氧气压力管道重大燃爆事故

氧气压力管道重大燃爆事故

一、事故概况：

2005年4月14日，铜陵市金港钢铁有限责任公司制氧车间调压站发

生重大燃爆事故，正在现场检修作业的8名工作人员中，3人死亡，4人重

伤（数月后4名伤员医治无效,全部死亡）。

事故发生后，铜陵市政府立即启动重大事故应急预案，市政府分管领

导和各相关部门迅速赶赴现场组织救援和善后处理工作。省政府领导、市

委、市政府主要领导分别对事故处理做出指示，市政府主要领导去医院看

望伤员。省安监局、质监局分别派员赶赴现场指导救治、善后和事故调查

工作。

铜陵市政府立即采取了七个措施：

1、成立分管副市长为指挥长的事故处置指挥部。

2、成立医疗抢救组，并连夜从安医大请来烧伤专家会诊。

3、成立善后处理组，全力做好伤亡亲属安抚和事故赔偿。

4、成立治安保卫组，保护事故现场和抢救秩序。

5、成立经贸、安监、质监、监察、检察、公安、劳动、工会等部门和

有关制氧专家参加的事故调查组，开展事故调查。

6、责令金港公司全面停产，落实安全防范措施。

7、在全市开展以特种设备安全为重点的安全大检查工作。

二、事故发生过程

金港公司是铜陵市一家招商引资的民营企业，投资总额约1个亿,2004

年4月投产，主要产品为钢材线材飞该厂制氧车间采取空分制氧，为炼钢

提供氧气，制氧机组为3800米3/时。生产的氧气送氧气球罐储存（V=187.4

米3,P设=3.06Map,P工=2.5Mpa）。氧气通过管道从球罐输送至调压

站，通过气动调节阀将压力调至1.3Mpa（炼钢需要氧气压力），然后通过

管道输送至生产车间。

该调压管线的气动调节阀经常发生阀芯内漏故障，有时调压后的压力

升至1.8Mpa,影响生产，投产以来至少更换过3次气动调节阀。按照计划

安排，4月14日上午，该公司有关人员（总调度、机动科长、仪表负责人、

生产维修工人）8人进入调压站进行气动调节阀更换作业。首先关闭了管线

两端阀门隔断气源，然后松气动调节阀法兰螺栓，在松螺栓过程中发现进

气阀门没有关紧仍有漏气，作业人员又用F型扳手关闭进气阀门，在漏气

情况消除后，作业人员拆卸掉故障气动调节阀，换上经脱脂处理的新气动

调节阀，安装仪表电源线和气动调节阀控制汽缸管线，并用万用表测量。

在上述工作全部完成后，用氧气试漏，在打开进气阀后（打开1/3圈）的不

到3秒的短暂时间，发出一声沉闷的巨响，从氧气调压间喷出火焰和浓烟,

同时发出强烈的气流声。现场一片火海，4名作业人员浑身带着火焰冲出现

场。除1人幸免外，挤在氧气间不到4米2作业区域的7名作业人员全部

伤亡。其中3人死亡，4人烧伤。因氮气间的出气阀门处也喷出火焰，幸存

者跑至氧气球罐上部关闭了气源进口阀门，致此燃烧方被控制。从发生爆

炸到气源关闭的时间约儿分钟左右。（幸存者先跑到30米外的制氧车间后

转向氧气球罐，又去制氧车间楼外取F型扳手，再爬上球罐关闭阀门）。

旁路管道的上部被熔化，并形成破口，管道内部没有燃烧痕迹，证明

是外部燃烧造成管壁减薄，内部残存气体在温度急剧升高下，压力升高，

导致管道破开。

三、事故原因分析

（一）燃烧爆炸条件分析：

1、助燃物质

一般化工检修规定，控制氧含量在17-23%,既防止缺氧，又防止富氧,

两种状况均能导致事故。此事故完全具备富氧状态条件。

拆卸气动调节阀，管内原存的余气被释放至大气。

在检修过程中，发生阀门未管死，有氧气逸出。

在用氧气试漏时，没有证据表明气动调节阀法兰密封可靠，有氧气泄

漏可能。

爆炸时检修管线内部必然存有氧气。

以上分析表明，有发生富氧状态的条件。

2、可燃物质

在氧气浓度较高的状况下，人体、衣物、钢铁都会成为还原剂。与氧

气发生氧化还原反应。也就是说人体、衣物、钢铁在富氧状态下成为可燃

物。

更换的气动调节阀虽然经过脱脂清洗，但没有按照有关安全规定，进

行完全脱脂，有存有油脂的可能性，这是氧气行业一大禁忌，在存有油脂

条件下，氧气会与之发生激烈反应，爆炸。

作业者的工具、衣物、手套也可能沾有油污（脂）。

以上分析表明，有发生爆炸的可燃物质条件。

3、激发能量

从现场情况看，有多种造成爆炸燃烧的激发能量条件：

作业人员衣着化纤衣物导致的静电；

使用非防爆型工具；

采用非防爆型照明；

在一定的温度、浓度下，氧气能与油脂反应，反应放出的热量会引起

油脂自燃;

作业者打开进气阀用氧气试漏，气体绝热压缩导致的温度上升；

操作阀门时开阀速度过快，高速气流与管件摩擦产生静电。

从当时掌握的情况，我们推断，事故的直接原因是由于泄漏形成管道

外部空间呈富氧状态或在管道内部纯氧状态下，遇到激发能量后，引起激

烈反应（爆燃），造成大量氧气喷出，反应放出的大量热量，产生高温，

使钢管熔化和燃烧反应更加激烈，导致整根管线被毁和人员伤害。

4、其他

该公司在管理上也存在许多问题，与事故有所关联。据铜陵市质监局

介绍：该厂压力管道未经安装监督检验，对此，铜陵市质监局下达了安全

监察指令，责令禁止使用，恢复原状，并向市政府专题报告。分管市长多

次进行协调。但因种种原因，隐患整改工作没有得到落实。

没有制定检修规程和检修方案：

违规使用氧气试漏；

在试漏过程中作业人员没有采取防爆措施，全部拥挤在危险地点;

违规使用非防爆型工具和照明。

四、事故调查结论

事故调查组经过5天的现场调查，取得事故直接原因的证据：

(-)事故条件

1、助燃物

查证当班记录，事故发生前氧气球罐和输送管道内存有2.5Mpa,

99.0-99.5%的氧气。

2、可燃物

通过现场残存物、墙壁痕迹和目击证人询问确定燃爆点在新更换的气

动调节阀。

文献、资料和类似事故案例：在高纯度和高压氧气的条件下，铁锈、

焊渣、油脂、溶剂、橡胶等均发生燃烧。

比对同批进货的气动调节阀解体检查，内部存有大量油脂。

除脂过程只是用棉纱蘸四氯化碳擦洗外部可擦部位，没有解体清泡、

清洗。使用的清洗剂仅有75ml。脱脂方法和脱脂剂消耗量不能达到完全脱

脂的要求。

由于更换的气动调节阀除脂不彻底，阀芯内仍存有油脂(国家标准规

定，与氧气接触的物件表面，油脂残留率应小于125mg/m2)。

3、激发能量

开启阀门的压差达2.5Mpa,在进气阀门开启，出气阀关闭状况下，管

线氧气形成绝热压缩状态，按照工程热力学绝热压缩公式计算

T2=T1（P2/P1）k-1/k,压缩后的气体温度可达470OC（按环境温

度200c计，当天气温12-22OC）。根据文献介绍，润滑油在氧气中燃烧

点为273-305OCo

（二）事故结论

由于气动调节阀内有超极限的润滑油脂，在通入氧气后绝热压缩产生

高温和氧气与油脂反应放出的热量，导致管道内温度超过了燃点，造成气

动调节阀内部介质燃爆。

这次事故的直接原因是，新更换的气动调节阀脱脂不完全，在违章使

用氧气试漏的状况下发生爆炸。

作业者打开进气阀后高压氧气进入检修的管道，管道空间由0.1Mpa