2.3.1我国特种设备事故基本情况
1.我国近年以来事故统计情况 (1)2001年以来我国特种设备事故情况
2001年~2013年以来的特种设备事故统计情况见表2.1。2004~2013年我国特种设备万台事故率(万台年事故起数)见图2.1。2004年~2013年我国特种设备万台死亡率(万台年死亡人数)情况见图2.2。
表2.1 2001年-2013年我国特种设备事故情况
统计年份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 事故起数 发生特种设备严重以上事故308起 发生特种设备严重以上事故352起 发生特种设备严重以上事故289起 年发生特种设备严重以上事故295起 发生特种设备严重以上事故274起 发生特种设备严重以上事故299起 发生特种设备严重以上事故256起 发生特种设备严重以上事故307起 发生特种设备一般以上事故380起 发生特种设备一般以上事故296起 发生特种设备一般以上事故275起 发生特种设备一般以上事故228起 发生特种设备一般以上事故227起 死亡人数 284人 351人 235人 299人 301人 334人 325人 317人 315人 310人 300人 292人 289人 受伤人数 435人 372人 379人 426人 293人 349人 285人 461人 402人 247人 332人 354人 274人
10.90.80.70.60.50.40.30.20.1020042005200620072008200920102011201220130.820.870.920.830.810.740.640.550.40.36
图2.1 2004~2013年我国特种设备万台年事故率(万台年事故起数)
1.210.80.60.40.2020042005200620072008200920102011201220130.860.970.960.90.820.760.670.5950.5170.46
图2.2 2004~2013年我国特种设备万台死亡率(万台年死亡人数)
(2)2013年我国特种设备事故情况
2013年,全国共发生特种设备事故227起、死亡289人、受伤274人,全年未发生特种设备重特大事故。与2012年相比,事故起数减少1起,下降0.44%;死亡人数减少2人,下降1.03%;受伤人数减少80人,下降22.60%。全国万台设备死亡人数为0.46,与2012年相比下降11.03%,较好地实现了国务院安委会下达的万台设备死亡人数不超过0.51的控制目标。从总体上看,全国特种设备安全形势总体平稳。
2.近年来特种设备事故的主要特点与发生的原因 (1)近年来特种设备事故的主要特点
从特种设备行业和环节来看,特种设备事故主要发生在制造业、服务业、建筑业的使用环节。锅炉事故主要发生在食品、木材加工制造业以及洗浴等服务业;压力容器事故主要发生在化工、建材制造业,气瓶事故主要发生在化工、建筑和燃气行业;压力管道事故主要发生在化工和食品加工业;电梯事故主要发生在建筑安装、商场、宾馆、居民住宅;起重机械事故主要发生在机械、冶金、建材、造船等制造业和建筑业、物流业;场(厂)内专用机动车辆事故主要发生在冶金、建材制造业和物流业;大型游乐设施事故主要发生在公园和景区。
从地区分布来看,近年来西部省份事故增加较快,如2010年发生在东、中、西部地区的特种设备事故分别占事故总数的57%、22%、21%。从设备种类看,起重机械、电梯、场(厂)内专用机动车辆事故占比较高。 (2)近年来特种设备事故发生的原因
历年事故统计数据分析表明,我国社会正其处于一个急剧变迁(社会转型)的时期,各种社会问题、安全事故的发生总是表现得更加突出。尽管当前我国特种设备事故每万台相对数量在下降,但是相比较计划经济时期,绝对数量仍呈上升趋势。
从管理层面违章作业仍是造成事故的主要原因, 约占70%左右。具体表现为作业人员违章操作、操作不当甚至无证作业、维护缺失、管理不善等;因设备制造、安装以及运行过
程中产生的质量安全缺陷导致的事故约占20%左右;因非法行为等其他原因导致的事故,约占10%左右,具体表现为非法制造、非法修理、非法改造、非法充装气体和非法使用等。
从技术层面分析,锅炉缺水处置不当、超压运行,快开门式压力容器安全联锁装置使用不当或失效,压力管道中危险化学品介质泄漏,氧气瓶内混入可燃介质,电梯管理不到位,安装维保人员安全防护措施不当,起重机械作业人员操作不当或设备存在安全隐患,场(厂)内专用机动车辆驾驶人员操作不当等是造成事故的重要原因。 (3)2013年的特种设备事故特点及事故原因 2013年的特种设备事故特点及事故原因见表2.2。
表2.2 2013年的特种设备事故特点及事故原因 项目 内容 按照设备类别划分,锅炉事故26起,压力容器事故34起(含气瓶事故16起),压力管道事故9起,电梯事故70起,起重机械事故61起,场(厂)内机动车辆事故18起,大型游乐设施事故9起。其中,电梯和起重机械事故起数和死亡人数所占比重较大,事故起数分别占30.83%、26.87%,死亡人数分别占19.72%、29.07%。 按发生环节划分,发生在使用环节184起,占81.06%;安装装卸环节23起,占10.13%;维修事故特点 检修环节10起,占4.41%;充装运输环节8起,占3.52%;其它2起,占0.88%。 按照涉及行业划分,发生在制造业88起,占38.76%;发生在建设工地和建筑业40起,占17.62%;发生在交通运输与物流业13起,占5.73%;发生在社会及公共服务业86起,占37.89%。 按照损坏形式划分,承压类设备(锅炉、压力容器、压力管道)事故的主要特征是爆炸或泄漏着火;机电类设备(电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂(场)内专用机动车辆)事故的主要特征是倒塌、坠落、撞击和剪切等。 1. 锅炉事故。事故锅炉均为1t/h以下小型蒸汽或汽水两用锅炉,均发生在使用环节。其中,违章作业或操作不当事故9起,非法生产、使用事故6起,设备缺陷和安全附件失效事故2起。 2. 压力容器事故。其中,设备缺陷和安全附件失效事故9起,违章作业或操作不当事故4起,非法设备使用4起。 3. 气瓶事故。其中,违章作业或操作不当事故5起,设备缺陷和安全附件失效4起,气体泄露引发事故3起,非法充装事故1起,非法销毁气瓶事故1起。 4. 压力管道事故。事故现象均为管道破裂介质泄漏,或直接造成人员伤害,或引发爆燃造成人事故原因 员伤害。事故原因主要是设备质量原因或人员违章操作,其中,氨泄漏事故3起,燃气管道泄漏事故4起,蒸汽管道泄漏事故1起。 5. 电梯事故。按照事故发生形态分,人员坠落46起,人员挤压、剪切19起,碰撞5起。按照发生环节分,使用环节48起,安装改造环节13起,修理环节9起。事故原因中,安全附件或保护装置失灵事故35起;违章作业或操作不当事故25起;管理不善事故10起。 6. 起重机械事故。其中,违章作业或操作不当事故33起(其中持证人员违章作业12起),设备隐患导致的事故21起。 7. 场(厂)内专用机动车辆事故。其中,17起为叉车事故,1起为公园景区专用机动车辆,事故原因全部为违章作业或操作不当。 8. 大型游乐设施事故。其中,安全附件或保护装置失灵事故4起,游客自身防护意识和措施缺失事故2起。
2.3.2 压力容器常见事故类型
压力容器常见事故按照损坏程度分为爆炸事故、严重损坏事故和一般损坏事故三种类型。 (一)爆炸事故是指:压力容器在使用中或压力实验时,受压部件发生破坏, 设备中介质蓄积的能量迅速释放,内压瞬间降至外界大气压力以及泄 漏引发的各类爆炸事故。
(二)严重损坏事故是指:压力容器在使用时,由于受压部件、安全附件、 安全保护装置损坏导致设备停止运行而必须进行修理的事故。压力容 器因泄漏而引起的火灾、人员中毒及设备遭到破坏的事故也属严重损 坏事故;
(三)一般损坏事故是指:压力容器在使用中受压部件轻微损坏而不需要停 止运行进行修理的事故。
2.3.3 压力容器事故案例
案例1:重庆天原化工总厂液氯贮罐爆炸
2004年4月15日21时,重庆天原化工总厂氯氢分厂1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔,16日17时57分,在抢险过程中,液氯贮罐突然发生爆炸,造成9名死亡,3人受伤。直接经济损失277万元。
事故过程:当班人员发现盐水箱内氯化钙(CaCl2)盐水量减少,有氯气从氨蒸发器盐水箱泄出,判断氯冷凝器穿孔,系统停车。23时30分,厂方开启液氯包装尾气泵抽取排污罐内的氯气到次氯酸钠和漂白液装置,结果排污罐发生了爆炸。为加快氯气处理,抢险指挥部决定通过开启三氯化铁、漂白液、次氯酸钠三个耗氯生产装置,进行事故氯气处置,但在抽吸氯气储槽内液氯时,震动和搅动储槽内的NCl3 ,结果导致三个氯气储槽接连爆炸。
事故直接原因是:
1.设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏,是造成三氯化氮形成和富集的原因。氯气中的水份对碳钢的应力腐蚀,未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前及时发现。造成大量的氨进入盐水, 1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔,导致含高浓度铵的氯化钙盐水进入液氯系统,生成并大量富集具有极具危险性的三氯化氮爆炸物 。
2、在抽吸过程中,事故氯处理装置水封处的三氯化氮因与空气接触和振动而首先发生爆炸,爆炸形成的巨大能量通过管道传递到液氯贮罐内,搅动和振动了液氯贮罐中的三氯化氮,导致4号、5号、6号液氯贮罐内的三氯化氮爆炸。
间接原因是
1.压力容器日常管理差、检测检验不规范,设备更新投入不足。该设备技术档案资料不齐全,近两年无维修、保养、检查记录,压力容器设备管理混乱,尤其是两台氯液气分离
器未见任何技术和法定检验报告。
2、冷凝器在1996年3月投入使用后,一直到2001年1月才进行首检,且两次检验都未提出耐压试验要求,也没做耐压试验,致使设备腐蚀现象未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前及时发现,留下了重大事故隐患。
图2.1 案例1事故现场照片
案例2:山东鲁西化工化肥公司尿素合成塔爆炸
2005年3月21日21点26分,山东省济南市平阴县鲁西化工第三化肥有限公司发生尿素合成塔爆炸重大事故,造成4人死亡,1人重伤,直接经济损失200万元以上。 该塔设计工作压力21.57MPa,设计温度195℃,试验压力27.26MPa,公称容积37.5m3,工作介质为尿素溶液和氨基甲酸铵。该容器为立式高压反应容器,由10节筒节和上、下封头组成。筒节为多层包扎结构,层板为15MnVR及16MnR板,内衬为8mm厚的尿素级不锈钢衬里。
事故概况:21时20分左右,尿素合成塔突然发生爆炸并起火。整个尿素车间主框架燃起大火,由十个筒节组成的尿塔塔体断为三段,由上而下第十节在原地与基础连接,第九节向西南方向打入框架二楼楼梯方向,第一节至八节整体向东北方向飞出约86m,落至造气车间前,将外管架上的部分蒸汽、软水、提氢等管道砸断,坠入地下七、八米深。爆炸产生的强烈冲击波使尿素车间主框架遭到
严重破坏,并且摧毁了生产厂区内的大部分门窗玻璃。
图2.2 案例2事故现场照片(1)
爆炸现场情况:
第一部分是基座。沿第十筒节环焊缝上侧环向断裂,在原地与基础连接,基座严重变形向南偏西45°方向倾斜与地面形成约80°的夹角,混凝土破损钢筋裸露。断口位于环焊缝上部,整个断口平齐,东北方向断面更为平坦,且多纵向裂口,该位置内数4层钢板为全平断口,全断面均能看到剪切方向向外的剪切唇,其中西南方向断口剪切较大,内衬不锈钢板外翻成喇叭型。内衬表面焊缝及
封头堆焊层为白亮色,内衬表面为棕褐色,托架检查未见明显减薄。
第二部分是第九个筒节。向南偏西45°斜上方向飞出约12.5m,斜拍在厂西
南的控制楼二楼,并反转纵向开裂,开裂面通过安装热电偶位置,除内衬板外的所有层板纵向断裂面的热电偶孔附近及以下区域皆为脆性平断口(总高度为80~100cm),且主断裂面附近可看到有大量纵向张口裂纹,纵向主断裂面的上半部分为韧性的斜断口,断口附近各层板上没有其他裂纹。内衬表面为灰黑色,经擦拭可见金属本色。
第三部分是第八筒节以上部分。该部分重约100吨,整体向北偏东30°,飞出约86m。该部分断口断面主要部分位于环焊缝上侧。整个断面以斜断口为主,断面向外张成喇叭形,外边向外卷曲。断口东北方向部位断面外层主要位于环焊缝的下部,内层(不计内衬板)有三块钢板断于环焊缝的上部;由东北向西南方,断裂面逐渐由焊缝的下部过渡到环焊缝的上部,并最终在西南方向部位进入上一筒节母材且在母材中形成三角形的撕开口。观察内衬表面为棕褐色,焊缝为白亮色,托架检查未见明显减薄。
断口分析证明该尿塔在爆炸前已存在大量的应力腐蚀开裂裂纹,且很多应力腐蚀开裂裂纹发生在母材区。所有证据证明爆炸尿塔所产生的应力腐蚀开裂集中于检漏蒸汽所处的比较低的温度区域,如热电偶内插管下方、塔体的底部筒节、环焊缝上侧等。开裂比较严重的热电偶内插管下方的纵向应力腐蚀裂纹已经超过了材料的容限尺寸,是爆炸断裂可能的一种起始原因;爆裂筒节下环焊缝上侧环向截面上多层层板同时发生应力腐蚀开裂,致使该截面所剩净截面应力超过了材料的抗拉强度,而导致该截面的层板陆续断裂,引起塔内介质的迅速泄漏,塔内介质发生气-液相平衡的破坏,最终发生‘平衡破坏型蒸气爆炸’。
1、在制造过程中,改变了衬里蒸气检漏孔的原始设计。其特点是在盲板上锥螺纹后再将检漏管拧入连接,这种结构将导致氨渗漏检测介质和检漏蒸气渗漏进塔体多层层板间的缝隙中。
2、在制造过程中,盲板材料Q235-A的纵向焊缝已被数点点焊连接方式所代替。此种结构可以进一步促成氨渗漏检测介质和检漏蒸气渗漏进入塔体多层层板间的扩散。
制造单位设计制造时对尿素合成塔蒸汽检漏对安全带来的严重后果认识不足,特别是对新的检漏孔结构可能会因安装和使用不当,造成蒸汽加速进入包扎层板,产生比焊接式检漏孔更为严重的后果,没有给予足够的重视,也没有对用户履行应有的告知义务,从而导致检漏蒸汽进入层板产生严重的应力腐蚀,是这起爆炸事故的直接原因。
由于采用蒸汽检漏方法,R-1102尿素合成塔检漏孔实际结构造成了检漏蒸汽向塔体层板间的泄漏,使多个层板同时产生应力腐蚀开裂,加速了塔体层板的应力腐蚀开裂速度,是造成这次事故的主要原因。
为此,国家质检总局特种设备局下发《关于进一步加强尿素合成塔生产使用检验工作的
通知》国质检特函[2005]689号要求:采用氨红外分析仪对尿素合成塔内层的泄漏情况进行实时在线检漏,以及时发现和消除事故隐患
在进行全面检验时,应认真检查尿素合成塔的运行记录特别是开停车记录,同时应将合成塔的外保温层全部拆除,采取有效的检验检测方法,对内、外表面进行严格检验。对外层板检验发现裂纹的,应当剥开已发现裂纹的层板,继续检查下一层板。需更换层板的,应当由具备相应压力容器制造资格或维修资格的单位进行。
图2.3 案例2事故现场照片(2)
图2.4 案例2事故分析用图(3)
案例3:河北省保定大阳新型建材公司蒸压釜爆炸
2006年12月1日13时45分左右,河北省保定市大阳新型建材有限责任公司粉煤灰车间用于烘干的一台蒸压釜发生爆炸,冲塌车间屋顶,造成5人死亡,1人受伤。 事故概况:事故蒸压釜西侧釜盖向西北方向飞出数米,完全损坏;东侧釜盖连同釜体在飞出过程中撞断4条钢筋水泥浇注的房梁,向东飞出70米左右,落在东侧一建筑物墙外,东侧釜盖完全损坏,连接螺栓大部分被拉断,只残留数根勉强与釜体相连。
直接原因:
1、紧固螺栓数不足30根(设计为60根),加之蒸压釜长期超压超温运行,螺栓的疲劳损伤程度加快,又得不到及时更换,使得螺栓实际承载拉力下降,釜内巨大的能量瞬间释放,形成爆炸;
2、大阳公司管理人员违章指挥,操作人员违章操作。
间接原因:
1、大阳公司主要负责人未严格履行职责、未督促、检查本单位的安全生产工作,及时消除安全隐患;
2、大阳公司违反《特种设备安全监察条例》第28条,未及时对蒸压釜的安全阀、压力表进行校验;
3、违反《特种设备安全监察条例》第39条,作业人员无证、违章操作。
图2.5 案例3事故现场照片
案例4:甘肃省兰石集团炼化设备有限公司换热器爆炸
2008年5月6日下午17时40分,兰州兰石集团有限公司下属的炼化设备有限公司装配车间在对一台编号为3231的管壳式换热器在进行水压试验时,管程接管与封头的焊缝突然迸裂,造成在该设备上察看试验压力表的三名工人被释放出的强大冲击波冲击从设备上飞出最远的达15米落地,当场造成三人死亡,接管端的封头飞离设备35米远后落地。 该设备为反应进料与反应产物换热的管壳式换热器,管束为1161根Φ19*2.5奥氏体不锈钢U型管;壳体为Φ1400*96+6.5mm的2.25Cr1Mo耐热低合金钢卷板内部堆焊6.5毫米TP309+TP347不锈钢层;管程与壳体的接管材料
为:0Cr18Ni10Ti(sus321,奥氏体不锈钢), 壳程与壳体的接管材料:00Cr17Ni14Mo2(sus316,奥氏体不锈钢), 壳程、管程接管的封头材料为16MnR(珠光体低合金钢);
事故直接原因:
1、设备管程、壳程接管的密封结构,设计单位采用的是搭接焊接结构,没有采用全焊透结构 ,并且未强调焊接具体工艺要求;制造单位在工艺图纸转化时,未将单面奥氏体不锈钢与珠光体低合金钢的焊接按承压焊缝处理,也没有针对此焊缝制定详细的焊接工艺,只是强调采用通用工艺指导焊接,而且不完整。
2、未规定球形封头与接管的组对装配尺寸精度,制造单位装配时,管程、壳程接管部
分与封头组对尺寸深度不够,导致焊缝强度受到影响。
3、缺少专用的水压试验工艺。在水压试验工艺设施使用上,缺少试验设备空气排空装置和压力表远程瞭望装置。
4、水压试验发现漏水时,没有按《容规》要求,分析原因,制定方案经审批后,严格执行返修工艺,再进行补焊。结果是焊工直接在现场补焊两次之多,而且返修后,连续三次进行水压升压试验,压力上升较快,导致焊缝根部脆性裂纹扩展,最终搭接接头的角焊缝破裂。
事故间接原因:
1、制造单位安全管理混乱。缺少必要的检查工艺和工序验收见证资料,工人焊接记录、装配记录不清。工艺纪律执行不严格,未严格执行返修工艺,随意多次补焊。安全意识淡薄,在试验压力下,检查人员到设备顶部检查试验压力。
2、检验单位驻厂监检站未能严格执行《容规》,对工厂的质量体系运行缺乏必要的控制。对于违规进行返修焊接不加制止。对于不合格的水压试验工艺不经审查合格就开始同意水压试验。而且水压试验属过程监检,水压试验过程中,监检人员不应当离开监检现场。可见,监检单位没有严格执行压力容器监督检验规则,没有落实监检把关的责任。
图2.6 案例4事故照片
案例5:液氨卸车事故
2008年5月2日17:30,湖南省湘西市泸溪县众力锰业有限公司1台液氨槽车的驾驶司机将工厂卸氨用橡胶软管与槽车连接好后开始卸氨,约2分钟后,司机将槽车的卸氨阀开至最大,几秒后,连接软管爆裂,造成现场司机等4人当场中毒窒息死亡,1人重伤,16人轻伤,直接经济损失100万元较大事故。
事故原因:卸氨软管的生产厂家为河北省枣强县豪强石油液化气配件有限公司,其型号为YQJ50(公称内径为ф50mm),出厂日期为2005年6月6日,不具备压力管道元件制造资质和安全注册证明。卸氨过程连接软管制造质量不良,长期露天放置老化爆裂是造成事故的直接原因。操作人员未按卸氨操作规程作业,卸氨时,罐车与储罐紧急切断阀附近无人职守,相关人员临危处置措施不当,监护人员脱离岗位,是造成事故的主要原因。
图2.7 案例5事故照片
案例6:液氨球罐阀门破裂事故
2007年5月4日0时02分,安徽阜阳市昊源化工集团有限公司液氨球罐区,向2号液氨球罐输送液氨的进口管道中安全阀装置的下部截止阀发生破裂,管道内液氨向外泄漏,造成33人因呼入氨气出现中毒和不适,住院治疗和观察。
事故经过:5月3日11:45左右,安徽昊源化工集团联合车间合成工段一班班长和一班班长进行交接班倒罐操作,操作结束离开现场后,行至11万变电所时(5月4日0:02分,听到氨库方向一声异常响声,2#氨罐进口管一安全阀下部截止阀阀体突然开裂,底部一块直径100mm的圆形阀体外壳破裂飞出,液氨大量泄漏。后经处置,事故得以控制。
直接原因是:
1、截止阀存在原始缺陷。在应力作用下, 裂纹扩展,在达到临界尺寸时,裂纹贯穿,液氨泄漏,由于液氨汽化吸收热量,造成截止阀温度降低,导致阀体在低温下发生低应力脆性断裂,液氨大量泄漏。
间接原因是:
1、安全阀设计配置不当。该管线介质为液氨,而安全阀选择为微启式安全阀,直接安
装在管道上,一旦液氨介质超压,安全阀起跳,由于介质汽化吸热,容易造成安全阀冻结,失去安全泄放作用。
2、管道元件设计选型错误。液氨球罐的设计压力为2.6MPa,而该管道截止阀的选型为Pg2.5,降低压力等级。
3、制造质量低劣。按照B12233-1989《通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀》规定,对于公称压力为2.5MPa,公称通径为80mm的截止阀,标准规定阀体材料应选用球墨铸铁或铸钢。而制造厂家选用牌号HT100.
图2.8 案例6事故照片(1)
注:
现场检查发现事故阀门底部脆断飞出,断口呈圆型,直径100mm。
宏观检查结果表明,阀体底部在爆裂时整体脱落,断裂部位未见塑性变形,呈明显脆断特征。目视检查断口,有一长42mm,深8.5mm,陈旧性裂纹,延内壁向外
图2.9 案例6事故照片(2)
案例7
2007年11月16日上午10:30分左右,江苏省南通市港闸区南通鑫宝石墨设备有限公司车间一台固化釜在生产过程中,升温到0.4MPA时发生爆炸,釜盖脱离釜体,未造成人员伤亡。
设备情况
设计压力:1.1MPA 最高工作压力:1.0MPA; 设计温度: 200摄氏度 最高工作温度:190摄氏度; 介质:树脂、石墨 容积:13.6立方米
螺栓:M24*260(64只);釜盖:D=2200mm
制造厂:南通市永泰锅炉压力容器厂;编号:2004-YR252 使用证编号:容1LR苏HA7856
事故性质:这是一起因操作人员工作失职,未按操作规程要求进行操作,未将釜盖与釜体全部拧上、拧紧以及检查不严的人为责任事故;
直接原因:
1、操作工工作失职,未按照规程要求在固化釜加压和升温前,将固化釜盖与釜体之间的连接螺栓(64)只全部拧紧,没有拧全、拧紧全部螺栓,造成固化釜在升压升温时,釜盖炸飞。
2、由于金属紧固件长期使用,导致其强度与拉力下降。 3、没有安全连锁保护装置。 间接原因:
鑫宝公司安全技术规程不完善,安全生产检查督促不严,安全生产责任制落实不到位。鑫宝公司安全责任制落实不严。
图2.10 案例7事故照片
案例8
2007年11月26日下午13:00左右,江苏南通市港闸区永兴开发区南通永生砂洗有限公司一台高温高压染色锅发生爆炸,气浪将染色机上锅盖连接件全部拉断, 上封头冲向上方,
撞击到离操作平台高3.5米处的槽钢后,斜向弹回地面时,击中距离高温高压染色锅操作台下方, 9米左右,在地面上作业的一名搬纱工的头部,致其当场死亡。
染色锅上封头飞离距操作台12米左右, 上方有一电动葫芦工字钢被飞出的锅盖冲击弯曲,高温高压染色锅上方厂房屋顶被气浪掀翻。
事故前,设备表显温度为117摄氏度、压力为0.15MPA。
GR90-50型染色机,容器内径880mm,高约2020mm,设计压力为0.35MPa,设计温度为140℃,材质为1Cr18Ni9Ti.事故设备由无锡县钱洲西塘色织机械厂96年生产,个体业主于2005年6月购买,承租南通永生砂洗有限公司厂房,非法安装组织生产,设备未经检验注册登记。 事故发生的原因 (一)直接原因
1、设备失修.高温高压染色机快开门连锁保护装置损坏失效,快开门装置的夹箍处于锁不住的状态,蒸汽管路上的减压阀失效;
2、操作错误.无证操作工, 未将高温高压染色机快开门连锁保护装置的插销抬上锁定, 锅筒在保压过程中,夹箍在筒内蒸汽压力的作用下,向外作径向运动,由于连接两片夹箍的销子已严重磨损,销子强度不能承受径向剪切力作用,被剪切成三段,造成两片夹箍松脱,上封头在筒内蒸汽压力的作用下,瞬间掀开,撕断连接筒体的连接支架,冲向上方,直接导致事故的发生。
(二)间接原因
1、企业管理者安全意识淡薄,企业安全管理混乱。没有快开门结构压力容器的安全操作规程;
2、企业自行压力容器安装未进行监督检验;
3、未办理使用登记、未进行压力容器定期检验和定期安全阀、压力表等附件; 4、压力容器作业人员未经培训考核、无证操作;
这是一起由于高温高压染色机快开门连锁保护装置损坏失效,操作工未将高温高压染色机快开门连锁保护装置的插销抬上锁定而引起的责任事故.
案例9广西柳州某化工气体公司高压干燥
2008年1月2日下午4时,广西柳州某化工气体公司作业工人在前一天停机后开始压缩车间维(修)护工作。在准备拆除9号压缩机前,操作排除乙炔高压干燥器内余气及水分时,发生着火、迅间燃爆,造成工人烧伤,当作业人员脱离现场约1分钟后,该处的高压干燥器发生爆炸,掀翻乙炔压缩间的轻型铁皮屋面,震坏相邻值班室的玻璃。并造成了相邻高压干燥器出现胀鼓。
高压干燥器参数
尺寸:Φ426 X 10 X 1800;筒体材质:20#;封头材质:20R 有效容积:V=200L;设计压力:3.0MPa; 试验压力:3.75MPa;爆破片直径:34mm 使用登记号:21304502212005010001 经出厂检验合格
(一)直接原因
3#高压干燥器排污阀下部与排污连通管的法兰连接处垫片损坏,打开排污阀(高压球阀)后,高压干燥器内的高压乙炔气体高速喷出,与金属摩擦产生静电火花,引起乙炔气体剧烈燃烧;在燃烧过程中,造成3#高压干燥器真空,进而产生回火现象,导致高压干燥器内的残余乙炔气发生爆炸。
(二)事故间接原因 1.违反安全操作规定
根据《溶解乙炔生产安全管理规定》,乙炔设备检修和高压干燥器补充、更换干燥剂时,必须先对系统进行降温、降压、氨气置换。但该公司作业人员在未将高压干燥器内的乙炔气体降压排净情况下,就打开排污阀排水,使大量高压乙炔气体喷出,产生静电火花引发燃烧爆炸。
据了解,这种作业方式是该公司的一惯做法。 2.高压干燥器不符合规范要求
根据《溶解乙炔设备》(JB/T8856-2001)规定,高压乙炔设备的单元容积必须小于40L,容器内径必须小于200mm,试验压力30MPa。但该公司的高压干燥器容积为200L,内径406mm,试验压力3.75MPa。
由于该地区某设计公司设计安全系数选用较小,设备容积过大,设计耐压强度低(试验压力3.75MPa),导致参与分解反应的乙炔气量大,爆炸增压过高,加上爆破片直径偏小(容积单元容积小于40L,容器内径小于200mm,爆破片直径为80mm),扩大了事故后果的严重性。
3.规章制度不完善
该公司制定的《高、低压干燥器油水分离器安全操作规程》和《设备、工装检修安全技术规程》内容极不完善,安全操作规程只有开车前的准备工作事项,检修安全技术规程只有设备检修的一般规定,不能指导工人安全作业。
4.设备管理混乱
3#高压干燥器排污阀下部法兰垫片泄漏已有较长时间,在每次排污时均有乙炔气体漏出,而且静电接地不良等因素未引起领导和作业人员的高度重视。
5. 从业人员缺少安全教育和培训
从业人员缺少安全教育和培训。安全素质低,对乙炔气体的理化性质和危险特性缺乏应有的认识,对设备长期存在的隐患未及时排除。
图2.11 案例9事故照片
案例10:缺水升温导致强度不足
2009年7月13日下午18时15分左右,位于广西梧州市藤县濛江镇的广西藤县雅照钛白有限公司发生一起水煤气造气炉爆炸事故,造成3人受伤,该设备上部顶盖部件飞出约20米,而炉体(水夹套部件)则反方向飞到20-30米的邻厂区域内,煤气发生炉炉体内筒下封板角焊缝局部断裂,断裂长度约为圆周角长度60%,断口脆性断裂。
该煤气发生炉炉体的夹套最高工作压力为0.2MPa,汽包最高工作压力为0.3Mpa。其工作介质为软化水、蒸汽。夹套内的蒸汽通过管道引入配套的汽包,汽包与夹套形成一个自然水循环系统。附属安全附件有安全阀、压力表、水位计等,安全阀与汽包之间装有截止阀。
直接原因:该煤气发生炉汽包上水全靠手工操作加水,事故发生当天,中班工人在16:00接岗后至事故发生时超过两个小时没有加过水,而且事故现场安全阀与汽包之间截止阀呈关闭状态,设备超压时安全阀没有起到泄压保护作用,引起煤气发生炉炉体的夹套超压运行发生爆炸。
间接原因:该公司特种设备安全管理不到位。该设备安装前没有按规定告知 和申报安装监督检验,便自行投入使用,相关操作人员无证上岗。
图2.12 案例10事故照片
案例11:外来压力源压力高,导致容器超压
2009年7月19日上午8点左右太极集团重庆国光绿色食品有限公司进行洗瓶灭菌作业工作,关柜门增压后,工人离开操作灭菌柜车间;在听到灭菌柜有异常响动后,其中一名作业人员返回时,灭菌柜发生爆炸,造成该工人当场休克,救治无效死亡。
事故造成灭菌柜柜臂、14只门闩与柜门与柜门分离,嵌在柜体前上端灭菌柜内衬伸出端子间,柜门仰卧在距灭菌柜支座距离3.4m玻瓶暂存区门口;柜体向后纵向位移1.9m;柜内汽水分离内衬偏左向前位移1.4m,压力表连接管被供气支管产生的横向剪切应力将其在根部与柜体连接部切断,压力表指示超过表全量程0.6 MPa,指针停靠在接近限止钉处。
灭菌柜产品型号:YXQ.WF2.6-1设计压力:0.15Mpa,最大允许工作压力:0.14Mpa,试验压力:0.19MPa 设计温度:130℃ 容器质量:1358㎏。该台卧式矩形压力蒸汽灭菌柜由重庆通用机械研究院设计,由重庆嘉实消毒设备厂1998年5月制造,2009年6月自行安装
并投入使用;该设备移装未办理安装开工告知和监督检验,未进行设备注册登记;操作人员也未经过特种设备操作培训持证。
直接原因:事故发生时,锅炉及供气管道工作压力为0.65~0.7MPa,灭菌柜工作压力为0.14 MPa,由于当班操作人员擅自离岗,当灭菌柜压力不断升高直至严重超压时,未能及时关闭进气阀进行有效处置,导致柜内压力急剧增高,灭菌柜门闩部超出自锁能力,在轴向应力作用下,使其柜门与支臂脱离,发生爆炸。
间接原因:
1、该台压力容器安装前未办理开工告知手续、擅自非法安装,灭菌柜蒸汽入口未按图纸要求加装减压阀,安全阀排气断面(201mm)远小于供汽断面(490mm),且安装后未经监督检验合格自行便投入使用,灭菌柜存在严重安全隐患的情况下非法运行所致。
2、企业安全意识淡薄,安全管理不到位,未建立、健全本单位安全生产责任制;未按照国家有关规定对管理及作业人员进行专门的特种设备安全培训和教育,操作人员安全意识淡薄,在灭菌柜升压的重要时刻,随意脱岗,严重违反灭菌柜操作规程。
图2.13 案例11事故照片
案例12吉化“11.13”特大爆炸事故
2005年11月13日下午中石油吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸事故,数万人疏散,事故造成8人死亡,60人受伤,直接经济损失6908万元 ;爆炸造成约100吨左右的苯类污染物进入松花江水体,造成松花江严重污染,致使哈尔滨饮用水停水四天并波及影响到俄罗斯边境城市的供水,造成了恶劣影响。图2.14为现场照片。
图2.14 案例12事故照片
直接原因:
对该厂苯胺二车间硝基苯精馏塔组织T101进料时操作错误,没有按照“先冷后热”的原则进行操作,而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀,7分钟后,进料预热器温度再次超过150℃量程上限。之后6分钟后又启动了硝基苯初馏塔进料泵向进料预热器输送粗硝基苯,当温度较低的26℃粗硝基苯进入超温的进料预热器后,由于温差较大,加之物料急剧气化,造成预热器及进料管线法兰松动,导致系统密封不严,空气被吸入到系统内,与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物,引发硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸。
间接原因:
1.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司及双苯厂对安全生产管理重视不够、对存在的安全隐患整改不力,安全生产管理制度存在漏洞,劳动组织管理存在缺陷。
2.双苯厂没有事故状态下防止受污染的“清净下水”流入松花江的措施,爆炸事故发生后,未能及时采取有效措施,防止泄漏出来的部分物料和循环水及抢救事故现场消防水与残余物料的混合物流入松花江。
3.硝基苯精制岗位外操人员违反操作规程,在停止粗硝基苯进料后,未关闭预热器蒸气阀门,导致预热器内物料气化;恢复硝基苯精制单元生产时,再次违反操作规程,先打开了预热器蒸汽阀门加热,后启动粗硝基苯进料泵进料,引起进入预热器的物料突沸并发生剧烈振动,使预热器及管线的法兰松动、密封失效,空气吸入系统,由于摩擦、静电等原因,导致硝基苯精馏塔发生爆炸,并引发其它装置、设施连续爆炸。
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