重庆天原化工厂氯气泄漏爆炸事故分析

重庆天原化工厂“4.16”氯气泄漏爆炸事故分析汪天平孙安立田欢2004年4月15日，重庆天原化工总厂操作人员在正常生产过程中发现氯冷凝器穿孔，CaCl2盐水进入了液氯系统。该厂采取措施，将1号氯冷凝器余氯和1号氯液气分离器内液氯排入排污罐。开启液氯包装尾气泵抽取排污罐内的氯气到次氯酸钠漂白液装置。16日0时48分，正在抽气过程中，排污罐发生爆炸。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。一、事故经过经专家论证，认为排除险情的关键是尽量消耗氯气，消除可能造成大量氯气泄漏的危险。10时左右，该厂根据指挥部的决定开启耗氯生产装置。16日17时57分，液氯贮罐发生猛烈爆炸。爆炸使5号、6号液氯贮罐罐体破裂解体并形成一个长9m、宽4m、深2m的炸坑。以坑为中心，约200m的地面和构、建筑物上有散落的大量爆炸碎片，爆炸事故致9名现场处置人员死亡，3人受伤。由于对现场存在的危险估计不足，救援指挥不力，造成9名应急救援人员死亡，15万人紧急疏散。事故调查组认为，天原“4·16”爆炸事故是该厂液氯生产过程中因氯冷凝器腐蚀穿孔，导致大量含有铵的CaCl2盐水直接进入液氯系统，生成了极具危险性的NCl3爆炸物。NCl3富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置振动引爆了NCl3。二、事故原因分析1.直接原因（1）NCl3富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动，是引起NCl3爆炸的直接原因。经调查证实，该厂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NCl3富集爆炸危险性认识不足的情况下，急于求成，判断失误，凭借以前的操作处理经验，自行启动了事故氯处理装置，对4号、5号、6号液氯贮罐及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NCl3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，搅动和振动了罐内的NCl3,导致5号、6号液氯贮罐内的NCl3爆炸。（2）设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏，是造成NCl3形成和聚集的重要原因。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氯冷凝器列管腐蚀穿孔。腐蚀穿孔的原因主要有5个方面：一、是氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯冷凝器存在普遍的腐蚀作用；二、是列管内氯气中的水分对碳钢的腐蚀；三、是列管外盐水中由于离子电位差对管材发生电化学腐蚀和点腐蚀；四、是列管与管板焊接处的应力腐蚀；五、是使用时间已长达8年并未进行耐压试验，使腐蚀现象未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前及时发现。2、间接原因（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。（2）安全生产责任制落实不到位，安全生产管理力量薄弱。（3）事故隐患督促检查不力。（4）对NCl3爆炸的机理和条件研究不成熟，相关安全技术规定不完善。（5）重庆主城的7个区有危险品化工企业69家，它们与数百万市民朝夕相伴，城市规划存在严重缺陷。三、事故教训1.天原化工总厂有关人员对氯冷凝器的运行状况缺乏监控，有关人员对4月15日夜里氯干燥工段氯气输送泵出口压力一直偏高和液氯贮罐液面管不结霜的原因，缺乏及时准确的判断，没能在短时间内发现氯气液化系统的异常情况，最终因氯冷凝器氯气管渗漏扩大，使大量冷冻盐水进入氯气液化系统，这个教训应该认真总结。有关氯碱企业应引以为戒。2.目前大多数氯碱企业均沿用液氨间接冷却CaCl2盐水的传统工艺生产液氨，尚未对盐水含盐量引起足够重视。有必要对冷冻盐水中含铵量进行监控或添置自动报警装置。3.加强设备管理，加快设备更新步伐，尤其要加强压力容器与压力的监测和管理，杜绝泄漏的产生。对在用的关键压力容器，应增加检查、监测频率，减少设备缺陷所造成的安全隐患。4.进一步研究国内有关氯碱企业关于NCl3的防治技术，减少原料盐和水源中铵形成NCl3后在液氯生产过程中富集的风险。5.尽量采新型致冷剂取代液氨的液生产传统工艺，提高液氯生产的本质安全水平。6.从技术上进行探索，尽快形成一个安全、成熟、可靠的预防和处理NCl3的应急预案，并在氯碱行业推广。7.加强对NCl3的深入研究，完全弄清其物化性质和爆炸机理，使整个氯碱行业对NCl3有更充分的认识。8.加快城市主城区化工生产企业，特别是重大危险源和污染源企业的搬迁步伐，减少化工安全事故对社会的危害及其负面影响。