醋酸酐高位槽爆炸事故起因分析

醋酸酐高位槽爆炸事故起因分析2007年9月4日下午，上海某化工有限公司，发生了一起化工物料爆炸事故。事故简况：2007年9月4日下午，上海某化工有限公司，在CM酸车间内进行醋酸酐高位槽加液作业。醋酸酐加液作业采用真空泵(约700mmHg)抽吸的方式，从原料桶向高位槽输送醋酸酐。在二层平台，操作工先将上一批生产用剩的11kg(第一桶)醋酸酐原料抽吸到高位槽；然后，新启用一桶醋酸酐原料，将整桶200kg(第二桶)抽吸到高位槽；之后，又新启用一桶醋酸酐原料，抽取20kg(第三桶)到高位槽。每次换桶抽吸时，操作工均在未关闭真空泵情况下，将抽吸管从前一个原料桶拔出，插入下一个原料桶内抽吸。整个抽吸加液过程完成后，先拔出连接原料桶的抽吸管，再关闭真空泵。操作完毕，操作工下楼。三名检修工上楼，准备对与醋酸酐高位槽相邻的盐酸高位槽放液管道法兰进行检修。操作工下楼后，到车间围墙外对其他设备进行操作，4～5min后，醋酸酐高位槽发生爆炸，爆炸碎片击破相邻的盐酸高位槽。爆炸事故发生时间约13：20。设备布置和生产工艺：CM酸车间内设置二层平台，生产染料中间体粗料的反应釜置于平台之问，二层东侧上方架设2个高位中间槽，南面是醋酸酐高位槽，向反应釜滴加醋酸酐，北面是盐酸高位槽，用于调节反应釜内反应介质的pH值。高位槽加液过程采用真空抽吸管，将原料桶的醋酸酐或盐酸分别抽吸到高位槽顶部液体吸人口。二个高位槽的制作材料均采用聚丙烯(PP)，高位槽为圆柱形，直径为0.65m，体积为300L，内壁有2道同材质的加强筋。事故起因分析：根据事故现场勘查，造成醋酸酐高位槽爆炸可能的直接原因是真空抽吸醋酸酐过程静电积聚后，意外释放产生火花，点燃醋酸酐与空气形成的爆炸性混合物，导致醋酸酐高位槽爆炸。1）爆炸性混合物的形成醋酸酐高位槽在注入醋酸酐液体前为空槽，其中充满空气。真空泵启动后，槽内空气被抽出，槽内负压将醋酸酐液体吸入。此时，醋酸酐液体表面可产生蒸气，但被真空泵抽出，不能与空气形成爆炸性混合物。醋酸酐分别来自3个原料桶，真空抽吸过程中，在没有关闭真空泵情况下，每次换桶抽吸时，会将空气吸人高位槽。空气与醋酸酐蒸气可以形成爆炸性混合物，但随即又被真空泵抽出，不会积聚。醋酸酐加液抽吸完成后，高位槽内醋酸酐液体为231kg(密度1.08)，体积为214L。因高位槽容积为300L，故槽内液面上方有86L的空问。操作人员先拔出连接原料桶的抽吸管，空气被吸人高位槽，再关闭真空泵时，空气与醋酸酐蒸气形成爆炸性混合物，并聚集在高位槽内液面上方空间。醋酸酐为易燃液体(闪点为49℃)，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，爆炸下限2.0％、爆炸上限10.3％。2）静电积聚的过程真空泵抽吸过程中，流动的醋酸酐液体与抽吸管摩擦产生静电，因高位槽是绝缘体聚丙烯(PP)材料（电阻率大于10148Ω·cm），故产生的静电难以接地释放，驻留在高位槽顶部醋酸酐液体人口处及周围，并不断积聚。3）静电释放引发爆炸事故发生时，有三名检修工在盐酸高位槽进行检修作业，而盐酸高位槽南边又紧邻醋酸酐高位槽，检修工作业时的震动或触碰，引发醋酸酐高位槽顶部高能静电释放，产生静电火花，引爆醋酸酐高位槽内液面上方的爆炸性混合物，使醋酸酐高位槽发生爆炸，爆炸碎片向北作用于盐酸高位槽，并将其击碎。4）现场痕迹的引证经对爆炸残留物、现场碎片及痕迹勘查，醋酸酐高位槽爆炸部位在槽顶醋酸酐液体入口处，与静电积聚的部位吻合。根据爆炸残留物落点和当时在场人员叙述，爆炸方向为醋酸酐高位槽的东北上方，碎片击中了盐酸高位槽南上端，使之爆裂。与分析的爆炸方向一致。结论：根据现场痕迹、残留物、爆炸位置及操作过程的分析，事故分析结论为：在真空抽吸醋酸酐原料向醋酸酐高位槽加液的过程中，醋酸酐高位槽顶部液体吸入处静电积聚，一定条件下静电释放产生火花，点燃醋酸酐蒸气与空气形成的爆炸性混合物，导致醋酸酐高位槽爆炸，爆炸碎片向北作用于盐酸高位槽，并击碎盐酸高位槽。