2.事故原因
調查組采用故障樹分析法查找事故原因,很見成效。專家們把硝化過程中可能引發燃燒爆炸事故的條件按先后次序和因果關系繪成程序方框圖。它表明了導致事故的因素之間的邏輯關系。然后,逐項查明各種因素的狀態及影響程度,排除非相關因素,保留相關因素,并對相關因素進一步探細查微,直至確認引發事故的原因。
經過對圖中逐項分析,排除了一些非相關因素,如冷卻蛇管漏水、冷卻水中斷或不足、攪拌器故障、儀表失靈、原料含雜質等,留下少數相關因素,可理出兩條“事故因果鏈”,如圖5—1所示。
在第一條“事故因果鏈”中,關鍵是投料比例不正確、工藝條件紊亂,它是由硝酸濃度過高引起的。這時硝化反應激烈,硝化機內反應不充分的反應物被提升到分離器內繼續反應,而分離器內既無冷卻蛇管,又無攪拌裝置,容易造成硝化物局部過熱而分解、著火。經調查,這次事故之前就有這種現象。事故當日白班生產已發現Ш-6+、III-7+機硝酸閥泄漏,2班于16:30接班后,由儀表工于17:00進行了修理,但已漏入硝化系統中的硝酸使反應液硝酸濃度過高,Ш-2+機內硝酸含量達7.09%,比工藝規定的1%~3.5%高2~3倍,這就導致工藝條件紊亂,局部高溫分解,最終可能引起硝化物著火、爆炸。
在第二條“事故因果鏈”中,關鍵是反應液接觸意外可燃物,如機內掉入油棉紗、潤滑油、橡膠手套或橡膠墊圈等,它們會與混酸中的硝酸發生強烈氧化反應而冒煙、著火。經仔細調查。這次事故前并無棉紗等掉入。但進一步調查發現。在分離器沿口與上蓋之間的填料用的是不符合工藝規定的石棉繩。它與高溫高濃度的硝酸混酸接觸。可能成為引發事故的火種,前面提到,工人為降溫抑煙,曾向機內加了大量濃硫酸,這就使酸與石棉繩的接觸機會增多了。
關于不符合工藝規定的石棉繩問題。據查是某年某月設備大修時換上的,通常石棉繩是不可燃的、但從爆炸事故現場找到的石棉繩殘段和工序小庫房中使用剩下的石棉繩、均能用火柴點燃。經該省勞動安全衛生檢測站分析檢驗證明,這種石棉繩中只含有50%石棉、其余為可燃纖維和油脂。為了證明此石棉繩與硝酸混酸的作用、調查組專門做了模擬試驗,證明此種石棉繩與工藝規定濃度的硝硫混酸作用,反應激烈,冒大量黃煙,溫度由110℃上升到150℃。使用這種石棉繩完全有可能引起硝化物著火。而用符合工藝規定的石棉繩做對照試驗,幾乎不發生反應。
調查組還找到了III-2+機分離器起火后火勢蔓延擴大的主要途徑。一是通過硝煙排煙管傳火;二是通過低矮的木屋面板傳火。
由著火而轉化為爆炸。主要是沒有及時采取緊急安全放料措施。按規定硝化機應有遙控、自動、手動3套安全放料裝置以備萬一著火的緊急情況能及時打開安全放料裝置,將物料放入安全水池。但這個廠是個歷史悠久的老廠、工藝落后,設備陳舊,工房低矮,生產自動化程度低,本質安全條件差、硝化機上沒有自動安全放料裝置、著火后操作工和班長也沒有及時手動放料。以致由著火轉化為爆炸。
綜上所述,可將這次事故的原因概述如下:事故的起因是III-6+、III-7+機硝酸閥泄漏造成硝化系統硝酸含量過高,最低凝固點前移。致使III-2+機反應激烈而冒煙,此時由于高溫高濃度硝硫混酸與不符合工藝規定的石棉繩(含大量可燃纖維和油脂)接觸成為火種,引起III-2+機分離器內硝化物著火;或者可能由于分離器內反應激烈,局部過熱,引起硝化物分解著火。著火后因硝化機本質安全條件差、沒有自動放料裝置,工人也沒有手動放料,以致由著火轉化為爆炸。同時,這次事故與工廠管理方面的漏洞有很大關系,領導對安全重視不夠;生產工藝設備上問題多,解決不力;工人勞動紀律差、有擅自脫崗現象;再加上使用了不符合工藝規定的石棉繩等。因而這起特大爆炸事故是一起在本質安全條件很差的情況下發生的責任事故。