某省某廠TNT生產線硝化車間發生特大爆炸事故調

 　　一、事故經過

　　×年×月×日19：30，某省某廠TNT生產線硝化車間發生特大爆炸事故，造成了嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失。

　　TNT是一種烈性炸藥，由甲苯經硝琉混酸硝化而成。硝化過程中存在著燃燒、爆炸、腐蝕、中毒四大危險。硝化反應分為3個階段：一段硝化由甲苯硝化為一硝基甲苯(MNT)，用四臺硝化機并聯完成;二段硝化由一硝基甲苯硝化為二硝基甲苯(DNT)，用二臺硝化機并聯完成;三段硝化由二硝基甲苯硝化為三硝基甲苯(TNT)，用11臺硝化機串聯起來完成。

　　三段硝化比二段硝化困難得多，不僅反應時間長，需多臺硝化機串聯，而且硝硫混酸濃度高，并控制在較高溫度下進行，因而生產危險性大。這次特大爆炸事故就是從三段2號機(代號為Ⅲ—2+)開始的。

　　發生事故的硝化車間由3個實際相連的工房組成。中間為9m×40m×15 m的鋼筋混凝土3層建筑，屋頂為圓拱形;東西兩側分別為8m×40m的12m×40m的兩個偏廈。硝化機多數布置在西偏廈內，理化分析室布置在東偏廈內。整個硝化車間位于高3 m、四周封閉的防爆土堤內，工人只能從涵洞出入。爆炸事故發生后，該車間及其內部40多臺設備蕩然無存，現場留下一個方圓約40m、深7m的鍋底形大坑，坑底積水2.7m深。

　　爆炸不僅使本工房被摧毀，而且精制、包裝工房，空壓站及分廠辦公室遭到嚴重破壞，相鄰分廠也受到嚴重影響。位于爆炸中心西側的三分廠、南側的五分廠、北側的六分廠和熱電廠，凡距爆炸中心600m范圍內的建筑物均遭嚴重破壞;1 200 m范圍內的建筑物局部破壞，門窗玻璃全被震碎3 000m范圍內的門窗玻璃部分屋碎。在爆炸中心四周的近千株樹木，或被沖擊波攔腰截斷或被沖倒，或樹冠被削去半邊。

　　爆炸飛散物——殘墻斷壁和設備碎塊，大多拋落在300m半徑范圍內，少數飛散物拋落甚遠，例如，一根長800mm、φ80mm的鋼軸飛落至1 685 m處;一個數10t重的鋼筋混凝土塊(原硝化工房拱形屋頂的殘骸)被拋落在東南方487m處，將埋在地下2m深處的φ400mm鑄鐵管上水干線砸斷，使水大量溢出;一個數10kg重的水泥墻殘塊飛至310m比砸穿3分廠衛生巾生產工房的屋頂，將室內2名女工砸成重傷。

　　據統計，這起事故中死亡17人、重傷13人、輕傷94人;報廢建筑物約5萬m2。嚴重破壞的5.8萬m2，一般破壞的17.6萬m2;設備損壞951臺(套)，直接經濟損失2266.6萬元。此外由于停產和重建，間接損失更加巨大。

　　根據對生產設備內的炸藥量的測算，并從建筑物破壞等級與沖擊波超壓的關系，以及爆炸坑形狀和大小的估算，確定這次事故爆炸的藥量約為40tTNT當量。

　　二、事故原因分析

　　1.事故原點

　　事故發生后，由企業主管部門、政府勞動部門和工會勞動保護部門組成聯合調查組，負責對事故進行調查，由于這起事故已使原來的工房和設備全被炸毀，現場已變成一個大而深的坑，且有積水，因而，盡管調查組專家反復勘察了事故現場，但找到的物證很少，儀表及記錄紙殘缺不全，這就給確定事故原點和分析事故原因造成很大困難。好在當班的34名工人中，尚有17名幸存，經反復查詢，他們提供了發生事故前的生產情況和事故發生時的一些現象，這對調查進展很有幫助。調查組結合當事人口述筆錄，查證了許多有關圖紙和資料，做了一些模擬試驗，并從工藝技術、生產管理、設備狀況、原材料質量、生產操作等方面，進行了認真的分析和討論，最終確定并證實了事故原點——即最先發生燃燒爆炸的設備是三段2號機分離器。主要依據是：

　　(1)當事人口述。Ⅲ—2+機操作工自述，他于19：00從生產設備內取出硝化物和廢酸樣品，送到理化分析室，約19：15返回本崗位，發現Ⅲ—2+機分離器冒煙，就按規定打開分離器雨淋裝置和硝化機冷卻水旁路閥進行降溫，然后去儀表控制室找班長報告情況。

　　(2)班長證詞。班長承認19：15左右Ⅲ—2+機操作工向他報告分離器冒煙，他就帶領另兩名工人來到硝化工房，看到Ⅲ—2+機分離器冒煙很大，就指揮工人打開機前循環閥和加入濃硫酸，以進一步降溫。但此措施沒有奏效，工房內已硝煙嗆人，便和其他人退到工房門口，接著就看見從分離器沿口與上蓋之間向外噴火，心想“不好了”，便立即向防爆土堤外面跑去，剛出涵洞，身后“轟”地一聲就爆炸了。

　　(3)有關人員旁證。Ⅲ—10+機操作工證實，他于19：15從分析室送樣品回來，看到Ⅲ—2+機分離器冒煙，就走過去問Ⅲ—2+機操作工：“溫度高不高?”回答：“不太高”。他就回到本崗位。后來看到班長指揮幾個工人采取降溫抑煙措施。但硝煙越來越大，他就退到工房外面，一看到著火，就從附近涵洞跑出防爆土堤。

　　(4)物證。從炸塌了的儀表控制室內找到了一些綜合記錄殘片、經補貼復原后顯示的數據證明，當天19：00左右三段硝化機硝酸濃度過高。工藝規程規定，Ⅲ—2+機硝酸濃度為1.0%～3.5%，而記錄為7.9%;工藝規定Ⅲ—4+～Ⅲ—7+機為2.0%～4.0%、而記錄上Ⅲ—5+機為12.6%，高出工藝規定二、三倍。這就造成工藝混亂、最低凝固點前移，反應最激烈的機臺為Ⅲ—2+機，這就為Ⅲ—2+機最先冒煙、著火和爆炸提供了確鑿的物證。

　　(5)從爆坑形狀分析。從爆坑測繪圖可知，最深處等高線呈鞋底形，口部呈鴨梨形、其主軸線與硝化機布置主軸線呈大約5°夾角，這就說明起爆原點在三段硝化前幾臺機。根據工人所述冒煙、著火現象，確定為Ⅲ—2+機。它最先爆炸，其沖擊波使以后各機臺發生不同程度位移，隨即發生殉爆。盡管各機臺幾乎是同時爆炸的、但爆炸前的有規則位移使留下的爆坑呈傾斜狀態。

　　2.事故原因

　　調查組采用“事故樹分析法”查找事故原因，很見成效。專家們把硝化過程中可能引發燃燒爆炸事故的條件按先后次序和因果關系繪成程序方框圖，如圖1所示。它表明了導致事故的因素之間的邏輯關系。然后，逐項查明各種因素的狀態及影響程度，排除非相關因素，保留相關因素，并對相關因素進一步探細查微，直至確認引發事故的原因。

　　經過分析，排除了一些非相關因素，如冷卻蛇管漏水、冷卻水中斷或不足、攪拌器故障、儀表失靈、原料含雜質等，留下少數相關因素，可理出兩條“事故因果鏈”。

　　在第一條事故因果鏈中，關鍵是“投料比例不正確、工藝條件紊亂”，它是由“硝酸濃度過高”引起的。這時硝化反應激烈，硝化機內反應不充分的反應物被提升到分離器內繼續反應，而分離器內既無冷卻蛇管，又無攪拌裝置，容易造成硝化物局部過熱而分解、著火。經調查，這次事故之前就有這種現象。事故當日白班生產已發現Ⅲ—6+、Ⅲ—7+機硝酸閥泄漏，2班于16：30接班后，由儀表工于17：00進行了修理，但已漏人硝化系統中的硝酸使反應液硝酸濃度過高，Ⅲ—2+機內硝酸含量達7.09%，比工藝規定的1%～3.5%高2～3倍，這就導致工藝條件紊亂，局部高溫分解，最終可能引起硝化物著火、爆炸。

　　在第二條“事故因果鏈”中，關鍵是反應液“接觸意外可燃物”，如機內掉人油棉紗、潤滑油、橡膠手套或橡膠墊圈等，它們會與混酸中的硝酸發生強烈氧化反應而冒煙、著火。經仔細調查。這次事故前并無棉紗等掉入。但進一步調查發現。在分離器沒口與上蓋之間的填料用的是不符合工藝規定的石棉繩。它與高溫高濃度的硝酸混酸接觸。可能成為引發事故的火種，前面提到，工人為降溫抑煙，曾向機內加了大量濃硫酸，這就使酸與石棉繩的接觸機會增多了。

　　關于不符合工藝規定的石棉繩問題。據查是×年×月設備大修時換上的，通常石棉繩是不可燃的、但認爆炸事故現場找到的石棉繩殘段和工序小庫房中使用剩下的石棉繩、均能用火柴點燃。經該省勞動安全衛生檢測站分析檢驗證明，這種石棉繩中只含有50%石棉、其余為可燃纖維和油脂。為了證明此石棉繩與硝酸混酸的作用、調查組專門做了模擬試驗，證明此種石棉繩與工藝規定濃度的硝硫混酸作用，反應激烈，冒大量黃煙，溫度由110℃上升到150℃。使用這種石棉繩完全有可能引起硝化物著火。而用符合工藝規定的石棉繩做對照試驗，幾乎不發生反應。

　　調查組還找到了Ⅲ—2+機分離器起火后火勢蔓延擴大的主要途徑。一是通過硝煙排煙管傳火;二是通過低矮的木屋面板傳火。

　　由著火而轉化為爆炸。主要是沒有及時采取緊急安全放料措施。按規定、硝化機應有遙控、自動、手動3套安全放料裝置.以備萬一著火的緊急情況能及時打開安全放料裝置，將物料放人安全水池。但這個廠是個歷史悠久的老廠、工藝落后。設備陳舊。工房低矮，生產自動化程度低，本質安全條件差、硝化機上沒有自動安全放料裝置、著火后操作工和班長也沒有及時手動放料。以致由著火轉化為爆炸。

　　綜上所述，可將這次事故的原因慨述如下：事故的起因是Ⅲ—6+、Ⅲ—7+機硝酸閥泄漏造成硝化系統硝酸含量過高，最低凝固點前移。致使Ⅲ—2+機反應激烈冒煙，此時由于高溫高濃度硝硫混酸與不符合工藝規定的石棉繩(含大量可燃纖維和油脂)接觸成為火種，引起Ⅲ—2+機分離器內硝化物著火;或者可能由于分離器內反應激烈。局部過熱，引起硝化物分解著火。著火后因硝化機本質安全條件差、沒有自動放料裝置：工人也沒有手動放料。以致由著火轉化為爆炸。同時，這次事故與工廠管理方面的漏洞有很大關系，領導對安全重視不夠;生產工藝設備上問題多，解決不力;工人勞動紀律差、有擅自脫崗現象;再加上使用了不符合工藝規定的石棉繩等，因而這起特大爆炸事故是一起在本質安全條件很差的情況下發生的責任事故。

　　三、事故責任劃分及處理

　　1.直接責任

　　(1)三段2號硝化機操作工牛某，在發現了三段2號機分離器冒煙后，雖然打開了雨淋閥和旁路冷卻水閥降溫，但在發現分離器冒火后，沒有采取向安金水池放料這個關鍵措施就跑出現場，以致火勢蔓延，引起爆炸，因此，牛某對這起事故應負直接責任。經研究給予他開除廠籍、留廠察看處分。

　　(2)硝化2組當班班長張某，在得知二段2號機分離器冒煙后，雖然指揮工人采取了一些降溫措施，但當分離器著火后，沒有督促機手打開硝化機安全放料開關，也未采取其他補救措施，而是喊撤，以致大家跑離現場。他對這次事故也應負主要責任。經研究給予他開除廠籍、留廠察看處分。

　　2.間接責任

　　(1)2分廠廠長劉某，作為二分廠生產組織者和安全生產第一負責人，沒有認真貫徹執行“安全生產五同時”原則。梯恩梯生產線×年年底停產，次年2月1日恢復生產后，準備工作不足，生產、工藝、設備長時間不正常，開工9天就停產和維修7次。單機停料頻繁。換修閥門、襯墊、冷卻排管多次，他對這些問題重視不夠，解決不力;又擅自中斷了夜間干部值班制度;2分廠職工勞動紀律松弛，脫離崗位現象嚴重，沒有及時糾正，因此，他對這起事故負主要領導責任。經研究給予他撤去分廠廠長職務、留廠察看處分。

　　(2)總廠廠長金某，雖然當廠長才15天，但這起爆炸事故傷亡慘重，財產損失巨大，造成了不良的政治影響。他作為總廠安金生產第一負責人應對這起事故負間接領導責任。經研究給予他行政記大過處分。

　　(3)總廠主管生產和安全的副廠長李某，作為企業主管生產、安全的負責人，企業生產線上發生如此特大爆炸事故，也應負有一定的領導責任。但考慮到該同志在1990年下半年生病住院。廠長原定他春節后上班，但該同志主動提前于元旦后上了班，因此在處罰上應從輕處理。經研究給予行政記過處分。

　　(4)事故調查中發現硝化機分離器與蓋之間的填料使用的是可燃的石棉繩，這是引起分離器著火的主要原因之一。造成這種石棉繩用在分離器壓蓋上的人對這起事故負有間接責任，應進一步追查，并給予政紀處分。

　　(5)該廠梯恩梯生產線始建于日偽時期，解放后雖經多次改進，但工藝落后、設備陳舊、自控水平低、事故隱患嚴重的情況日趨突出，工廠和主管部門多次向上級報告，要求進行安全技術改造。但直到事故前3年才批準改造方案，事故前1年才批準投資。就在新生產線已開始建設，舊生產線即將退役的時候，發生了特大爆炸事故。因此，上級公司和上級有關部門也應對這起事故負一定的責任。

　　四、事故教訓與整改措施

　　從這起特大爆炸事故中我們應該吸取以下有益的教訓：

　　1.設施和技術

　　(1)危險品生產工房應該符合防火防爆要求。這次發生爆炸事故的車間，硝化生產線主要布置在磚木結構的西側廈內，分離器蓋距木屋面板僅1.7m，以致木屋面板成為傳火物;此外，硝化車間的主體建筑采用鋼筋混凝土重型屋頂，它在發生爆炸事故時形成大塊飛散物砸壞周圍建筑物和砸傷人員，造成次生災害。我們要引以為戒。

　　(2)要提高危險品生產設備的本質安全化程度和自動化水平、不僅生產設備應有完善的安全防護裝置，如自動報警和自動放料、而且應盡量減少現場操作人員。

　　(3)危險品生產工房所內的工藝布置應整齊有序，方便操作。有利于安全疏散。而發生事故的工房設備密集、管道縱橫，工人操作須鐵梯上下，既不方便。也不利于疏散。

　　(4)危險品工房所周圍建筑物一定要有足夠的安全距離。這次事放造成如此巨大的人員傷亡和財產損失，就與工廠布局不合理、安全距離不夠、絕大部分工房破舊有直接關系。

　　2.生產和安全管理

　　(1)危險品生產要有嚴格的工藝設備管理。硝化車間發生事故前，設備多次出現故障，多次換修閥、墊，開車停車頻繁、造成工藝紊亂，但管理干部和技術人員沒有及時處理，埋下事故隱患。今后要嚴格按照工藝規定的技術條件操作，減少工藝波動，盡量提高設備完好率，減少乃至杜絕跑、冒、滴、漏現象。

　　(2)危險品生產要有嚴格的勞動紀律管理，嚴禁串崗、脫崗。據調查，這次事故發生前0.5 h內，34名工人中竟有6人脫離崗位。

　　(3)要經常進行提高安全意識的教育和工人反事故能力——即發生事故苗頭的緊急處置能力的演練。這次事故發生前，工人和班長都已手忙腳亂，沒有及時采取手動放料措施就跑離現場，以致著火轉化為爆炸。

　　(4)要對輔助生產用料。如石棉繩的耐火耐酸性能等進行檢驗后才能用于生產。

　　(5)領導干部組織和指揮生產要做到“安全生產五同時”，即安全工作與生產工作同時計劃、同時布置、同時檢查、同時總結、同時評比。而這次事故的發生在一定程度上就與該廠領導未做到“五同時”有關。