2002年4月22日22時左右,山西省原平市某化工企業發生一起反應釜爆炸事故,事故造成1人死亡、1人重傷、1人輕傷。爆炸沖擊波將約200m2車間預制板屋頂幾乎全部掀開,南墻窗戶玻璃全部破碎,碎渣最遠飛出約50m,反應釜上封頭40條M20的螺栓全部拉斷(脫),封頭飛起約十幾米高砸向屋頂,反彈落回地面,釜體從二樓平臺坐落一層,掀開的預制板落在車間地面上,廠房南墻出現鼓肚。
一、事故前狀況
該企業屬私營股份制企業,3年前從某高校買下橡膠助劑的生產工藝技術。前2年由于市場原因,生產一直處于時開時停狀態,但從去年底以來,該產品以成本低、質量高的優勢,逐步擴大了市場份額,于是企業決定對原生產裝置技術進行改造。新裝置于2002年4月10日改造完畢,4月11日開始生產,每日三班運行。工藝流程為反應、結晶、離心分離、真空脫水、包裝。工藝過程為間隙生產,每班2名工人。4月13日16時,2名操作工接班后,按操作要求往反應釜中加料,然后攪拌、通氧,反應、保溫后,于21時左右向結晶釜壓料,此時反應釜壓力為0.2MPa(表壓),料液溫度在40℃以下。在壓料過程中,操作工發現物料不往結晶釜中流,卻從一層下料閥下方的法蘭處漏出,主操作工試圖堵漏,但仍不能阻止物料外泄,忙用盆接料,回收數盆物料,倒入旁邊的離心機內。在處理泄漏過程中,主操作工派另一名工人去值班室叫廠技術負責人處理此故障,約22時左右,技術負責人來到現場,先到一樓泄漏處接物料往離心機中倒,另一名工人由于嫌泄漏氣味嗆,走到車間門口,此時,反應釜突然發生爆造成事故。
二、事故現場情況
反應釜下料閥呈開啟狀態,通氧閥關閉,下料管(40mm)沿焊縫處斷開,從裂口處看到下料管約四分之三的管截面被結晶物堵塞,下料閥下方的法蘭僅有相對的兩條螺栓擰著,反應釜及其相連的管道內沒有積炭,但離心機內濾布被燒,據負輕傷的工人講,事故前沒有著火現象,主操作工負重傷,說不清事故前的情況。
三、反應過程的物料
該產品用的主要原料分別是:二硫化碳、二乙胺、異丙醇、氧氣、催化劑。前三種物料都屬易燃液體,其沸點和爆炸范圍見表1。 反應過程中為了保證二乙胺充分反應,二硫化碳和氧氣要適當過量,以保證較高的反應轉化率,反應釜內物料約為450L。反應完后,釜內壓力為0.2MPa(表壓),溫度在40℃以下,液態物為間異丙醇、橡膠助劑、二硫化碳及少量的二乙胺混合液,氣態為該溫度、壓力下呈飽和狀態的二硫化碳、異丙醇、氧氣及微量二乙胺的混合氣體。
表1
燃爆性
物料 二硫化碳 二乙胺 異丙醇
沸點(℃) 46.3 55..5 82..4
爆炸范圍(體積比)0.8%-52.8% 1.7%-10.1% 3.8%-10.2%