二氧化氯活化爆裂事故分析.docx

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二氧化氯活化爆裂事故分析

二氧化氯活化爆裂事故分析

5月24日15:

00左右，循环水化学清洗过程中，在进行二氧化氯活化时，加油桶发生爆裂，发出巨响，现场施工临时中断，造成加药台边的栏杆变形、简易加药装置和照明灯损坏，未造成人员受伤和其他财产损失。

为深刻吸取教训，确保今后检修和项目施工安全顺利进行，特对该事件进行自查，现报告如下。

一、事件经过

1、循环水化学清洗准备

4月18日，循环水化学清洗专用设备（加药撬块2套、PLC控制系统一套）运到现场，搭建简易遮阳棚，并按照《循环水加药装置使用说明书》，组织进行管线连接、电气仪表接线，进行设备清洁、加药泵和PLC控制系统等设备调试，4月29日基本调试完毕。

5月20日，按照该方案着手药剂准备、部分换热设备隔断及人员安排等准备工作，将所有化学药品从库房拉运到现场，间隔并整齐摆放。

5月21日，开始进行循环水系统在线清洗，5月22日，开始在线清洗工作。

5月22日，将4800单元空压机改为新鲜水冷却，将A/B/C三台空压机的新鲜水外排。

5月23日，将1400单元在运风机的冷却水改为新鲜水，新鲜水进入循环水系统。

5月24日，停运I列丙烷压缩机油冷器循环水。

2、循环水化学清洗实施

5月23日上午，将循环水池液位调节到40%左右，关闭循环水排污，启运4台循环水泵。

10:

00左右，向循环水系统投加400Kg消泡剂CT5-10和800Kg杀菌灭藻剂CT4-42。

根据循环水池发泡情况，分批多次投加消泡剂CT5-10。

5月24日9：

00，循环水化学清洗进入沾泥剥离阶段的第二步：

二氧化氯杀菌阶段。

9：

00左右，根据方案，投加800Kg二氧化氯，按1:

3活化比例，需要投加约2.4吨盐酸，咨询氯离子浓度只能提高约300mg/L左右，确认对不锈钢的腐蚀不会造成大的影响后开始着手准备工作。

9：

30左右，向缓蚀剂加药箱内加入新鲜水约800L，随后加入100kg稳定二氧化氯，搅拌溶解。

10：

00左右，通过耐腐蚀转运泵向缓蚀剂加药箱内加入盐酸300kg，加药过程出现1次管道抽空情况，用新鲜水强行将其中的盐酸压送到药箱，重新启泵向药箱加入盐酸。

该过程如预计一样，大量黄色烟雾散发（判断为氯气），随后减小。

证明活化结束，准备向循环水池加入活化后的二氧化氯。

10：

30左右，再次用新鲜水将管道和转运泵内的盐酸置换，拆除泵人口管线接至缓蚀剂加药箱排污管线，灌泵完成后启泵将缓蚀剂加药箱内活化后的二氧化氯加注至循环水池。

从上午的操作来看，该方法主要存在以下明显的风险：

（1）一次加药过程需要两次倒换泵入口管线，需要频繁置换盐酸。

置换过程靠新鲜水压力将管内盐酸强行压送至加药箱。

操作人员会频繁接触盐酸。

（2）加酸过程搅拌器转动，将软管缠住，及时停泵整改，一旦断裂可能导致盐酸飞溅伤人。

（3）启停操作频繁，启停时就在加药撬块上，距离很近，风险极高。

为减少操作过程中对人员的伤害可能性，远离反应发生的气体，决定采取如下方法：

将2个CT5-10的空桶清洗后作为活化桶使用，活化桶安装到加药平台上，活化完成后，将其内的已活化二氧化氯放至循环水池。

3、加油桶爆裂情况

5月24日14:

30左右，相关人员到达现场，向两个CT5-10的空桶内注入新鲜水，随后加入稳定二氧化氯溶解。

准备就绪后，启动泵向桶内加入盐酸约250kg，随即大量黄色烟雾冒出，大约5分钟后黄色烟雾减小，最后烟雾基本消失。

随即安排人员佩戴空呼打开桶底部阀门，向循环水池加药，大约5分钟后，加药桶发生爆裂，发出巨响，现场施工临时中断，造成加药台边的栏杆变形、简易加药装置和照明灯损坏，因提前预计有大量黄烟冒出，人员已提前撤离至上风向，未造成人员受伤和其他财产损失。

二、原因分析

1、二氧化氯活化时浓度偏高，达到二氧化氯爆炸条件

（1）二氧化氯爆炸条件与机理

二氧化氯在达到一定条件的情况下，会发生爆炸等风险。

参考国内外相关报道，对二氧化氯爆炸有以下认识：

A、二氧化氯的浓蒸气超过大气压强41KPa时爆炸；

B、二氧化氯不稳定，受热或遇光易分解为氧和氯，引起爆炸；

C、当溶液中的二氧化氯浓度高于10%或空气中大于10%时，易发生低水平爆炸，气体二氧化氯用空气稀释到10%以下的浓度时为安全。

据二氧化氯爆炸特性和机理研究报道，气体二氧化氯的爆炸特性存在以下几点：

A、气体二氧化氯的爆炸极限为9.5~100%，即二氧化氯的体积比低于9.5%是安全的。

B、气体二氧化氯的浓度在20~40%、50~70%和80~90%范围内，爆炸压力随浓度的增加缓慢增大，而在10~20%、40~50%和70~80%范围，爆炸压力随浓度的增加而急剧增大，也就是说，气体二氧化氯的燃烧或爆炸与其他二氧化氯的浓度梯度有关，在某一浓度梯度范围内，燃烧或爆炸过程基本维持不变或变化较小，当浓度越过某一值时，燃烧或爆炸过程发生突变，所产生的压力会急剧增加。

C、最大爆炸压力出现的时间（诱导时间）随其他二氧化氯浓度的增加而缩短，浓度为10%时，最大爆炸压力在2195ms出现，但当浓度为20%时，最大爆压出现的时间迅速缩减到52.8ms，当浓度达到70%时，最大爆压出现的时间在10ms以内，此后，浓度继续增加，最大爆压出现的时间基本维持在8ms。

为此得出结论，在使用气体二氧化氯时，必须要控制二氧化氯的浓度（V）在9.5%以内才能确保安全。

（2）二氧化氯活化加药桶爆裂分析

在进行二氧化氯活化过程中，上午活化生成的溶液中二氧化氯浓度约45%*100/（800+100+300）=3.75%，上午气温低，未受到阳光直射等，药筒体积相对较大，气相二氧化氯浓度不高，从而未达到爆炸条件，因此从环境和浓度上说是安全的。

下午活化生成的溶液中二氧化氯浓度约45%*100/（500+100+250）=5.29%，同时，下午气温高，受到阳光直射，加药桶出口口径较小，桶内气体二氧化氯浓度上升，可能在环境气温、阳光照射和浓度中某个条件达到了爆炸条件，从而造成加药桶爆裂。

（溶液浓度计算按照稳定二氧化氯全部活化计算，45%*100/（800+100+300）：

45%的稳定二氧化氯100公斤，加水800公斤，100公斤稳定二氧化氯，300公斤盐酸，挥发气体质量忽略，按质量百分比计算（下午的浓度计算类似））

2、对循环水清洗化学药品风险识别不足

在作业前对方案进行讨论时，识别出二氧化氯活化过程会生产有毒气体，因此制作了较长的加药管线，增加了可移动起停泵按钮，远距离操作加药，避免有毒气体的摄入对人体造成伤害。

但未能有效识别到二氧化氯存在爆炸的风险，未做预防性措施。

仅以为“黄烟”为有毒气体，为了不让有毒气体大量扩散影响作业人员安全，从而错误低选择了小口径的容器作为活化箱。

3、对操作环境对加药过程的影响识别不足

由于未有效识别二氧化氯存在爆炸的风险，未对加药桶做遮光处理和降温措施，5月24日下午阳光强烈直射，操作环境温度高，可能加剧了化学反应，从而导致加药桶发生爆裂。

4、对化学药品使用程序掌握不足，未按规定程序执行

（1）二氧化氯（主剂）溶液配制规定及执行情况

根据稳定性二氧化氯使用说明，循环冷却水系统二氧化氯杀菌剂配置需在专用加药装置中进行，方法步骤如下：

A、将1kg粉剂溶解到20kg的水中，即得到含量为2%（20000mg/l）的二氧化氯溶液。

B、在上述2%溶液中加入适当的活化剂，活化时间为10—15分钟后，溶液变为深黄色即活化完成。

C、将活化液加水稀释15-20倍后即可投加。

同时，稳定性二氧化氯使用注意事项有：

A、本产品有效含量高，氧化性强，严禁与活化剂或酸类物质混放混存。

B、溶解配制过程中，应使用塑料制品，请勿使用金属制品。

C、活化剂具有腐蚀性，若不慎接触，请用清水冲洗即可。

D、本产品必须配制为2%的溶液再加入活化剂活化后才能投加消毒，宜现配现用。

E、本品应储存在阴凉通风干燥处，避免太阳直晒。

其中对配置成2%稳定二氧化氯稀溶液后再进行活化处理做了规定，而实际配置稀溶液浓度:

上午为：

45%*100/（800+100）=5%，下午为：

45%*100/（500+100）=7.5%，均超过规定浓度2%的要求。

而且对避免太阳直晒未做防范措施。

（2）盐酸（活化剂）配制方法及及执行情况

厂家提供的二氧化氯活化方法是：

用工业盐酸配制成5.5～6%的盐酸作为活化剂。

按主剂：

活化剂（辅剂）＝1：

1的比例加入。

实际使用的浓盐酸浓度约30%，需将浓盐酸投入5倍的水量中才能制成5.5～6%的稀盐酸。

对主剂和活化剂来说，主剂需稀释20倍，活化剂需稀释5倍，而实际浓度均超过了规定范围，未按程序需在稀释之后进行溶液配置和活化。

5、加药撬块设置不合理，未加工专业加药装置

按循环水清洗方案，需在短时间内冲击式投加800kg二氧化氯，加药撬块在二氧化氯活化过程中，存在巨大风险，而现场又无法找到更大的容器作为活化箱，为了尽快完成加药任务，也未根据需要加工专门的加药箱。

选择不当的加药箱，是引起加药桶爆裂的直接原因。

6、未按规定对实施方案进行严格审查把关

按照方案管理规定，尤其是外来施工单位的施工方案，需进行严格审查把关。

对本次实施方案，仅对各步骤进行了逐项讨论，对存在的风险进行了识别，拟在实施过程中加以注意防范。

但由于未进行充分讨论和有效沟通，对存在的风险识别不充分，造成方案存在潜在的风险，在实施过程中未能有效做出预防措施。

7、重大操作调整未进行及时汇报

由于未能有效识别风险，想当然的以为没有任何问题，当上午发现厂家提供的加药撬块在实施加药过程中存在极大风险的情况下，未及时向领导汇报反应情况，在未取得领导同意的情况下，采用了口径较小的加药桶。

同时，未按规定进行二氧化氯活化过程，也未及时汇报。

8、装置进入边生产、边检修、边技改阶段，连续工作时间较长，人员疲惫，安全意识上存在麻痹大意思想

装置自5月1日单套停产检修以来，管理人员全身心的投入到装置检修、技改和装置保运中，截止5月24日，已连续20多天连续晚睡早起，每天工作时间超过12小时，超负荷工作，休息时间严重不足，同时，主要技术负责人在5月23日夜间值班，到5月24日14:

00已连续工作近30小时，已是疲惫不堪。

现场的管理和技术人员尽管在每一个步骤的安全操作上都进行了严格把关，也对二氧化氯活化机理也进行了分析和讨论，但由于资料有限，沟通不畅，在安全管理和意识上已明显减弱，对存在的风险也未能有效识别，造成在未充分认识风险的情况下即开展了下一步工作。

三、经验教训及应对措施

本次二氧化氯加药桶爆裂事件教训十分深刻，给我们的安全生产进一步敲响了警钟，对此，拟采取以下措施：

1、进一步加强安全生产和技术管理

安全工作只有规定动作，没有自选动作。

所有的工作必须严格服从安全的需要，在不能保证安全的情况下，绝不开展下一步工作，更不能逾越程序或不按规定程序办事。

进一步加强方案的管理，落实技术措施，对不明确和有疑问的技术问题，需进行有效沟通和讨论之后才能确定，各项工作需严格按照方案实施。

2、进一步加强化工药剂的管理

一是对全厂化工药剂进行一次全面清理和检查。

对所有化工药剂的作用原理和安全使用规定进行归类整理，编制成册，督促相关人员学习掌握。

二是加强现有化工药剂仓储管理。

对存储地方和方式进行检查，对存在问题的立即安排进行整改。

在储存地点挂牌，对危险化工料设置标签，注明化工药剂名称和风险提示等内容。

三是严格采购管理。

要求化工药剂厂家提供化学分析方法，化工药剂入厂前需进行药剂鉴定分析，确保产品质量。

3、对循环水系统清洗项目，需做好以下两点：

一是对方案进行严格审查，严格把关，在确保万无一失的情况下才开展下一步工作。

5月26日上午召开视频会，已形成联络机制，每天进行工作联系，双方加强沟通。

重新编制清洗方案，对新方案进行认真审查和讨论，经修改完善确保万无一失的情况下才开展下一步工作。

二是严格执行汇报制度。

在循环水系统清洗过程中，通过