一起特大TNT爆炸事故(一)

详细内容

　一、事故经过

　　某年某月某日19:30，某省某厂TNT、生产线硝化车间发生特大爆炸事故，造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。

　　TNT是一种烈性炸药，由甲苯经硝琉混酸硝化而成。硝化过程中存在着燃烧、爆炸、腐蚀、中毒四大危险。硝化反应分为三个阶段:一段硝化由甲苯硝化为一硝基甲苯(MNT)，用4台硝化机并联完成；二段硝化由一硝基甲苯硝化为二硝基甲苯(DNT)，用2台硝化机并联完成；三段硝化由二硝基甲苯硝化为三硝基甲苯(TNT)，用11台硝化机串联起来完成。化学反应式如下:

　　CH3C6H5+HNO3+(H2SO4)→CH3C6H4(NO2)+H2O

　　CH3C6H4(NO2)+HNO3+(H2SO4)→CH3C6H3(NO2)2+H2O

　　CH3C6H3(NO2)2+HNO3+(H2SO4)→CH3C6H2(NO2)3+H2O

　　三段硝化比二段硝化困难得多，不仅反应时间长，需多台硝化机串联，而且硝硫混酸浓度高，并控制在较高温度下进行，因而生产危险性大。这次特大爆炸事故就是从三段2号机分离器(代号为III-2+)开始的。

　　发生事故的硝化车间由3个实际相连的厂房组成。中间为9m×40m×15m的钢筋混凝土3层建筑，屋顶为圆拱形；东西两侧分别为8m×40m和12m×40m的2个偏厦。硝化机多数布置在西偏厦内，理化分析室布置在东偏厦内。整个硝化车间位于高3m、四周封闭的防爆土堤内，工人只能从涵洞出入。爆炸事故发生后，硝化车间及其内部40多台设备荡然无存，现场留下一个方圆约40m、深7m的锅底形大坑，坑底积水深2．7m。

　　爆炸不仅使本厂房被摧毁，而且使精制、包装厂房、空压站及分厂办公室遭到严重破坏，相邻分厂也受到严重影响。位于爆炸中心西侧的三分厂、南侧的五分厂、北侧的六分厂和热电厂里，凡距爆炸中心600m范围内的建筑物均遭严重破坏，1200m范围内的建筑物局部被破坏，门窗玻璃全被震碎；3000m范围内的门窗玻璃部分被震碎。在爆炸中心四周的近千棵树木，或被冲击波拦腰截断，或被冲倒，或被削去半边树冠。

　　爆炸飞散物——残墙断壁和设备碎块，大多被抛落在300m半径范围内，少数飞散物被抛落更远。例如，一根长800mm、φ80mm的钢轴被落至1685m处；一个数十吨重的钢筋混凝土块(原硝化厂房拱形屋顶的残骸)被抛落在东南方487m处，将埋在地下2m深处的牵400mm铸铁管上水干线砸断，水溢成河；一个数十公斤重的水泥墙残块被抛到310m远并砸穿三分厂卫生巾生产厂房的屋顶，将室内2名女工砸成重伤。

　　据统计，这起事故死亡17人、重伤13人、轻伤94人；报废建筑物约5万m2。严重破坏的有5.8万m2，一般破坏的有l7.6万m2；设备损坏951台(套)，直接经济损失2266．6万元。此外由于停产和重建，间接损失更加巨大。

　　根据对生产设备内炸药量的测算，并从建筑物破坏等级与冲击波超压的关系，以及爆炸坑形状和大小的估算，确定这起事故爆炸的药量约为40tTNT当量。

　　二、事故原因分析

　　1．事故原点

　　事故发生后，由企业主管部门、政府劳动部门和工会劳动保护部门等组成联合调查组，对事故进行调查。由于这起事故已使原来的厂房和设备全被炸毁，现场已变成一个大而深的坑，且有积水。因而，尽管调查组专家反复勘察了事故现场，但找到的物证很少，仪表及记录纸残缺不全，这给确定事故原点和分析事故原因造成很大困难。好在当班的34名工人中，有17名幸存。经反复查询，他们提供了发生事故前的生产情况和事故发生时的一些现象。调查组结合当事人口述笔录，查证了许多有关图纸和资料，做了一些模拟试验，并从工艺技术、生产管理、设备状况、原材料质量、生产操作等方面，进行了认真的分析和讨论，最终确定并证实了事故原点——即最先发生燃烧爆炸的设备是三段2号机分离器。主要依据是:

　　(1)当事人口述。Ⅲ-2+机操作工自述，他于19:00从生产设备内取出硝化物和废酸样品，送到理化分析室，约19:15返回本岗位，发现Ⅲ-2+机分离器冒烟，就按规定打开分离器雨淋装置和硝化机冷却水旁路阀进行降温，然后去仪表控制室找班长报告情况。

　　(2)班长证词。班长承认19点15分左右Ⅲ-2+机操作工向他报告分离器冒烟，他就带领另2名工人来到硝化厂房，看到Ⅲ-2+机分离器冒烟很大，就指挥工人打开机前循环阀，加入浓硫酸，以进一步降温。但此措施没有奏效，厂房内已硝烟呛人，班长便和其他人退到厂房门口，接着就看见从分离器沿口与上盖之间向外喷火，心想“不好了”，便立即向防爆土堤外面跑去，刚出涵洞，身后“轰"地一声就爆炸了。

　　(3)有关人员旁证。Ⅲ-10+机操作工证实，他于19:15从分析室送样品回来，看到Ⅲ-2+机分离器冒烟，就走过去问Ⅲ-2+机操作工:“温度高不高?”回答:“不太高”。他就回到本岗位。后来看到班长指挥几个工人采取降温抑烟措施。但硝烟越来越大，他就退到厂房外面，一看到着火，就从附近涵洞跑出防爆土堤。

　　(4)物证。从炸塌了的仪表控制室内找到了一些综合记录残片，经补贴复原后显示的数据证明，当天19:00左右三段硝化机硝酸浓度过高。工艺规程规定，Ⅲ-2+机硝酸浓度为1.0％～3.5％，而记录为7.99%；工艺规定Ⅲ-4+至Ⅲ-7+机硝酸浓度为2.O％～4.O％，而记录上Ⅲ-5+机硝酸浓度为12.6％，高出工艺规定二三倍。这造成工艺混乱，最低凝固点前移，反应最激烈的机台为Ⅲ-2+机。这为Ⅲ-2+机最先冒烟、着火和爆炸提供了确凿的物证。

　　(5)从爆坑形状分析。从爆坑测绘图可知，最深处等高线呈鞋底形，口部呈鸭梨形，其主轴线与硝化机布置主轴线呈大约5。夹角，这说明起爆原点在三段硝化前几台机。根据工人所述冒烟、着火现象，确定为Ⅲ-2+机。它最先爆炸，其冲击波使以后各机台发生不同程度位移，随即发生殉爆。尽管各机台几乎是同时爆炸的，但爆炸前的有规则的位移使留下的爆坑呈倾斜状态。