内容提要：

    1999年9月2日，中国兵器工业集团公司所属甘肃八O五厂由于设计存在严重缺陷，安全管理存在漏洞，TDI(民品)生产线在停产检修期间，光气室发生爆炸燃烧事故，爆炸将光气室及其中的设备全部炸毁，与之相邻的已完成75％工程量的新建TDI双线改造工程(第二套光化反应装置)框架及其中设备被推倒，遭到严重破坏，距光气室周围200米范围内的工房、办公楼等建筑物的门窗玻璃大部分被震碎。造成死亡3人，伤13人，直接经济损失达4821．8万元。

关键词

       TDI(民品)    光气室    爆炸

案

例

分

析

1.背景介绍
  　　1999年9月2日10时45分，中国兵器工业集团公司八O五厂TDI(甲苯二异氰酸酯)生产线光气室发生爆炸事故，造成3人死亡、5人重伤、8人轻伤，直接经济损失达4821．8万元，属特别重大事故。
  　　八O五厂TDI生产线属国家“七·五”期间重点建设项目之一，主要生产技术是从德国巴斯夫公司、伍德公司和日本三井株式会社引进的，原设计方(德国巴斯夫公司)为吸取印度帕尔农药厂毒气泄漏事故的教训，防止有毒的光气外逸、污染环境，将光气室设计为密封式结构，但未预料到密闭的光气室会导致增加腐蚀性和可燃气体聚集等问题，使设备管道、仪表、电器等使用寿命下降，故障频繁，给生产过程带来诸多不安全因素，埋下事故隐患。

光气室内从国外引进的甲苯气体分析检测仪Q5005于今年3月份腐蚀损坏后，工厂虽已订货，但在等待更换期间没有采取有效的补救措施：TDI生产线自今年7月1日以来，设备一直处于带病运转状态，经常发生堵塞或泄漏等故障，但工厂领导由于诸多原因未能果断采取停产检修措施。

2.案例描述

1999年9月2日上午10时45分，中国兵器工业集团公司八O五厂TDI(民品)生产线在停产检修期间，光气室发生爆炸燃烧事故，爆炸将光气室及其中的设备全部炸毁：与之相邻的已完成75％工程量的新建TDI双线改造工程(第二套光化反应装置)框架及其中设备被推倒，遭到严重破坏：距光气室周围200米范围内的工房、办公楼等建筑物的门窗玻璃大部分被震碎。经调查核实，“9·2”特大爆炸事故造成3人死亡、5人重伤、8人轻伤，直接经济损失达4821万元，属特别重大事故。

按工厂既定安排，TDI生产线于8月31日18时停产，开始进行一年一度的大检修。当晚TDI装置就开始倒料、吹扫和光气破坏(消除其毒性)工作，到9月1日23时左右光气贮槽B220、B400中的液态光气已全部破坏完毕。为了保证光化系统的残存光气彻底被破坏，光气合成系统、光化系统继续进行吹扫，光气室内除K520甲苯系统在正常运行外，其他系统的设备已停止运行，工艺设备及管线均已倒空，且光气系统正在继续进行氮气吹扫。光气室外在按计划进行双线的安装施工工作。9月2日8时上班后，当班总工长王长领首先查看了交接班记录，了解当时的工艺状态。500单元甲苯系统及碱液系统在正常运行，400单元TDI再精馏及DEIP小循环在正常运行。9时30分左右，王长领派现场巡检32q5俊章到光气室二楼关F400进口手动阀，以利用K410塔的氮气压力反吹W401—B401—K550系统，同时安排现场巡检工年金龙去光气室三楼打开氯气手动阀，以利用200单元的氮气反吹氯气管线至电解装置的氯气破坏系统。9时40分左右，二人完成操作都回到主控室，未发现异常现象。10时40分左右，王长领安排副工长党永辉去光气室三楼关闭氯气手动阀，准备停止氯气管线至电解装置的反吹。10时45分便发生了光气室的爆炸事故。经现场调查，判定党永辉尚未进入光气室事故就发生了，且爆炸时光气室内没有任何人。党永辉被爆燃的烈火严重烧伤，倒在距光气室25米的道路上，经医院抢救无效死亡。

　　八０五厂TDI生产线光化合成工序双线改造是经上级主管部门审批立项的重点技术改造项目，自1999年5月开始组织基建施工，至8月底已完成工程量的75％。9月2日上午事故发生前，在双线改造施工现场，中石化五建公司有6名职工在框架上吊钢管；河南防腐企业集团第十公司6名职工在24米层给设备包裹保温层：八O五厂热电厂3名职工在框架安装管线，其中焊工1名，管工2名，在24米层下方20米高度处动电焊，电焊机放在楼下，当天只有这台电焊机作业，且焊工在10时20分就停止了动焊，随后就下了框架，没有动用过气焊。在10时20分左右，在框架上干活的中石化五建公司职工闻到氯气味，在技安员王永昌的招呼下离开施工现场。同时，框架上和楼下的其他人也都闻到一种特殊难闻的气味，使人感到脸部发痒。这时，八０五厂现场监护人员曹龙海、明和新大喊框架上的人快往下撤。最后离开施工现场的是保温工林玉亭、焊工朱彪、管工甘茂林、尹堂山和技安员王永昌，而杜玉亭和王永昌不幸在爆炸事故发生后被倒塌物砸死。

截止到10月12日，现场清理和恢复工作已全部结束，事故现场遗下的带有放射性的测量用仪表也已找到并经专业人员收集、妥善存放。事故使“光化反应”装置遭到严重毁坏，但国家已投资4．8亿元建设的这条生产线的其他部分如“造气”、“净化”、“电解”等装置未受影响。伤亡人员在有关部门的大力协助下得到妥善安置。

3.    原因分析
  (一)爆炸物质的分析确定
  　　从爆炸事故现场特征可以判定，这次事故不是“点爆炸”，而是一次空间整体爆炸，即可燃气体与空气混合物充满光气室空间并达到爆炸极限浓度，在点火源的作用下发生的空间整体爆轰。可燃气体是什么呢?又是从哪里来的呢?经调查了解到：8月31日18时，工厂安排停产进行大检修工作，当晚TDI装置就开始了光气破坏、倒料及氮气吹扫光气系统等工作，至9月1日晚23时左右，系统中的液态光气已全部破坏完，光气室内除K520工艺甲苯系统在正常运行外，其他工艺设备及管线均倒空并处于氮气吹扫状态，光气室内唯一存在的易燃物料就是K520塔的工艺甲苯。经过查看当班工艺参数原始记录及有关资料，可以判定爆炸前K520塔内在塔釜甲苯液面以上的空间内均为甲苯蒸气(含少量气态光气)，而光气室内设备及管线因腐蚀而泄漏的情况时有发生。根据爆炸现场人员回忆，9月2日10时40分左右闻到的难闻气味实际上就是甲苯和光气的混合气体。所以K520塔因腐蚀而泄漏甲苯蒸气的情况可以认定。
  (二)点火源分析
  　　由于爆炸现场破坏严重且爆炸后又引起大火，并燃烧一个多小时，因而现场查找点火源的物证非常困难，只能用“排除法”对可能的点火源进行分析判断：
  1．人为带人火种
  　　根据调查，爆炸时光气室内没有任何人，因此，可以排除人为带人火种的可能性。
  2．焊接明火或高温焊渣
  　　9月2日，双线改造新工程上虽然有电焊作业，但在10时20分已停止焊接，焊工因闻到氯气味而离开了施工现场。从此时到爆炸发生没有人动焊，因而不可能有焊接火花或高温焊渣成为点火源。
  3．雷电
  　　9月2日为晴天，没有风雨，可以排除雷电引发爆炸的可能性。
  4．杂散电流
  　　据调查，①9月2日10时20分左右，现场动焊工作已经全部停止；②400单元新线工程框架的接地线、工艺管线、钢结构等均未与光气室连接；⑧光气室周围无大功率无线电发射台。因此，可以排除杂散电流的影响。
  5．化学起爆
  　　因光气室内存在少量光气，光气遇到空气中的水份便生成盐酸，盐酸腐蚀钢铁会产生氢气，氢氧混合气体爆炸极限低，有自发火倾向：但根据计算盐酸腐蚀钢铁产生氢气的数量极微，可以排除其引发爆炸的可能性。
  6．电器短路
  　　根据调查，光气室内电器线路存在腐蚀老化的情况，今年6月份，光气室内P400A泵因电缆腐蚀短路而无法运行，工厂只好将这条线路甩开不用，另设新线路：7月份，发现几个泵的接线端子相间绝缘电阻值大大下降，为5～6兆欧，而在室外的测量约为15～16兆欧。为此，工厂今年的大修计划中已安排了部分电器线路的更换。因此，电器设备及线路短路而引起点火爆炸的可能性很大。
  7．可燃气体高速喷射点火
  　　甲苯蒸气从K520塔以较高压力向外喷射时，在喷射口处会因高速流动产生静电，静电的积累放电会成为引发事故的点火源。
  (三)爆炸原因分析

从工程伦理的角度来分析，主要存在以下伦理问题：
  1、安全管理上存在漏洞。
  　　八O五厂是国家“一五”期间投资建设的156个重点项目之一，是国内军品炸药产品品种最多、生产能力最大的企业。八十年代以来，由于国家军品生产能力调整，军品生产任务严重不足，使工厂逐步陷入非常困难的境地，至今八O五厂已累计亏损2．36亿元，拖欠职工工资、医疗费、离退休养老保险费等共计6450万元，欠缴水、电费2600万元，欠发职工7个月工资。工厂领导为了多生产一些TDI产品销售后为职工发工资，就在设备带病运转情况下组织生产。例如，从7月1日到8月31日，设备开开停停，修修补补，两个月才生产247吨产品(正常情况下每天生产50吨产品)。
  2、监管体制不健全，有关部门的监管缺失。

在八O五设备、仪表和电器线路腐蚀、老化后，没有得到及时检修与更新，并且仍参与生产的情况下，相关监管部门没有及时介入调查并采取相关的应对措施，阻止涉事仪器带病运转。
  3、缺乏安全隐患意识，对可燃性气体危险性和可能造成事故的认识不足。

安全监测仪表没有处于完好运行状态。光气室内从国外引进的甲苯气体分析检测仪Q5005自1990年投产运行至今年3月份腐蚀损坏后，工厂虽已订货，但在等待更换期间没有采取有效的补救措施。以至于没有及时发现空气甲苯含量超标，从而埋下了安全隐患。

从技术的角度来分析，主要由光气室设计缺陷造成：
  　　1、光气室设计为密封式结构，负压工作环境，光气室内空气与外界空气的对流换气量小，经计算，光气室容积约4000m3，室内气体全部置换一次需要32分钟，如果光气室内发生一定量的可燃气体泄漏，在短时间内很难迅速排除。
  　　2、密闭的光气室增加了其中的腐蚀性，光气室内的光气、氯气遇空气中的水蒸汽后会形成盐酸，它对设备、管道、电器线路、仪表等具有强腐蚀作用，并会形成腐蚀——泄漏——再腐蚀——再泄漏的恶性循环，使得设备管道、仪表、电器等使用寿命下降，故障频繁。

4. 结论和启示

结论：

“9·2”光气室爆炸事故的直接原因是光气室内K520甲苯解吸塔发生甲苯蒸气泄漏，使光气室内充满了达到爆炸极限的甲苯蒸气与空气的混合气体(甲苯在空气中的爆炸极限为1．27％～7％)，由于光气室内电器线路短路或者甲苯蒸汽喷射产生静电火花，将该爆炸性混合气体点燃，使光气室内发生了整体爆炸事故。为了避免类似事故的再次发生，要切实加强安全生产管理，认真吸取事故教训。
  启示：

从工程伦理的角度来分析：

（1）工厂要不断加强安全管理工作，创造安全的工作环境。工厂各级领导都要牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，认真落实各级人员的安全生产责任制，正确处理安全、生产、效益三者之间的关系，吸取工厂近年来连续发生事故的惨痛教训，加强安全生产综合管理。

（2）不断完善现有的监察、管理体系，加大管理力度、广度。相关的监管部门要充分发挥监督主体的作用，把监督工作落到实处，加强对生产一线的调查研究，确保生产安全规范。不断推动企业规范、健康发展。

（3）加强风险评估。工厂要研究TDI生产中物料介质对设备、管线、仪器、仪表强腐蚀的预防措施，尽量降低有毒有害、易燃易爆气体泄漏几率，加强现场管理，创造良好的安全生产条件，以发挥投资项目的经济效益。

（4）培养安全意识。工厂各级领导及职能部门要进一步提高对TDI生产线安全生产管理重要性和复杂性的认识，切实加强领导，组织专门人员从工艺技术、设备、仪器、仪表、安全监测系统等方面进行研究论证，提高其本质安全化程度，为今后TDI生产线的连续、稳定、安全打好基础。

从技术角度来分析：

（1）不断优化生产工艺。TDI生产线工艺复杂，技术含量高，必须加强对TDI生产线的管理人员、技术人员和操作人员的培训，提高职工队伍的整体素质，使人员的配备与TDI生产技术复杂程度相适应。建立相应的激励与约束机制，保持一线技术骨干的相对稳定。

（2）TDI生产以来的几次事故都发生在密闭的光气室内。从技术原因分析这个密闭的光气室有设计缺陷，会给生产过程造成诸多不安全因素，因而建议在复产建设时不再设置密闭的光气室。