2013年安全工程師考試備考已經拉開帷幕，為使您順利通過2013年安全工程師考試，小編特編輯整理了安全工程師考試案例分析基礎階段練習題，幫您邊學邊練，鞏固知識點，讓您備考更輕松！

案例59特大TNT爆炸事故

一、事故經過

某年某月某日19：30，某省某廠TNT生產線硝化車間發生特大爆炸事故，造成了嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失。

TNT是一種烈性炸藥，由甲苯經硝硫混酸硝化而成。硝化過程中存在著燃燒、爆炸、腐蝕、中毒4大危險。硝化反應分為3個階段：一段硝化由甲苯硝化為一硝基甲苯(MNT)，用4臺硝化機并聯完成;二段硝化由一硝基甲苯硝化為二硝基甲苯(DNT)，用2臺硝化機并聯完成;三段硝化由二硝基甲苯硝化為三硝基甲苯(TNT)，用ll臺硝化機串聯起來完成。化學反應式如下：

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難得多，不僅反應時間長，需多臺硝化機串聯，而且硝硫混酸濃度高，并需控制在較高溫度下進行，因而生產危險性大。這次特大爆炸事故就是從三段2號機分離器(代號為Ⅲ-2#)開始的。

發生事故的硝化車間由3個實際相連的廠房組成。中間為9 m×40 m×15 m的鋼筋混凝土3層建筑，屋頂為圓拱形;東西兩側分別為8 m×40 m和12 m×40 m的2個偏廈。硝化機多數布置在西偏廈內，理化分析室布置在東偏廈內。整個硝化車間位于高3 m、四周封閉的防爆土堤內，工人只能從涵洞出入。爆炸事故發生后，硝化車問及其內部40多臺設備蕩然無存，現場留下一個方圓約40 m、深7 m的鍋底形大坑，坑底積水深2.7 m.

爆炸不僅使本廠房被摧毀，而且使精制和包裝廠房、空壓站及分廠辦公室遭到嚴重破壞，相鄰分廠也受到嚴重影響。位于爆炸中心西側的三分廠、南側的五分廠、北側的六分廠和熱電廠里，凡距爆炸中心600m范圍內的建筑物均遭嚴重破壞，1200m范圍內的建筑物局部被破壞、門窗玻璃全被震碎，3000m范圍內的門窗玻璃部分被震碎。在爆炸中心四周的近千棵樹木，或被沖擊波攔腰截斷，或被沖倒，或被削去半邊樹冠。

爆炸飛散物——殘墻斷壁和設備碎塊，大多被拋落在300 m半徑范圍內，少數飛散物被拋落更遠。例如，一根長800mm、直徑80mm的鋼軸被落至1685m處;一個數十噸重的鋼筋混凝土塊(原硝化廠房拱形屋頂的殘骸)被拋落在東南方487m處，將埋在地下2m深處的直徑400mm鑄鐵管上水干線砸斷，水溢成河;一個數十千克重的水泥墻殘塊被拋到310m遠并砸穿三分廠衛生巾生產廠房的屋頂，將室內2名女工砸成重傷。

據統計，這起事故死亡17人、重傷13人、輕傷94人;報廢建筑物約5萬㎡，嚴重破壞的有5.8萬㎡，一般破壞的有17.6萬㎡;設備損壞951臺(套)。直接經濟損失2 266.6萬元。此外，由于停產和重建，間接損失更加巨大。

根據對生產設備內炸藥量的測算，并從建筑物破壞等級與沖擊波超壓的關系，以及爆炸坑形狀和大小進行估算，確定這起事故爆炸的藥量約為40 t TNT當量。

二、事故原因分析

1.事故原點

事故發生后，由企業主管部門、政府勞動部門和工會勞動保護部門等組成聯合調查組，對事故進行調查。由于這起事故使原來的廠房和設備全被炸毀，現場已變成一個大而深的坑，且有積水。因而，盡管調查組專家反復勘察了事故現場，但找到的物證很少，儀表及記錄紙殘缺不全，這給確定事故原點和分析事故原因造成很大困難。好在當班的34名工人中，有17名幸存。經反復查詢，幸存者提供了發生事故前的生產情況和事故發生時的一些現象。調查組結合當事人口述筆錄，查證了許多有關圖樣和資料，做了一些模擬試驗，并從工藝技術、生產管理、設備狀況、原材料質量、生產操作等方面，進行了認真的分析和討論，最終確定并證實了事故原點——最先發生燃燒爆炸的設備是Ⅲ-2#機分離器。主要依據是：

(1)當事人口述：Ⅲ-2#機操作工自述，他于19：00從生產設備內取出硝化物和廢酸樣品。送到理化分析室;約19：15返回本崗位，發現Ⅲ-2#機分離器冒煙，就按規定打開

分離器雨淋裝置和硝化機冷卻水旁路閥進行降溫，然后去儀表控制室找班長報告情況。

(2)班長證詞。班長承認19：15左右Ⅲ-2#機操作工向他報告分離器冒煙，他帶領另2名工人來到硝化廠房，看到Ⅲ-2#機分離器冒煙很大，就指揮工人打開機前循環閥，加人濃硫酸，以進一步降溫。但此措施沒有奏效，廠房內已硝煙四起，煙氣嗆人，班長便和其他人退到廠房門口，接著就看見分離器沿口與上蓋之間向外噴火，他們心想“不好了”，便立即向防爆土堤外面跑去，剛出涵洞，身后“轟”地一聲就爆炸了。

(3)有關人員旁證。Ⅲ-2#機操作工證實，他于19：15從分析室送樣品回來，看到Ⅲ-2#機分離器冒煙，就走過去問Ⅲ-2#機操作工：“溫度高不高?”回答：“不太高。”他就回到本崗位。后來看到班長指揮幾個工人采取降溫抑煙措施。但硝煙越來越大，他就退到廠房外面，一看到著火，就從附近涵洞跑出防爆土堤。

(4)物證。從炸塌了的儀表控制室內找到了一些綜合記錄殘片，經補貼復原后顯示的數據證明，當天19：00左右三段硝化機硝酸濃度過高。工藝規程規定，Ⅲ-2#機硝酸濃度為1.0%～3.5%，而記錄為7.9%;工藝規定III-4#至111-7#機硝酸濃度為2.0%～4.0%，而記錄上Ⅲ-5#機硝酸濃度為12.6%，高出工藝規定二三倍。這造成工藝混亂，最低凝固點前移，反應最激烈的機臺為Ⅲ-2#機。這為Ⅲ-2#機最先冒煙、著火和爆炸提供了確鑿的物證。

(5)從爆坑形狀分析。從爆坑測繪圖可知，最深處等高線呈鞋底形，口部呈鴨梨形，其主軸線與硝化機布置主軸線呈大約50夾角，這說明起爆原點在三段硝化前幾臺機。根據工人所述冒煙、著火現象，確定為Ⅲ-2#機。它最先爆炸，其沖擊波使以后各機臺發生不同程度位移，隨即發生殉爆。盡管各機臺幾乎是同時爆炸的，但爆炸前有規則的位移使留下的爆坑呈傾斜狀態。

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。專家們又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。

經過對圖中因素逐項分析，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”，如下圖所示。

在第一條“事故因果鏈”中，關鍵是投料比不正確、工藝條件紊亂，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，這起事故之前就有這種現象。事故當日，白班生產已發現Ⅲ-6#、Ⅲ-7#機硝酸閥泄漏;二班于16：30接班后，由儀表工于17：00進行了修理，但已漏人硝化系統中的硝酸使反應液硝酸濃度過高，Ⅲ-2#機內硝酸濃度達7.09%，比工藝規定的1%～3.5%高二三倍，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，如機內掉人油棉紗、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，這起事故前并無油棉紗等掉人。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，這就使混酸與石棉繩的接觸機會增多。

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剩下的石棉繩，均能用火柴點燃。經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%的石棉，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，證明了此種石棉繩“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1500C.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下能及時打開安全放料裝置，將物料放人安全水池。但這個廠是建廠時間早的老廠，工藝落后，設備陳舊.廠房低矮，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

（責任編輯：中大編輯）

共2頁,當前第1頁  第一頁  前一頁  下一頁