平，运行人员经培训考试合格，持证上岗。要教育运行人员加强工作责任感，认真监盘，精心操作，经常保持各参数正常运行。如遇严重缺水事故时，必须紧急停炉处理。
案例4、空气压缩机曲轴断裂事故
1、事故经过
2003年9月13日白班，华东某制桶厂为生产线提供压缩空气的压缩机运行正常，小夜班接班后的操作工在事故发生前也未发现任何事故征兆和异常现象，但于当日20时35分突然听到响声后，便在10秒内完成了紧急停车，操作工又与其他员工配合在5min内完成了灭火工作。经事故调查分析小组现场检查，未发现各级压力表有超压顶翻现象，各级气缸气体未带液排出，电气、仪表、联锁装置等测试结果均未见异常，电流保护过流继电器动作正常，工艺联锁模拟试验动作正常。但由于曲轴断裂，引起高压油雾着火，使事态扩大、蔓延。因此，在曲轴断裂后又造成了机身粉碎性断裂，其中一段中体、机身、基础和连杆螺栓相继发生断裂、连杆弯曲。直接经济损失35万元。事故发生后，为彻底查清事故的原因，请来原制造厂人员介绍该机的设计、制造情况，回顾了该机的运行史和历年设备事故排除及维修情况，又将断裂的曲轴、连杆螺栓送某钢铁研究所进行化学成分、金相分析和硬度试验。
2、事故设备
该压缩机是我国20世纪80年代自行设计制造的产品，在国内制桶企业运行的共计50台左右。据不完全统计，自1998年到2003年9月，这种同类机型的压缩机发生曲轴断裂事故6起，曲轴断裂部位多发生在曲轴颈与主轴颈相边的曲柄臂、曲柄颈和主轴颈上。此次某制桶厂的压缩机在运行中发生曲轴断裂事故，断裂部位在一段曲轴颈与电机侧主轴颈之间相连接的曲柄臂中部。该机为大型对称平衡式往复活塞式压缩机，它有四列六级气缸，成H型对称排列。
3、曲轴断裂破坏原因分析
压缩机主轴曲柄臂断裂事故属于疲劳断裂事故。导致疲劳断裂的原因有如下几点：
①设计上存在着高转速、振动大等不利因素，加之主轴曲柄臂处长期承受周期性交变的扭矩、弯矩、剪切力的联合作用。
②压缩机运行中与生产系统中的循环压缩机生产力不匹配，使该机超压运行。
③曲柄臂材料和制造质量存在缺陷，促使了该曲柄臂在几何形状突变处产生高度应力集中，从而导致过早疲劳断裂，即高应力疲劳断裂事故。
4、事故教训及防范措施
（1）制订设备安全管理制度，根据设计要求和实际使用情况制订使用周期及判废标准，超过使用期限或达到报废标准的曲轴不得继续使用；加强专机责任制和定期检查制，做好记录，整理归档。
（2）加强无损探伤检测，在今后每次大、中、小修和一切可利用的机会对压缩机的转动、磨损等零部件特别是曲轴进行无损探伤检查，以便及时发现其内部裂纹或缺陷；对于形状复杂的零部件及无损探伤易发生漏检的部位，要在超声、磁粉探伤的基础上辅以着色探伤。
（3）通过探伤和在运行中发现缺陷后，要高度重视，及时查清原因，采取相应的防范措施，未经处理和安全评定不得继续使用，并向操作人员讲明情况，以防事故扩大。
（4）竭力避免操作失误，绝不可使压缩机在超温、超压、超负荷、油温高、油质差、断油、气缸内带油水等情况下运行。同时要加强其电气、仪表系统、联锁保安设施的巡回检查和定期测试校验，使其始终处于灵敏、可靠的运行状态。
（5）加强设备的维护保养和检修质量管理，提高维护检修人员的素质。
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