工业气体爆炸事故原因分析及应急救援

张 龚

（新昌县新工气体有限公司，浙江新昌 312500）

在现代化工厂项目中，工业气体是重要的原料，但是其本身具有较强的危险性，在操作过程如果出现错误就会很容易造成爆炸。为了保证我国化工项目安全有序进行，不仅需要重视生产的效率，更要保证生产过程的安全。本文对工业气体爆炸的原因和紧急救援策略进行了详细分析，以最大程度地提高化学产品制造过程中人员和公司资产的安全性。

1 工业气体

1.1 工业气体分类

工业气体通常以压缩或液化状态存储在气瓶中，通常被称为瓶装工业气体。一般情况下按照“化学产品的分类和标签”可以将其分为两种类型：压缩气体和液化气。如果按照其危险性质分类，可以分为易燃气体、不易燃气体、有毒气体3种。不可燃气体性质稳定且不可燃，但是却可以令人窒息，进而危害生命。易燃气体，容易在特定情况下产生爆炸甚至大范围的燃烧现象。有毒气体，就是吸入后可能会导致人畜中毒甚至死亡的气体，有毒气体有部分也是可以燃烧的。

1.2 工业气体爆炸危险

工业气体爆炸的危险来自三个方面：

（1）爆炸并且燃烧的类型，可燃气体在可燃极限范围内，产生爆炸并燃烧。

（2）发生了物理性的爆炸，根据气体中可以压缩和液化存在的收缩特征，气体的压缩和液化具有临界压力及其临界温度，当压缩的温度上升到一定水平以上时，它不再能够在压力下进行液化，这个临界压力的数值统称为临界温度，并且临界压力与其所对应的压力被统称为临界温度。气体的临界温度越低，对气体的热量越敏感。伴随着蒸发速度越快，压力越高，产生的爆炸的危险就越大。通常，包含压缩气体和液化气的气瓶压力是有固定值的，在高压下的气体，当钢瓶被加热或猛烈撞击时，受到冲击或振动气体会迅速膨胀，瓶子内部的压力会急剧上升。如果压力高于气瓶的强度极限，则会产生气瓶的爆炸，其破坏力非常大。

（3）化学爆炸，一般情况下工业气体与其他物质之间的化学反应非常强烈，以至于产生高温和高压的现象，反应过程中会释放出大量的热量极易引起爆炸。工业气化具有非常活跃的特性，并且容易在空气中进行氧化、分解或者再次聚合。特别是有毒气体发生氧化时，如果这些氧化气体发生爆炸，它们也是有毒的，并且危害性更大。

2 工业气体爆炸事故原因分析

2.1 当反应失控时发生爆炸

大多数工业气体在高压下的氧化和聚合过程中会发生放热反应，但是当这些反应发生在容器中时，由于系统电源故障或缺水，反应热会积聚，温度会升高的同时压力也会急剧上升，当反应中的压力过高时，容器会爆炸。例如多年以前，我国东北城市一家化工厂在生产聚氯乙烯树脂时发生了严重的爆炸事故。经调查事故发生后，直接造成十二人丧生，两人受重伤，三人受到轻伤。经济损失高达二十多万元。这场事故的主要原因是生产机器正在进行聚合反应，并且反应仍处于激烈的阶段。但是处于该位置的操作员却关闭了冷却水阀，引起了激烈的反应。热量不能及时得到释放，聚合物的过热和超压导致冲开检修孔垫圈并喷洒大量的氯乙烯，最终产生静电引起车间发生火花爆炸。

2.2 泄漏气体引起的爆炸

易燃气体泄漏后，如果混入一定浓度的空气，当遇到直接火源时就会产生爆炸。根据爆炸理论，当可燃气体在空气中爆炸时，必须满足以下条件。

（1）此气体是易燃的，由气体和空气形成的混合物的浓度达到爆炸极限，形成爆炸混合物。

（2）如果遇到火源，爆炸性混合物可能会在某种程度上点燃进而发生爆炸。例如，前几年江苏某个城市的一家化肥厂的生产车间中的一条管道突然破裂，导致氢气泄漏并且引发爆炸。最终结果，这场事故中有五条鲜活的生命丧生，二十多人受伤。在这起事故中，高速气体在碰撞管道并且与管道破裂处产生剧烈摩擦，产生的静电火花直接点燃了空气中的混合气体进而产生爆炸燃烧。

2.3 生产设备检修引起爆炸

工业气体容易残留在设备和管道中，多数都是易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀性强的物质。频繁的维护工作又与火密不可分，轻微的粗心操作或违反操作程序就可能会引起火灾或爆炸。设备维护事故的许多原因是停车或试运行错误，未能按需分离和安装盲板，清洁和更换操作不正确，无法及时进行检查和维护程序。例如，在广西某家化工有限责任公司发生一场火灾爆炸，直接经济损失一百多万元。经过最终调查发现这次意外原因是当公司维修并更换氮气管时，熄灭酒精罐时没有将焊接好的氮气管从酒精罐中分离出来，导致酒精蒸气进入氮气管形成酒精混合气体，最终被引燃导致回火引起严重的爆炸事故。

2.4 工业气体储存瓶爆炸

近年来，在我国发生了许多由气瓶爆炸引起的事故，造成多数人身伤害和严重的财产损失，其主要原因是：

（1）根据相关规定，在工业气体储存瓶补填之前需要检测气瓶中是否有残留气体。气瓶中的残留气体和填充气体之间容易发生化学反应进而引起爆炸事故。例如，在南方某省某市连续发生了多次气瓶爆炸的事故。其中一起爆炸造成了严重的后果，导致5人死亡，12人受伤，直接经济损失一百多万元以上。这几个事故当中的所有气瓶都安装在同一氧气站中，氧气加气站在操作过程中，没有按照程序检测气瓶中是否有残留气体，所以可燃气体保留在已填充的气瓶中，使用中的刺激会引起化学爆炸。

（2）乙炔瓶中的丙酮量明显不足，导致爆炸。溶剂中缺少丙酮不仅会减少溶解的乙炔气体的量，而且溶剂的缺乏也会增加气瓶中的压力，使其在运输和使用过程中更容易爆炸。

3 工业气体泄漏、爆炸事故应急救援策略

3.1 工业气体事故应急救援程序

如果发生严重的工业气体事故，现场的工作人员应立即向紧急救援中心报告。报告内容包括：事故发生的时间和地点，事故的类型，发生事故的设备的位置，材料特性和状况，给出警报的人员姓名，电话号码等。指挥部接到事故报告后，立即向事故发生控制区安全生产监督管理部门汇报，同时根据事故的性质，动员应急人员进行营救。紧急救援物资和专家需要立即赶赴事故现场。应急救援人员到达现场后，立即了解事故现场的情况和事故的性质，确定安全区域和具体的事故管理实施方案，并负责应急工作，合理布置救援任务。专家到达现场后，迅速判断事故情况，并提出处理方法和预防措施。医护人员到达现场后，将根据指挥人员的指示，采取必要的自我防护措施，并根据分工开展处置和救援活动。事故得到控制后，需要相关人员在现场进行净化工作。

3.2 工业气体泄漏事故的处置措施

如果工厂的易燃气体发生泄漏，则严禁在事故现场使用或者打开火源，需要紧急关闭电源，并清除可能导致事故中心爆炸的所有物品。火源燃烧的状态，取决于泄漏区域和可燃气体的扩散，相关人员可以确定受事故影响区域的警戒范围和安排人员进行紧急疏散。进入警戒区域时，严禁携带或使用手机，严禁携带带有金属物体的鞋子或非防爆工具。如果是不燃气体发生泄漏，应急救援人员需要佩戴呼吸器，并立即在事故中心区域的边界上设置警告线。疏散受事故影响的人员，以避免发生窒息，扩散和发生不可燃气体事故。万一发生有毒气体泄漏事故，紧急救援人员应佩戴呼吸系统，穿上完全隔离危险物品的防护服，并立即开始在中心区域发出警告。根据有毒气体的毒性和扩散性以及事故情况，疏散受事故影响的人员。

3.3 工业气体泄漏源头和泄漏物的处置措施

如果工业气体在制造过程中发生漏气情况下，工作人员可以在安全的情况下关闭阀门，停止操作或进行更改过程。如果容器中的工业气体泄漏，使用喷水器或者使用消防水冷却容器，并使用适当的材料堵住泄漏处。对于泄漏物的处理，首先，通常采用稀释其浓度和范围覆盖的方式。例如，泄漏的是易燃气体，可以在现场施加大量的水蒸气或氮气以破坏燃烧条件。运用喷雾开花水等方式对其进行稀释。当液化气泄漏时，表面可以覆盖某种物质，以延迟其蒸发到大气中。其次，泄漏的液体可以运用沙子等材料进行吸收中和并排放到安全的地方。

3.4 气体泄漏引起火灾事故的应急处置措施

如果发生气体泄漏引起火灾，则必须首先扑灭周围正在燃烧的火焰，阻止火势进一步蔓延的路径，将其控制在一定的燃烧范围。如果现场情况不能实施阻隔措施，则必须保持气体的稳定燃烧。否则，大量可燃气体突然加速泄漏将与空气混合并在火源处猛烈爆炸，造成灾难性的后果。如果在火灾现场现上有易燃的压力容器，则应尽可能用水枪覆盖，并将其拉到安全的地方以防止破裂再次对周围的人或者物进行伤害。如果天然气管道泄漏并着火，在安全的情况下可以寻找天然气的管道阀门。如果阀门没有损坏，直接关闭入口和出口的阀门就可以控制火势并使其自动熄灭。最重要的是，现场指挥人员密切注意危险的迹象。灭火时，长时间不能稳定燃烧的散热容器的安全阀突然着火，并且变亮，尖叫，震动，并显示出破裂的其他迹象。此时，指挥人员需要及时、准确地做出决定，并将现场人员撤离到安全的地方，以进一步保护人们的生命。

4 结束语

现阶段由于化工企业的生产特殊性，工业气体的使用的效率更加频繁和密切，所以做好工业气体的防爆工作十分重要。相关企业在生产过程中需要强化操作人员的职业技能和责任心，严格按照工作流程进行操作，进一步做好防爆工作，才能更好地保障自身的生命安全，为社会减少不必要的经济损失。