南京炼油厂“10.21” 油罐爆炸事故

时 间： 1993年10月21日 地 点： 金陵石化公司南京炼油厂 人员伤亡： 现场2人死亡, 直接经济损失 ： 38.96万元. 事故等级： 一般事故
事故调查小组的成立

调查小组由南京市安委会组织

成员包括：
南京市安全监督管理局 南京市安委会组织的专家组 南京市消防监督部门
现场勘查及其分析工作



(7)油罐的消防泡沫线未按正规设计,自1988年投用后没有认真 检查完好的状况.油罐的半固定泡沫灭火线底阀没有安装上(4 个阀埋在土下,一个也没安上),长期没有发现,在救火中泡沫是 短路跑掉,没有起到消防线应起的作用,延误了灭火的时机. (8)防火堤内的排水明沟出罐区没有按规定加装闸板或阀门,造 成满罐溢出的汽油流出堤外. (9)该油罐区缺乏符合消防规范的总体设计,建成的汽油罐区一 直没有形成环形消防通道,造成火灾时普通消防车不能接近火 源进行有效的扑救,延长了大火扑灭的时间.
(1)静电引爆的可能性



当汽油溢冒扩散后,静电产生的条件分析: a.人体静电产生静电火花的可能.因为操作工滕道月发现油罐 冒顶后跑去关阀门,行走约300m,有可能产生静电并达到放电 的程度;风速对拖拉机手的磨擦也可能产生静电,人处于绝缘状 态,产生的静电不易从四个轮胎导走. b.其它因素产生静电的可能.如汽油漫罐时喷油气雾带电,地面 汽油蒸发带电等.但经专家组论证,静电引爆给予排除.这是因为 :当时的空气湿度为70---75%,在这种气象条件下产生静电的可 能性极小;汽油大量从罐顶漫溢飘散,油罐中心区浓度非常之大, 滕道月跑动关闭阀门之处浓度会超过爆炸上限;爆炸发生后,同 伴找到滕道月时,他严重烧伤,身上衣服烧光,头发烧焦,但还在 慢慢行动,嘴中不停地讲话,后虽在送往医院途中死亡,但显然他 没有处于爆炸中心.
310号油罐冒顶溢油后,油蒸气扩散与空气混合 遇火源引起爆炸,在爆炸空间范围与燃烧部位 都明显留有痕迹.经测量,可燃混合气体的爆炸 发生面积为23437.5m2; 尽管现场地势不平,烧痕高度不一,但根据树上 枝叶烧焦和山坡,建筑物等的烧痕高度,可估算 爆炸混合气体扩散的平均高度为5m;爆炸的空 间体积为117187.5m3.
事故责任认定



黄某某对工作不负责任，误开阀门，造成311号油罐汽油窜至 310号油罐，当计算机报警后，黄掉以轻心，没有进行现场核 实，致使310号罐油满外溢，并且违反现场交接班制度、双点 巡回检查制度，以致没能及时发现和制止错误的流程。黄某 某对这一特大火灾爆炸事故负有直接的责任。其行为触犯《 刑法》第114条的规定，构成重大责任事故罪。 事故性质认定：经上述分析,本次事故从根本上说,是由于管理 人员和操作人员长期不重视安全法律法规造成的一起责任事 故。 南京市栖霞区人民法院以重大责任事故罪依法判处黄某某有 期徒刑2年，缓刑2年。
(2)310罐燃烧量


310号罐爆炸后燃烧时浮顶凸突,罐顶环形密封处液面 完全暴露在空气中,在17.78m.的环形面积形成熊熊大 火.按下列公式计算: G1=W· h S1· 式中G1—罐顶燃油量,t;, w—为汽油燃烧重量速度,取80.85kg/m2· h; S1一罐顶环隙面积,m.;取17.78m2; h一燃烧时间,h=17h. 计算得G1=24.439t.


在当时风速3m/s,高度为16m的环状面积内外环供氧 充足,燃烧速度会加快,加上罐顶溢冒流淌火帘,烧掉的 油比理论计算要多,考虑增加一倍,大约烧掉油量为 48.874t.罐底阀门泄漏量每小时按1474kg考虑,烧掉 油量为25.064t,则油罐燃烧损失总量为73.938t
(3)罐区地面渗透与防洪明沟燃烧量
确定爆炸着火源

310号罐汽油冒顶扩散后,是什么能量(着火 源)引燃了可燃混合气体,也是专家组要论证确 定的难题之一.当时,对着火源有两种存在的可 能,一种是吕国生驾驶通过罐区公路的手扶拖 拉机排气管冒出的火花,还有一种认为是静电 所致.专家组通过认真分析论证,同意了消防部 门确定的"手扶拖拉机排气管引爆"的结论.

(3)空间爆炸当量的计算

汽油爆炸能量为10300kcal/kg,换算成TNT当量 相当于96.737t.可见,此次爆炸的总能量是非常 大的,但它不是"点源"或有效的封闭空间,而是 20000m2的完全敞开空间,因此没有形成超压 和冲击波,对波及到的建筑物仅有轻微的损坏.
溢流油料分布量

罐区的空间爆炸和大面积燃烧,310号油罐在罐区爆炸后的罐 顶溢油状态下的燃烧,以及311号油罐火灾后油位下降的事实 说明:罐区310号和311号油罐在爆炸前罐内油位都发生了非正 常变化.310号油罐在爆炸前处于自循环状态,油位既不应该增 加,也不应该减少;311号油罐在爆炸前处于静止状态,液位不应 变化,也不应和任何罐有油量关系.但火灾后测定,310号罐油量 已增加至满罐燃烧并外溢,311号罐油平面降低了1.822m.因此 310,311号两罐油量的平衡,变化的过程及变化的原因是揭开 事故之谜的关键.经查,310号罐循环泵的输送能力35lm3/h,31l 号罐油的减少量,恰是泵在启动后到爆炸这段时间内打入310 号罐的量.310号罐在泵运转前的液面为l4· 26m,爆炸后浮顶外 露,油量已经增加.说明310号罐入口阀事故前已经处于开启状 态,进入310号罐的油量应该是311号罐的减少量.总的物料平 衡与分布为:
爆炸耗油量和TNT当量
(1)汽油蒸汽浓度的确定 (2)爆炸损耗汽油量的计算
(3)空间爆炸当量的计算
溢流油料分布量
总烧损量 (2) 310罐燃烧量 (3) 罐区地面渗透 与防洪明沟燃烧量
(1)
确定爆炸着火源
(1)静电引爆的可能性 (2)手扶拖拉机排气管火星引爆 的认定
现场勘查过程及分析
事故原因分析




经现场调查，分析论证，结论如下: (1)这起事故是一起汽油罐外溢扩散，在点火源作用下， 首先发生空间爆炸，继而引起燃烧的爆炸火灾事故。 (2)爆炸火灾事故的原因，是白班操作人员进行310号油 罐加剂循环操作时，本应打开310号罐的出口主控制阀门，但 是错误地将311号罐出口主控阀门打开，造成311号罐打出的 油进入310号油罐；之后，在计算机连续报警的情况下，没有 引起操作人员的重视，交接班不严格，接班后使得事故状态 延续，导致310号油罐冒顶外溢，汽油蒸气在罐区及罐区范围 之外大面积扩散，成为这次事故的潜在条件。 (3)驶入爆炸区域的手扶拖拉机排气火星是这次爆炸火灾 事故的点火源。



(4)巡回检查挂牌制等岗位责任制流于形式,形同虚设(牌已锈蚀 ,长时间不挂牌)o也没有人对巡检制度的执行进行检查和督促. (5)罐区阀组各阀门上没有标记,几个罐的阀组并列在一条线上, 容易在操作中造成失误. (6)该油罐区属一级防火防爆区,拖拉机等机动车辆理应禁入,但 厂里对外单位机动车颁发通行证管理不严,手扶拖拉机手竟持 过期的通行证将拖拉机从油罐区旁的马路上驶过,尾气的火花 直接导致了"10.21"火灾事故的发生.

3l0罐在冒罐的状态下,汽油部分 雾化扩散,部分流淌到地面,被地 面吸附,渗透,顺地势流向防洪沟, 流经距离约为480m,面积为 1160m.,爆炸之后,罐区一片大火, 明沟持续燃烧,大约在半小时之后, 明沟火才熄灭;罐区内地面呈蜡烛 状燃烧,由于地面本身的阻火作用, 地面火很快熄灭.

地面吸附及明沟燃烧损失油量为: G=损失汽油总量一(罐顶及罐底阀门燃油量+空 间爆燃油量) =182.394一(48.874+25.064十11.15) =97.306(t) 排水明沟烧损油量为: 80.85×1160×O.5=46893kg(46.893t). 地吸附及燃烧油量为: 97.306-46.893=50.412t. 所以,310号油罐火灾中汽油总损失量为 182.394t.
G=S·C· H· M/22.4×10-3 式中G一燃爆损耗汽油量,t S一燃爆面积,m.,取S=23437.5m2; H—燃爆平均高度,m,取H=5m; C一平均油蒸气浓度,%,取C=2.2%. M一油气平均分子量;取M=96. 根据上述公式计算,空间爆炸损耗汽油为 11.15t.
南京炼油厂 “1993.10.21” 油罐爆炸事故
小组成员
徐 越 谢 飞 王 镇 王思腾 葛昕沅 2010054129 2010054128 2010054127 2010054126 2010054112
事故简要经过

10月21日下牛3点钟,金陵石化公司炼油厂油品分厂半成品 车间无铅汽油罐区操作工黄咏华在开启310号10000ms汽油 罐出口阀作循环调合时,误开了311号100000m.汽油罐出口阀, 造成了311号罐内汽油打入已经满罐但入口阀处于开启状态的 310号罐,下午近6:00,31O号罐浮顶被顶破,汽油大量外冒,气化, 扩散,流淌后,油蒸气遇罐区公路上行驶的手扶拖拉机排气管火 星爆炸燃烧,万吨油罐冒起了冲天大火,罐顶,罐区,阀门,沟管,山 林同时多火点烧成一片,燃烧面积达23437.5m,三省市共12个 城市的187辆消防车,军警民6000余人联合作战, 经过17小时 的扑救,大火于次日上午11时15分被扑灭,加上扑救地面复燃 火势和持续冷却.22个小时后结束战斗.
(2)手扶拖拉机排气管火星引爆的认定




a.经鉴定,吕国生驾驶的手扶拖拉机虽有阻火器,但排气管堵塞 积炭,已失去阻火作用,在起动初速时就有火星冒出. b.用同样型号的拖拉机进行试验,空载拖拉机(爆炸区内拖拉机 为重载)阻火器除去积炭(爆炸区内拖拉机积炭严重)条件下,驱 动8min,阻火器部位明显出现火星. c.吕国生驾驶拖拉机经过的道路,恰好是汽油蒸气扩散挥发的 边缘偏内一点,蒸气浓度处在最佳状态. d.经对拖拉机手吕国生与操作工滕道月的尸体解剖,滕道月烧 伤面积80%,其中Ⅱ烧伤45%,Ⅲ烧伤30%;吕国生烧伤面积达 95%,其中互烧伤55%,Ⅲ烧伤45%.且吕国生烧伤部位明显不同, 左侧面部及脖颈部烧伤严重,前胸有几处开创性伤口,而背部伤 势明显较轻,这是由于位于前方的拖拉机排气管火星引爆可燃 气体的初始状态及传播方向造成的结果.
(1)总烧损量

311号油罐原有油位13.972m,爆炸后检查为 12· 15m,减少1.822m,合计减量为855.588t,这 部分油全部进入了310号罐.在31O号罐火被扑 灭后,为抢修罐底阀门,曾同时向罐内垫水和向 304号罐压油78.984t,火灾后滞留在310号罐 内的净增油量为594.207t,由此可得事故中燃 烧,跑损的总量为182.394t

(1)汽油蒸汽浓度的确定
由于汽油爆炸浓度下限为1.3%,因此现场浓度 一定大于1.3% 经现场测定,空间爆炸时汽油蒸气平均浓度取 值2.2%,因为一位操作工发现情况从操作室出 来,没走几步就忍受不住油气异味而晕倒在地, 据查能致人昏迷的油气浓度为2.2%,当然各扩 散点扩散浓度不尽相同.

(2)爆炸损耗汽油量的计算
火灾扑灭后,消防监督部门经过调查勘 察,基本得出了一个结论性的意见.然而,对 于这样一起大火.有很多问题需要出示明 确的科学依据,如310和311号油罐内的油 品发生了怎么样的移位变化爆炸燃烧共损 耗多少汽油油料的燃烧量怎样分布引爆原 因究竟是手扶拖拉机排气管还是人体静电 等等.这些问题,都由南京市安委会组织的 专家组通过勘查论证,科学的计算分析找 到准确的答案..
事故的具体过程是:


Hale Waihona Puke Baidu

(1)311罐收满油后,理应关闭罐根阀封罐,但这个岗位不关闭油 罐的罐根阀进行封罐已成惯例,致使在循环线上开错阀的误操 作,将311罐中的油泵入310罐,造成满罐外溢. (2)操作人员工作责任心不强,严重违反操作纪律,对310罐的高 液位报警无动于衷,既不报告也不认真查找原因,待闻到汽油味 才去检查已为时过晚. (3)操作工交接班不到现场进行交接,也不认真核对运行流程,只 是进行了口头交接,致使流程错误未能及时发现.