某日,某煉油廠油品分廠半成品車間無鉛汽油罐區(qū)操作工在開啟310號10000ms汽油罐出口閥作循環(huán)調(diào)合時,誤開了311號100000m.汽油罐出口閥,造成了311號罐內(nèi)汽油打入已經(jīng)滿罐但入口閥處于開啟狀態(tài)的310號罐,下午近6:00,31O號罐浮頂被頂破,汽油大量外冒,氣化,擴(kuò)散,流淌后,油蒸氣遇罐區(qū)公路上行駛的手扶拖拉機(jī)排氣管火星爆炸燃燒,萬噸油罐冒起了沖天大火,罐頂,罐區(qū),閥門,溝管,山林同時多火點(diǎn)燒成一片,燃燒面積達(dá)23437.5m.市消防支隊(duì)"11 9"調(diào)度室聞警后,集中調(diào)動全市99輛消防車前往火場,兄弟省市又相繼調(diào)出88輛車增援,三省市共12個城市的187輛消防車,軍警民6000余人聯(lián)合作戰(zhàn),同心協(xié)力搏火龍.到場消防力量實(shí)施統(tǒng)一指揮,先冷卻控制,15個小時發(fā)起總攻,經(jīng)過17小時的撲救,大火于次日上午11時15分被撲滅,加上撲救地面復(fù)燃火勢和持續(xù)冷卻.22個小時后結(jié)束戰(zhàn)斗.現(xiàn)場2人死亡(其中1名是農(nóng)民工),直接經(jīng)濟(jì)損失38.96萬元.

　　事故原因的分析

　　火災(zāi)撲滅后,消防監(jiān)督部門經(jīng)過調(diào)查勘察,基本得出了一個結(jié)論性的意見.然而,對于這樣一起大火.有很多問題需要出示明確的科學(xué)依據(jù),如310和311號油罐內(nèi)的油品發(fā)生了怎么樣的移位變化 爆炸燃燒共損耗多少汽油 油料的燃燒量怎樣分布 引爆原因究竟是手扶拖拉機(jī)排氣管還是人體靜電等等.這些問題,都由南京市安委會組織的專家組通過勘查論證,科學(xué)的計(jì)算分析找到準(zhǔn)確的答案. .

　　爆炸耗油量和TNT當(dāng)量

　　310號油罐冒頂溢油后,油蒸氣擴(kuò)散與空氣混合遇火源引起爆炸,在爆炸空間范圍與燃燒部位都明顯留F痕跡.經(jīng)測量,可燃混合氣體的爆炸發(fā)生面積為23437.5m2;盡管現(xiàn)場地勢不平,燒痕高度不一,但根據(jù)樹上枝葉燒焦和山坡,建筑物等的燒痕高度,可估算爆炸混合氣體擴(kuò)散的平均高度為5m;爆炸的空間體積為117187.5m3.

　　(1)汽油蒸汽濃度的確定

　　由于汽油爆炸濃度下限為1.3%,因此現(xiàn)場濃度一定大于1.3%.

　　經(jīng)現(xiàn)場測定,空間爆炸時汽油蒸氣平均濃度取值2.2%,因?yàn)橐晃徊僮鞴ぐl(fā)現(xiàn)情況從操作室出來,沒走幾步就忍受不住油氣異味而暈倒在地,據(jù)查能致人昏迷的油氣濃度為2.2%,當(dāng)然各擴(kuò)散點(diǎn)擴(kuò)散濃度不盡相同.

　　(2)爆炸損耗汽油量的計(jì)算

　　G=S·H·C·M/22.4×10-3

　　式中 G一燃爆損耗汽油量,t

　　S一燃爆面積,m.,取S=23437.5m2;

　　H—燃爆平均高度,m,取H=5m;

　　C一平均油蒸氣濃度,%,取C=2.2%.

　　M一油氣平均分子量;取M=96.

　　根據(jù)上述公式計(jì)算,空間爆炸損耗汽油為11.15t.

　　(3)空間爆炸當(dāng)量的計(jì)算

　　汽油爆炸能量為10300kcal/kg,換算成TNT當(dāng)量相當(dāng)于96.737t.可見,此次爆炸的總能量是非常大的,但它不是"點(diǎn)源"或有效的封閉空間,而是20000m2的完全敞開空間,因此沒有形成超壓和沖擊波,對波及到的建筑物僅有輕微的損壞.

　　溢流油料分布量

　　罐區(qū)的空間爆炸和大面積燃燒,310號油罐在罐區(qū)爆炸后的罐頂溢油狀態(tài)下的燃燒,以及311號油罐火災(zāi)后油位下降的事實(shí)說明:罐區(qū)310號和311號油罐在爆炸前罐內(nèi)油位都發(fā)生了非正常變化.310號油罐在爆炸前處于自循環(huán)狀態(tài),油位既不應(yīng)該增加,也不應(yīng)該減少;311號油罐在爆炸前處于靜止?fàn)顟B(tài),液位不應(yīng)變化,也不應(yīng)和任何罐有油量關(guān)系.但火災(zāi)后測定,310號罐油量已增加至滿罐燃燒并外溢,311號罐油平面降低了1.822m.因此310,311號兩罐油量的平衡,變化的過程及變化的原因是揭開事故之謎的關(guān)鍵.經(jīng)查,310號罐循環(huán)泵的輸送能力為35lm3/h,31l號罐油的減少量,恰是泵在啟動后到爆炸這段時間內(nèi)打入310號罐的量.310號罐在泵運(yùn)轉(zhuǎn)前的液面為l 4·26m,爆炸后浮頂外露,油量已經(jīng)增加.說明310號罐入口閥事故前已經(jīng)處于開啟狀態(tài),進(jìn)入310號罐的油量應(yīng)該是311號罐的減少量.總的物料平衡與分布為:

　　(1)總燒損量

　　31l號油罐原有油位13.972m,爆炸后檢查為12·15m,減少1.822m,合計(jì)減量為855.588t,這部分油全部進(jìn)入了310號罐.在31 O號罐火被撲滅后,為搶修罐底閥門,曾同時向罐內(nèi)墊水和向304號罐壓油78.984t,火災(zāi)后滯留在310號罐內(nèi)的凈增油量為594.207t,由此可得事故中燃燒,跑損的總量為182.394t.

　　(2)310罐燃燒量

　　310號罐爆炸后燃燒時浮頂凸突,罐頂環(huán)形密封處液面完全暴露在空氣中,在17.78m.的環(huán)形面積形成熊熊大火.按下列公式計(jì)算:

　　G1=W·S1·h

　　式中 G1—罐頂燃油量,t; ,

　　w—為汽油燃燒重量速度,取80.85kg/m2·h;

　　S1一罐頂環(huán)隙面積,m.;取17.78m2;

　　h一燃燒時間,h=17 h.

　　計(jì)算得G1=24.439t.

　　在當(dāng)時風(fēng)速3m/s,高度為16m的環(huán)狀面積內(nèi)外環(huán)供氧充足,燃燒速度會加快,加上罐頂溢冒流淌火簾,燒掉的油比理論計(jì)算要多,考慮增加一倍,大約燒掉油量為48.874t.罐底閥門泄漏量每小時按1474kg考慮,燒掉油量為25.064t,則油罐燃燒損失總量為73.938t.

　　(3)罐區(qū)地面滲透與防洪明溝燃燒量

　　3l0罐在冒罐的狀態(tài)下,汽油部分霧化擴(kuò)散,部分流淌到地面,被地面吸附,滲透,順地勢流向防洪溝,流經(jīng)距離約為480m,面積為1160m.,爆炸之后,罐區(qū)一片大火,明溝持續(xù)燃燒,大約在半小時之后,明溝火才熄滅;罐區(qū)內(nèi)地面呈蠟燭狀燃燒,由于地面本身的阻火作用,地面火很快熄滅.

　　地面吸附及明溝燃燒損失油量為:

　　G=損失汽油總量一(罐頂及罐底閥門燃油量+空間爆燃油量)

　　=182.394一(48.874+25.064十11.15)

　　=97.306(t)

　　排水明溝燒損油量為:

　　80.85×1160×O.5 =46893kg(46.893t).

　　地吸附及燃燒油量為:

　　97.306-46.893=50.412t.

　　所以,310號油罐火災(zāi)中汽油總損失量為182.394t.

　　確定爆炸著火源

　　310號罐汽油冒頂擴(kuò)散后,是什么能量(著火源)引燃了可燃混合氣體,也是專家組要論證確定的難題之一.當(dāng)時,對著火源有兩種存在的可能,一種是駕駛通過罐區(qū)公路的手扶拖拉機(jī)排氣管冒出的火花,還有一種認(rèn)為是靜電所致.專家組通過認(rèn)真分析論證,同意了消防部門確定的"手扶拖拉機(jī)排氣管引爆"的結(jié)論.

　　(1)靜電引爆的可能性

　　當(dāng)汽油溢冒擴(kuò)散后,靜電產(chǎn)生的條件分析:

　　a.人體靜電產(chǎn)生靜電火花的可能.因?yàn)椴僮鞴る涝掳l(fā)現(xiàn)油罐冒頂后跑去關(guān)閥門,行走約300m,有可能產(chǎn)生靜電并達(dá)到放電的程度;風(fēng)速對拖拉機(jī)手的磨擦也可能產(chǎn)生靜電,人處于絕緣狀態(tài),產(chǎn)生的靜電不易從四個輪胎導(dǎo)走.

　　b.其它因素產(chǎn)生靜電的可能.如汽油漫罐時噴油氣霧帶電,地面汽油蒸發(fā)帶電等.但經(jīng)專家組論證,靜電引爆給予排除.這是因?yàn)?當(dāng)時的空氣濕度為70---75%,在這種氣象條件下產(chǎn)生靜電的可能性極小;汽油大量從罐頂漫溢飄散,油罐中心區(qū)濃度非常之大,滕道月跑動關(guān)閉閥門之處濃度會超過爆炸上限;爆炸發(fā)生后,同伴找到滕道月時,他嚴(yán)重?zé)齻?身上衣服燒光,頭發(fā)燒焦,但還在慢慢行動,嘴中不停地講話,后雖在送往醫(yī)院途中死亡,但顯然他沒有處于爆炸中心.

　　(2)手扶拖拉機(jī)排氣管火星引爆的認(rèn)定

　　a.經(jīng)鑒定,呂國生駕駛的手扶拖拉機(jī)雖有阻火器,但排氣管堵塞積炭,已失去阻火作用,在起動初速時就有火星冒出.

　　b.用同樣型號的拖拉機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),空載拖拉機(jī)(爆炸區(qū)內(nèi)拖拉機(jī)為重載)阻火器除去積炭(爆炸區(qū)內(nèi)拖拉機(jī)積炭嚴(yán)重)條件下,驅(qū)動8min,阻火器部位明顯出現(xiàn)火星.

　　c.呂國生駕駛拖拉機(jī)經(jīng)過的道路,恰好是汽油蒸氣擴(kuò)散揮發(fā)的邊緣偏內(nèi)一點(diǎn),蒸氣濃度處在最佳狀態(tài).

　　d.經(jīng)對拖拉機(jī)手呂國生與操作工滕道月的尸體解剖,滕道月燒傷面積80%,其中Ⅱ燒傷45%,Ⅲ燒傷30%;呂國生燒傷面積達(dá)95%,其中互燒傷55%,Ⅲ燒傷45%.且呂國生燒傷部位明顯不同,左側(cè)面部及脖頸部燒傷嚴(yán)重,前胸有幾處開創(chuàng)性傷口,而背部傷勢明顯較輕,這是由于位于前方的拖拉機(jī)排氣管火星引爆可燃?xì)怏w的初始狀態(tài)及傳播方向造成的結(jié)果.

　　事故原因的認(rèn)定

　　經(jīng)上述分析,可以認(rèn)定事故原因是:當(dāng)日15時左右,白班操作人員進(jìn)行310罐加劑后用泵循環(huán)操作時,本應(yīng)打開循環(huán)線上該罐的出口閥,但卻錯誤地將循環(huán)線上311罐出口閥打開,造成311罐抽出的油進(jìn)入310罐之后,在計(jì)算機(jī)連續(xù)報(bào)警的情況下,始終沒有引起操作人員的重視;交接班不嚴(yán)不細(xì),沒有發(fā)現(xiàn)在事故狀態(tài)下運(yùn)行,接班后事故狀態(tài)延續(xù),導(dǎo)致310罐冒罐外溢,汽油蒸汽在罐區(qū)及罐區(qū)范圍之外大面積擴(kuò)散.18時15分左右,駛?cè)氡紖^(qū)域的手扶拖拉機(jī)的尾氣排氣火花點(diǎn)燃了大面積擴(kuò)散的汽油蒸汽與空氣混合物,終于釀成這次重大火災(zāi)事故.事故的具體過程是:

　　(1)311罐收滿油后,理應(yīng)關(guān)閉罐根閥封罐,但這個崗位不關(guān)閉油罐的罐根閥進(jìn)行封罐已成慣例,致使在循環(huán)線上開錯閥的誤操作,將311罐中的油泵入310罐,造成滿罐外溢.

　　(2)操作人員工作責(zé)任心不強(qiáng),嚴(yán)重違反操作紀(jì)律,對310罐的高液位報(bào)警無動于衷,既不報(bào)告也不認(rèn)真查找原因,待聞到汽油味才去檢查已為時過晚.

　　(3)操作工交接班不到現(xiàn)場進(jìn)行交接,也不認(rèn)真核對運(yùn)行流程,只是進(jìn)行了口頭交接,致使流程錯誤未能及時發(fā)現(xiàn).

　　(4)巡回檢查掛牌制等崗位責(zé)任制流于形式,形同虛設(shè)(牌已銹蝕,長時間不掛牌)o也沒有人對巡檢制度的執(zhí)行進(jìn)行檢查和督促.

　　(5)罐區(qū)閥組各閥門上沒有標(biāo)記,幾個罐的閥組并列在一條線上,容易在操作中造成失誤.

　　(6)該油罐區(qū)屬一級防火防爆區(qū),拖拉機(jī)等機(jī)動車輛理應(yīng)禁入,但廠里對外單位機(jī)動車頒發(fā)通行證管理不嚴(yán),手扶拖拉機(jī)手竟持過期的通行證將拖拉機(jī)從油罐區(qū)旁的馬路上駛過,尾氣的火花直接導(dǎo)致了"10.21"火災(zāi)事故的發(fā)生.

　　(7)油罐的消防泡沫線未按正規(guī)設(shè)計(jì),自1988年投用后沒有認(rèn)真檢查完好的狀況.油罐的半固定泡沫滅火線底閥沒有安裝上(4個閥埋在土下,一個也沒安上),長期沒有發(fā)現(xiàn),在救火中泡沫是短路跑掉,沒有起到消防線應(yīng)起的作用,延誤了滅火的時機(jī).

　　(8)防火堤內(nèi)的排水明溝出罐區(qū)沒有按規(guī)定加裝閘板或閥門,造成滿罐溢出的汽油流出堤外.

　　(9)該油罐區(qū)缺乏符合消防規(guī)范的總體設(shè)計(jì),建成的汽油罐區(qū)一直沒有形成環(huán)形消防通

　　道,造成火災(zāi)時普通消防車不能接近火源進(jìn)行有效的撲救,延長了大火撲滅的時間.

　　事故原因的分析

　　事故教訓(xùn)

　　預(yù)防事故必須加強(qiáng)法制

　　本次事故,從根本上說,是由于管理人員和操作人員長期不重視安全法律法規(guī)造成的,是這個廠對火險隱患整改不力所致.據(jù)消防部門調(diào)查,310號油罐所在的罐區(qū)建于1965年,1982年改建為汽油罐,工程實(shí)施過程中既沒有按消防規(guī)范對消防安全設(shè)施,道路等進(jìn)行改造,也未按規(guī)定要求辦理防火審批手續(xù),整個罐區(qū)沒有消防通道,未按規(guī)定設(shè)置防火堤.此外,消防設(shè)施不足,已有的也多數(shù)損壞,不能發(fā)揮作用.特別嚴(yán)重的是庫區(qū)對機(jī)動車輛管理不嚴(yán),未裝阻火器的機(jī)動車輛可以隨意進(jìn)出.這次大火的火種就是未裝阻火器的拖拉機(jī)帶入的.

　　對于這些問題,南京市消防部門曾多次發(fā)出重大火險隱患通知書,要求其盡快整改并曾先后兩次發(fā)出通報(bào),并責(zé)成其將整改情況報(bào)市防火委員會,但該廠仍未重視.

　　由于這個廠長期忽視防火安全,近幾年不斷發(fā)生火險火情.就在去年,這個廠的鉑重整車間就因違章作業(yè),致使氫氣罐燃燒爆炸,當(dāng)場炸死3人.但這個廠仍未吸取教訓(xùn),致使轟動全國的大火發(fā)生.

　　預(yù)防事故必須加強(qiáng)人的管理和教育

　　這次火災(zāi)經(jīng)歷了一連串的環(huán)節(jié),只要有一個環(huán)節(jié)不通,也不會釀成如此大的事故.然而,中石化總公司對石化工業(yè)的事故原因進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,由于技術(shù)上沒有解決的問題或由于意外不可抗拒的原因造成事故的,幾乎沒有碰到,而事故卻經(jīng)常出在管理上和紀(jì)律上.據(jù)了解,其他行業(yè)也存在類似的現(xiàn)象.這樣,消除和減少生產(chǎn)事故,所表現(xiàn)的是必然從生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)入手,運(yùn)用科學(xué)的方法,超前管理,系統(tǒng)防范,做好生產(chǎn)的本質(zhì)安全基礎(chǔ)工作.所強(qiáng)調(diào)的做法通常是企業(yè)安全管理必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),經(jīng)常進(jìn)行安全規(guī)章制度教育,落實(shí)安全經(jīng)費(fèi),建設(shè)現(xiàn)場防護(hù)設(shè)施,強(qiáng)化安全檢查和隱患整改.這些都曾是企業(yè)安全管理行之有效的辦法和經(jīng)驗(yàn).然而,從根本上講,這些成功都是外力作用的結(jié)果,沒有正常發(fā)揮生產(chǎn)者即管理和紀(jì)律的施承者的潛能,沒有創(chuàng)造出具有再生能力的"抗病"機(jī)體群.

　　消除和減少生產(chǎn)事故,必須從生產(chǎn)的支承主體——人著手,加強(qiáng)對人的教育和管理,變行政管理為契約整合和自然追求,以達(dá)到安全再生的目的,也是減少生產(chǎn)事故的根本途徑.