压力容器案例分析

2004.4.16 重庆天原化工总厂压力容器爆炸重大事故

（一）事故概况

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，造成含铵盐水泄漏到液氯系统，生成大量易爆的三氯化氮。16日凌晨发生排污罐爆炸，1时33分全厂停车，2时15分左右，排完盐水后4h的1号盐水泵在静止状态下发生爆炸，泵体粉碎性炸坏。

16日17时57分，在抢险过程中，突然听到连续两声爆响，液氯储罐内的三氯化氮突然发生爆炸。爆炸使5号、6号液氯储罐罐体破裂解体并炸出1个长9m、宽4m、深2m的坑，以坑为中心，在200m半径内的地面上和建筑物上有大量散落的爆炸碎片。爆炸造成9人死亡，3人受伤，该事故使江北区、渝中区、沙坪坝区、渝北区的15万名群众疏散，直接经济损失277万元。

（二）事故原因分析

事故爆炸直接因素关系链为：设备腐蚀穿孔——盐水泄漏进入液氯系统——氯气与盐水中的铵反应生成三氯化氮——三氯化氮富集达到爆炸浓度（内因）——启动事故氯处理装置振动引爆三氯化氮（外因）。

事故简图

事故现场图

1.直接原因

（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。根据重庆大学的技术鉴定和专家的分析，造成氯气泄漏和盐水流失的原因是1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔。腐蚀穿孔的原因主要有5个：

○1氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯气冷凝器存在普遍的腐蚀作用。

○2列管内氯气中的水分对碳钢的腐蚀。

○3列管外盐水中由于离子电位差异对管材发生电化学腐蚀和点腐蚀。

○4列管与管板焊接处的应力腐蚀。

○5使用时间较长，并未进行耐压试验，使腐蚀现象未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前及时发现。1992年和2004年1月该液氯冷冻岗位的氨蒸发系统曾发生泄漏，造成大量的氨进入盐水，生成了含高浓度铵的氯化钙盐水。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急剧危险性的三氯化氮爆炸物，为16日演变为爆炸事故埋下了重大事故隐患。

（2）三氯化氮富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动，引起三氯化氮爆炸。经调查证实，厂方现场处理人员未经指挥部同意，为加快氯气处理的速度，在对三氯化氮富集爆炸的危险性认识不足的情况下，急于求成，判断失误，凭借以前操作处理经验，自行启动了事故氯处理装置，对4号5号6号液氯储罐（计量槽）及1号2号3号汽化器进行抽吸处理。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储罐内，搅动和振动了液氯储罐中的三氯化氮，导致4号5号6号液氯储罐内的三氯化氮爆炸。

2.间接原因

（1）压力容器设备管理混乱，设备技术档案资料不齐全，两台滤液气分离器未见任何技术和法定检验报告，发生事故的冷凝器1996年3月投入使用后，一直到2001年1月才进行首检，没进行耐压试验。近两年无维修、保养、检查记录，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。

（2）安全生产责任制落实不到位。2004年2月12日，集团公司与该厂签订安全生产责任书以后，该厂按规定将目标责任分解到厂属各单位。

（3）安全隐患整改督促检查不力。

重庆天原化工总厂对自身存在的安全隐患整改不力，该厂“2.14”氯化氢泄漏事故后，引起了市领导的高度重视，市委、市政府领导对此作出了重要批示。为此，重庆化医控股集团公司和该厂虽然采取了一些措施，但是没有认真从管理上查找事故的原因和总结教训，在责任追究上采取以经济处罚代替行政处分，因而没有让有关责任人员从中吸取事故的深刻教训，整改的措施不到位，督促检查力度也不够，以至于安全方面存在的问题没有得到有效整改。“2.14”事故后，本应增添盐酸合成尾气和四氯化碳尾气的监控系统，但直到“4.16”事故发生时都尚未配备。

（4）对三氯化氮爆炸的机理和条件研究不成熟，相关安全技术规定不完善。

有关专家在《关于重庆天原化工总厂“4.16”事故原因分析报告的意见》中指出：“目前，国内对三氯化氮爆炸的机理、爆炸的条件缺乏相关技术资料，对如何避免三氯化氮爆炸的相关安全技术标准尚不够完善”，“因含高浓度铵的氯化钙盐水泄漏到液氯系统，导致爆炸的事故在我国尚属首例”。这表明此次事故对三氯化氮的处理方面，确实存在在很大程度的复杂性、不确定性和不可预见性。这次事故是目前氯碱行业现有技术条件下难以预测、没有先例的事故，人为因素不占主导作用。同时，全国氯碱行业尚无对氯化钙盐水中铵含量定期分析的规定，该厂氯化钙盐水是多年年来从未更换和检测，造成盐水中的铵不断富集，为生成大量的三氯化氮创造了条件，并为爆炸的发生留下了重大的隐患。

（三）预防同类事故的措施

1.提高认识，加强领导，高度重视危化行业的安全生产。正确处理安全生产与发展经济、与企业经济效益的关系，落实安全责任和安全防范措施，切实解决危化行业的安全问题，把事故隐患消灭在事故发生之前，严防重大特大事故的发生。

2.严格安全准入，深化专项整治，切实提高危化行业的整体安全水平。按照国家规定，严格危化行业的准入标准，从源头上制止不具备安全生产条件的企业进入危化行业。要突出抓好“五个整顿、两个关闭”：对生产工艺与设备、储存方式和设备不符合国家规定标准的；对压力容器未按期检测、检验或者经检测、检验不合格的；对企业主要负责人、特种作业人员、关键岗位人员未经正规安全培训并取得任职和上岗资格的；对经安全评估确认没有达到安全生产条件的；对近年以来发生重特大安全事故的5类危险化学品生产经营单位一律责令停产整顿，经认定符合条件后才能恢复生产。对经停产整顿后仍然不具备安全生产条件的危险化学品生产经营单位一律关闭。

3.加大安全投入，加快技术进步，提高绿箭行业本质安全水平。对目前大多数氯碱企业沿用液氯间接冷却，氯化钙盐水生产液氯的传统工艺进行改革，并对冷冻盐水中含氨量进行监控或添置自动报警装置。加强对三氯化氮的深入研究，完全弄清其物化性质和爆炸机理和防治技术，尽快形成一条安全、成熟、可靠的预防和处理三氯化氮的应急预案，并在氯碱行业推广。

4.完善应急预案，建立安全生产应急救援体系。建立应急管理体制，建立市安全生产应急救援指挥中心，定期实施应急联动演练，把各类事故的危害降到最小限度。

（四）总结

压力容器的安全运行有它的规律，只要在压力容器设计、制造和运行的各个阶段都注重它的安全问题，加强安全管理和提高操作人员的安全意识，掌握它的客观规律，了解它是怎样发生破坏及防止事故发生的措施，就会避免或减少压力容器事故的发生。