一、事故概況

　　2007年5月4日0時(shí)02分，阜陽(yáng)市昊源化工集團有限公司液氨球罐區,向2號液氨球罐輸送液氨的進(jìn)口管道中安全閥裝置的下部截止閥發(fā)生破裂，管道內液氨向外泄漏，造成33人因呼入氨氣出現中毒和不適,住院治療和觀(guān)察。事故發(fā)生后，該公司進(jìn)行緊急處置，用9.5分鐘時(shí)間，制止了泄漏。

　　事故發(fā)生時(shí)，截止閥底部發(fā)生破裂，底部一塊直徑100mm的圓形閥體外殼破裂飛出，液氨大量泄漏。

　　事故截止閥的破裂口直對正北方向，而西北方向的30-35米處，由阜陽(yáng)市水利建筑安裝工程公司負責建設的涼水塔工地正在施工，造成33名人員中毒和不適 ，中毒人員中，阜陽(yáng)市水利建筑安裝工程公司人員29人(主要為農民工，其中有2名婦女和1名8歲男童)，江蘇江都市橋臺工業(yè)設備安裝公司人員2人，潁東區陳油坊行政村(承包鍋爐出渣人員)1人，此外，還有昊源化工集團公司保安1人。

　　5月7日上午11時(shí)，受傷人員中,8人重度中毒(其中3人切開(kāi)喉管治療)，14人中度中毒，4人住院觀(guān)察。

　　截止5月14日，28名中毒者9人處于重癥狀態(tài),9人處于中癥狀態(tài),10人留院觀(guān)察。

　　事故發(fā)生后，阜陽(yáng)市政府組成了安監、質(zhì)監等部門(mén)參加的調查組，對事故進(jìn)行調查，事故閥門(mén)委托合肥通用機械研究院進(jìn)行鑒定。省安監、質(zhì)監、環(huán)保、衛生等部門(mén)派人趕赴現場(chǎng)指導事故調查和傷員搶救工作。

　　二、事故調查

　　(一)工廠(chǎng)情況

　　安徽昊源化工集團有限公司始建于1970年，由原阜陽(yáng)化工總廠(chǎng)改制而成，是股權結構多元化的大型化工企業(yè)。公司下設塑業(yè)、制氣、機械制造等四個(gè)子公司，占地面積52萬(wàn)平方米，員工1400余人，擁有總資產(chǎn)6.83億元，主要產(chǎn)品有尿素、碳酸氫銨、甲醇、嗎啉以及余熱發(fā)電30MW和塑料編織袋等。是一個(gè)典型的危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)。

　　該公司原生產(chǎn)能力為：尿素合成氨系統(18萬(wàn)噸/年液氨聯(lián)產(chǎn)7萬(wàn)噸/年甲醇，含1臺400米3液氨球罐)。已取得危險化學(xué)品生產(chǎn)許可。

　　(二)新建、擴建項目情況

　　2005年來(lái)該公司進(jìn)行生產(chǎn)新建與擴建，其中40萬(wàn)噸/年尿素生產(chǎn)裝置(含20萬(wàn)噸/年尿素生產(chǎn)裝置一套、2臺6M50壓縮機、650米3液氨球罐2臺、φ1800氨合成系統一套，在建的φ1600甲醇合成系統一套、變壓吸附脫碳裝置和脫硫裝置各1套)。該建設項目已完成20萬(wàn)噸/年的尿素的投產(chǎn)，項目已簽訂安全預評價(jià)合同，未進(jìn)行安全設施設計、竣工安全驗收、試生產(chǎn)方案未進(jìn)行備案。

　　液氨球罐群屬于40萬(wàn)噸/年尿素生產(chǎn)裝置技術(shù)改造項目?jì)热?。包括?臺650米3液氨球罐和附屬液氨管線(xiàn)。

　　(三)設計、制造、安裝、使用情況

　　該套液氨管道系統是安徽昊源化工集團有限公司設計室設計(有管道設計許可，證號：SPG皖007-08)，江蘇江都市僑臺工業(yè)設備安裝公司安裝(安裝許可證號：GAZ蘇—005—07)。

　　該管線(xiàn)系統2005年8月安裝，管道安裝未進(jìn)行安全性能監督檢驗。

　　該管線(xiàn)系統2006年8月方投入運行，使用未辦理使用登記手續。截止事故發(fā)生共運行近9個(gè)月時(shí)間。

　　該崗位作業(yè)人員業(yè)經(jīng)考試發(fā)證，持證上崗。

　　球罐設計壓力2.6Mpa，設計溫度-15-50℃;液氨管道設計，取液氨管道工作壓力2.3Mpa，實(shí)際運行壓力(查生產(chǎn)記錄)2.2-2.3Mpa。

　　液氨管線(xiàn)直徑為133mm，在管線(xiàn)上配有安全閥，安全閥與管道之間設有截止閥。

　　選用上海宏祥空調設備廠(chǎng)(原名：朱行閥門(mén)廠(chǎng))制造的J41B-2.5-80 截止閥(Dg80，Pg25，材質(zhì)為灰口鐵)。同時(shí)購置的同規格型號的閥門(mén)有4只，并于2005年8月13日進(jìn)行了試漏試驗，2005年8月安裝到系統上，安裝后，系統分別進(jìn)行了水壓試驗(試驗壓力3.75MPa)和氣密性試驗(試驗壓力2.875MPa)，2006年8月與系統同時(shí)投入使用。

　　(四)事故過(guò)程

　　5月3日11:45左右,安徽昊源化工集團聯(lián)合車(chē)間合成工段四班班長(cháng)和一班班長(cháng)進(jìn)行交接班倒罐操作，操作結束離開(kāi)現場(chǎng)后，行至11萬(wàn)變電所時(shí)(5月4日0:02分，聽(tīng)到氨庫方向一聲異常響聲，2#氨罐進(jìn)口管一安全閥下部截止閥閥體突然開(kāi)裂，液氨泄漏。

　　兩人發(fā)現氨泄漏后，一班班長(cháng)跑到Φ1800mm合成崗位關(guān)閉放氨閥，四班班長(cháng)跑到合成崗位迅速佩戴空氣呼吸器到氨庫關(guān)閉2#氨罐進(jìn)口閥，崗位操作人員佩戴防氨毒面具關(guān)閉補充氣閥，進(jìn)行緊急停車(chē)處理。從泄漏發(fā)生至關(guān)閉閥門(mén)處理結束，歷時(shí)約9分半鐘左右，泄漏氨量約5.5米3左右，事故發(fā)生時(shí)安全閥未啟跳。

　　事故現場(chǎng)位于昊源化工集團廠(chǎng)區西北角氨儲罐區，罐區四周分別是：北部是冷卻塔施工現場(chǎng)，西部是廠(chǎng)區圍墻，南部是脫碳裝置安裝施工工地，東部是廠(chǎng)區空地，西北角距罐區約60米處是阜陽(yáng)市水利建筑安裝工程公司冷卻塔施工臨時(shí)工棚，冷卻塔北部、南部各有一條安全疏散通道，其中南部通道被冷卻塔施工土方堆積堵塞。事故當天風(fēng)向為西南風(fēng)，事故發(fā)生時(shí)冷卻塔施工現場(chǎng)和工棚內共有29人。

　　經(jīng)計算，這次泄漏液氨量達5.5米3，若按標準狀態(tài)下液氨比重0.771計,泄漏液氨達4.24噸(當時(shí)球罐介質(zhì)溫度為16℃)。與我省2007年4月8日銅陵發(fā)生的液氨罐車(chē)安全閥撞斷事故比,銅陵事故罐車(chē)安全閥撞斷,導致安全閥接口氣相泄漏時(shí)間達4小時(shí)36分鐘,泄漏液氨1.85噸。而本次事故泄漏時(shí)間僅有9分30秒，足可見(jiàn)液相泄漏的危害性更大。

　　事故發(fā)生后，安徽昊源化工集團立即啟動(dòng)了“氨泄漏應急救援預案”，并向市政府和有關(guān)部門(mén)進(jìn)行了報告，在進(jìn)行緊急停車(chē)處理的同時(shí)，對事故現場(chǎng)周?chē)藛T進(jìn)行緊急疏散，并與趕到的公安、消防、醫療人員一起對現場(chǎng)及周?chē)M(jìn)行搜尋和救護，將中毒人員立即送有關(guān)醫療機構觀(guān)察救治。由于當班工人處置熟練迅速果斷，沒(méi)有造成更大危害。

　　(五)現場(chǎng)調查

　　查該公司生產(chǎn)操作記錄，該管道實(shí)際運行壓力為2.2-2.3Mpa ，沒(méi)有發(fā)現有超壓情況的證據。

　　發(fā)生事故的液氨工藝管線(xiàn)總長(cháng)267米,規格為Φ133×7,安裝安全閥的支管規格為Φ89×4.5。

　　安全閥型號為:A41H-40(微啟式安全閥).DN80 PN40，事故發(fā)生時(shí)安全閥沒(méi)有起跳.對事故截止閥上部的安全閥進(jìn)行試驗，安全閥開(kāi)啟壓力為2.5Mpa，符合要求。

　　現場(chǎng)檢查發(fā)現該事故閥門(mén)底部脆斷飛出，斷口呈園型，直徑100mm，現場(chǎng)搜尋，未找到閥體底部爆炸碎片。對斷口表面目視檢查發(fā)現有一處原始陳舊裂紋，深度超過(guò)閥門(mén)壁厚的2/3。

　　從事故截止閥的外形看，全啟狀態(tài)下的閥桿有一段呈金屬本色，說(shuō)明事故狀態(tài)下，截止閥處于半關(guān)閉或全關(guān)閉狀態(tài)，否則該段閥桿會(huì )有銹蝕痕跡。由此，有疑似關(guān)閉的嫌疑。

　　三、事故分析

　　(一)事故閥門(mén)鑒定分析

　　委托合肥通用機械研究院進(jìn)行技術(shù)鑒定。經(jīng)該院鑒定分析，存在以下問(wèn)題;

　　1、宏觀(guān)檢查結果表明，閥體底部在爆裂時(shí)整體脫落，斷裂部位未見(jiàn)塑性變形，呈明顯脆斷特征。目視檢查斷口，有一長(cháng)42mm，深8.5mm,陳舊性裂紋，延內壁向外壁擴展，該部位實(shí)測壁厚為11mm，裂紋深度為壁厚的77%。

　　2、對事故閥門(mén)斷裂處進(jìn)行厚度測量，最小厚度為8.8mm。最大厚度為12.6mm。閥體厚度不均勻。

　　3、對于公稱(chēng)壓力為2.5Mpa，公稱(chēng)直徑為80mm的球墨鑄鐵截止閥和鑄鋼截止閥， GB12233-89《通用閥門(mén) 鐵制截止閥與升降式止回閥》規定閥體最小壁厚分別為10mm和9.9mm，而事故截止閥的閥體最小壁厚僅為8.8mm，明顯偏薄。

　　4、該事故截止閥公稱(chēng)直徑80mm，公稱(chēng)壓力2.5Mpa。GB12233-89《通用閥門(mén) 鐵制截止閥與升降式止回閥》對于閥體材料為灰鑄鐵的截止閥推薦最高壓力等級為1.6Mpa等級。對于公稱(chēng)直徑80mm，公稱(chēng)壓力2.5Mpa的鐵制截止閥GB12233-89規定閥體材料應選用比灰鑄鐵性能更好的球墨鑄鐵或鑄鋼。

　　5、化學(xué)成分分析：閥體材料碳含量為4.75%,超過(guò)GB9439中對灰鑄鐵碳含量≤3.8%的要求。

　　6、拉伸試驗結果：閥體鑄件抗拉強度僅為71Mpa，低于GB9439對灰鑄鐵中最低牌號HT100的標準抗拉強度不低于100Mpa的要求。

　　7、沖擊試驗結果：閥體鑄件常溫沖擊功僅為2J左右，幾乎沒(méi)有韌性。

　　8、硬度試驗時(shí)，試件一壓就裂。

　　9、微觀(guān)斷口檢查，目視檢查發(fā)現的陳舊裂紋斷口上具有陳舊性斷口特征，該部位應為啟裂處，斷口上石墨斷面占有很大比例。

　　閥體斷口呈現三個(gè)部位：?jiǎn)⒘褏^、擴展區和交匯區。啟裂在陳舊裂紋部位，交匯在斷口突出的臺階處。

　　啟裂部位有致密的泥狀腐蝕產(chǎn)物，其他部位為疏松的Fe2O3，為斷口受污染后的新鮮腐蝕產(chǎn)物。

　　斷口內大量片狀石墨。石墨與鋼相比，其機械性能低，因而可以將其視為無(wú)數個(gè)微裂紋，這些微裂紋將金屬基體割裂，當受到外力時(shí)，在裂紋尖端引起應力集中，容易產(chǎn)生破裂。在灰鑄鐵中石墨越多，片狀石墨越大，分布越不均勻，則強度和塑性就越低。

　　(二)液氨輸送工藝分析

　　阜陽(yáng)昊源化工集團公司的液氨輸送工藝是：從冷交換器出口排除的液氨，通過(guò)氣動(dòng)薄膜調節閥調節，由將高壓轉換為中壓后，液氨從放氨管線(xiàn)進(jìn)入液氨球罐。

　　為了了解工藝情況，我們專(zhuān)去與昊源公司同生產(chǎn)工藝的安徽四方化工集團公司進(jìn)行調研，與工藝、設備人員進(jìn)行了座談，并延液氨輸送管線(xiàn)查看了液氨管線(xiàn)輸送流程。

　　安徽四方集團的液氨輸送工藝是：

　　1、氫氮氣在合成塔(P設32Mpa)反應成為合成氣(10-20%氨氣，80-90%氫氮氣)，合成氣經(jīng)過(guò)分離后，進(jìn)入冷交換器(P設32Mpa，殼程與管程壓差為2.0Mpa)，在冷交換器進(jìn)一步冷卻后，液氨從冷交換器低部流出。

　　2、高壓減壓閥進(jìn)口連接冷交換器底部出口管，出口連接放氨總管(直徑133mm)，經(jīng)過(guò)高壓減壓閥減壓，液氨壓力由32Mpa減為2.2-2.6Mpa，減壓后的液氨通過(guò)放氨總管，進(jìn)入中繼槽。生產(chǎn)過(guò)程中冷交換器出口閥門(mén)的開(kāi)與關(guān)，采取GCS(中心儀表控制室)自動(dòng)控制和操作人員手動(dòng)控制(在儀表失靈時(shí))。

　　3、中繼槽為16米3的臥式儲罐(P設2.55Mpa)，其起到緩沖、計量、保持液位，防止氫氮氣竄入的作用。中繼槽設安全閥、放空管、流量計、電磁氣動(dòng)閥、液位計，安全閥開(kāi)啟壓力設定為2.75Mpa。

　　4、從中繼槽出來(lái)的液氨，通過(guò)流量計，進(jìn)入液氨管道輸送至液氨球罐(P設2.45Mpa)。

　　由于少量合成尾氣(氫、氮氣)也隨液氨進(jìn)入氨儲存系統，由此，放氨管線(xiàn)、中繼槽和液氨球罐的系統壓力不單純是液氨的飽和蒸汽壓。而是飽和蒸汽壓加上尾氣的壓力。因此對這類(lèi)液氨系統的設計、制造、安裝、使用、檢驗等，應與氨制冷系統的壓力容器、壓力管道有所區別。

　　阜陽(yáng)昊源化工集團公司的液氨輸送管道中間沒(méi)有設置緩沖裝置。據了解，我省還有一些尿素生產(chǎn)企業(yè)使用此種工藝。此外昊源化工集團公司的安全閥設計配置不當。該管線(xiàn)介質(zhì)為液氨，而安全閥選擇為微啟式安全閥，直接安裝在管道上，一旦液氨介質(zhì)超壓，安全閥起跳，由于介質(zhì)汽化吸熱，容易造成安全閥凍結，失去安全泄放作用。

　　在合成氨生產(chǎn)實(shí)際中，每班要進(jìn)行產(chǎn)量指標考核，因此需要對生產(chǎn)液氨進(jìn)行計量。安徽四方公司由于配置了中繼槽，具有計量功能。而阜陽(yáng)昊源公司沒(méi)有計量裝備，采取各班生產(chǎn)的液氨分別輸送到不同球罐的方法計量。這樣就產(chǎn)生了在交接班時(shí)需要切換球罐的液氨進(jìn)口閥門(mén)，企業(yè)稱(chēng)為倒罐作業(yè)。在倒罐作業(yè)中，若操作不當，極易造成液氨管線(xiàn)系統超壓。

　　舉一例說(shuō)明：如甲班為小夜班，乙班為大夜班，甲班生產(chǎn)的液氨輸送到1號球罐，乙班生產(chǎn)的液氨輸送2號球罐，在甲班與乙班交接班倒罐作業(yè)時(shí)，正常操作是先打開(kāi)2號球罐的進(jìn)口閥，再關(guān)閉1號球罐的進(jìn)口閥。如果操作程序顛倒，先關(guān)閉1號球罐的進(jìn)口閥，再打開(kāi)2號球罐的進(jìn)口閥，則造成液氨管線(xiàn)急速超壓(此時(shí)的超壓是液態(tài)超壓，由于液體的可壓縮性小，會(huì )在較短的時(shí)間內液氨管道壓力急劇升高，就像水壓試驗)。這種作業(yè)完全靠人工控制，在化肥企業(yè)，此類(lèi)超壓情況時(shí)有發(fā)生，通常的形態(tài)是安全閥起跳。

　　對阜陽(yáng)昊源公司5.事故調查中，沒(méi)有發(fā)現有超壓情況的證據，按照以事實(shí)為依據，以法律為準繩的事故調查原則，和無(wú)證據不判定的準則，排除超壓原因。

　　四、事故初步結論

　　綜上分析，這是一起典型的是一起危險化學(xué)品泄漏事故和特種設備重大事故，也是一起危險化學(xué)品安全責任事故和特種設備安全責任事故。

　　(一)事故直接原因

　　截止閥存在原始缺陷，在應力作用下,加之材料沒(méi)有韌性,裂紋擴展，在達到臨界尺寸時(shí)，裂紋貫穿，液氨泄漏，由于液氨汽化吸收熱量，造成截止閥溫度降低，導致閥體在低溫下發(fā)生低應力脆性斷裂，液氨大量泄漏。

　　(二)事故主要原因

　　在制造、安裝、使用等環(huán)節上的違章違規(略涉及安全生產(chǎn)三同時(shí)部分)。

　　1、管道元件設計選型錯誤，設計違標

　　(1)該管道系將合成系統液氨輸送至液氨球罐的工藝管道，液氨球罐的設計壓力為2.6Mpa，液氨管道的設計應當與球罐設計壓力同等級或略高，而該管道截止閥的選型為Pg2.5，降低了一個(gè)壓力等級。

　　(2)按照GB12233-1989《通用閥門(mén)鐵制截止閥與升降式止回閥》規定，對閥體材料為灰鑄鐵的鐵制截止閥的可用壓力登記，標準推薦最高選用到1.6Mpa，而事故截止閥的公稱(chēng)壓力卻為2.5Mpa，公稱(chēng)通徑為80mm。對于公稱(chēng)壓力為2.5Mpa，公稱(chēng)通徑為80mm的鐵制截止閥，標準規定閥體材料應選用球墨鑄鐵或鑄鋼。

　　2、制造違標，產(chǎn)品質(zhì)量低劣

　　(1)如1、(2)款所述，該截止閥制造單位違反標準，制造超過(guò)標準推薦范圍之外的Pg25，Dg80的灰鑄鐵截止閥。

　　(2)按照灰鑄鐵最低牌號HT100的要求，事故截止閥存在碳含量超標、抗拉強度低于標準規定值、閥體實(shí)際最小壁厚小于標準規定最小壁厚、閥體壁厚不均勻等質(zhì)量問(wèn)題。

　　3、安裝違規，壓力管道安裝未履行備案手續，安裝未進(jìn)行監督檢驗

　　國家質(zhì)檢總局《壓力管道安裝安全質(zhì)量監督檢驗規則》(國質(zhì)檢鍋[2002]83號)規定：新建、改建、擴建的壓力管道(含附屬設施及安全保護裝置，下同)應進(jìn)行安裝安全質(zhì)量監督檢驗;壓力管道安裝開(kāi)工前，建設單位應填寫(xiě)《壓力管道安裝安全質(zhì)量監督檢驗申報書(shū)》向地方安全監察機構辦理備案手續。而該壓力管道于2005年8月開(kāi)始安裝，工程建設單位一直沒(méi)有履行安裝監督檢驗申報備案手續，安裝未經(jīng)安全質(zhì)量監督檢驗就投入運行。

　　4、違規使用

　　國家質(zhì)檢總局《壓力管道使用登記管理規則(試行)》(國質(zhì)檢鍋[2003]213號)規定，壓力管道均應進(jìn)行使用登記;新建、擴建、改建壓力管道在投入使用前或者使用后30個(gè)工作日內，使用單位應當填寫(xiě)壓力管道使用登記申請書(shū)和壓力管道使用注冊登記匯總表，向安全監察機構申請辦理使用登記。該壓力管道2006年8月投用至今，沒(méi)有辦理壓力管道使用登記手續。

　　(三)事故次要原因

　　昊源公司和阜陽(yáng)水利建筑安裝公司危險化學(xué)品生產(chǎn)場(chǎng)所和施工現場(chǎng)管理混亂，在危險化學(xué)品危險區域設置建筑工人工棚，無(wú)關(guān)人員進(jìn)入生產(chǎn)、施工現場(chǎng)，疏散通道被人為堵塞等。

　　五、防范對策

　　(一)需要肯定的工作

　　從另一個(gè)角度看，這起事故的應急處置是成功的。今年3月份，該企業(yè)就在事故發(fā)生地點(diǎn)，組織了液氨泄漏事故應急演練，演練時(shí)模擬的事故條件與這起事故形態(tài)相似，事故發(fā)生時(shí)，由于當班人員經(jīng)過(guò)演練，應急處置得當，1名工人報警，1名工人關(guān)閉出口閥門(mén)，另1名工人穿上重裝防化服關(guān)閉進(jìn)口閥門(mén)，僅用9分半時(shí)間就制止了泄漏，否則，事故造成的傷害會(huì )更大?？梢哉f(shuō)，此是不幸中的萬(wàn)幸，如果應急處置時(shí)間再長(cháng)一些，或應急不當，液氨會(huì )按每分鐘0.4噸泄漏量向外擴散，現場(chǎng)33人可能無(wú)一生還。應急救援體系建設是今后特種設備安全生產(chǎn)工作的重要內容，真正做到防為上，救次之，戒為下。

　　(二)工作措施

　　針對這起事故暴露的問(wèn)題，5月7日，省質(zhì)監局與省安監局決定派出化工設計、化工工藝、化工生產(chǎn)、壓力容器和管道檢驗等方面的專(zhuān)家組對該企業(yè)進(jìn)行全面檢查.省安監局對該公司做出指令，對老系統存在的隱患，采取邊生產(chǎn)和邊整改方式,5月完成管道在線(xiàn)檢驗,8月完成到期壓力容器和壓力管道全面檢驗.對新建項目立即停產(chǎn)和建設,補辦設計、評價(jià)、驗收手續和進(jìn)行隱患整改。由企業(yè)擬訂停產(chǎn)方案，阜陽(yáng)市安監局監督實(shí)施。

　　(三)安全技術(shù)措施

　　此種液氨輸送工藝的安全技術(shù)對策

　　1、管線(xiàn)的設計壓力要求控制在2.6Mpa以上,管線(xiàn)的壓力管道元件禁止使用灰鑄鐵材料。

　　2、管道裝置應設置具有計量、緩沖、安全泄放功能的計量緩沖罐。

　　3、高壓減壓閥、壓力、液位等控制儀表和安全閥應嚴格定期檢定和定期維修，并備有足夠備件。

　　六、行政措施

　　(一)經(jīng)省安監、質(zhì)監兩部門(mén)商議，5月14日省安監局向省政府提出專(zhuān)題報告，提出對昊源公司新建、擴建項目停產(chǎn)整頓的意見(jiàn)。

　　(二)5月23日省安監局印發(fā)了事故通報。

　　(三)5月31日省質(zhì)監局發(fā)出事故通報，部署開(kāi)展專(zhuān)項檢查、隱患排查工作，并暫停了昊源公司壓力管道設計資格。

　　(四)國家質(zhì)檢總局發(fā)出文件，一是責成制造廠(chǎng)對同類(lèi)產(chǎn)品召回處理，二是對同工藝的壓力管線(xiàn)元件使用提出要求。

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