昆山爆炸事故分析

第一篇：昆山爆炸事故分析

“8.2”昆山粉尘爆炸事故案例分析

一、事故背景

江苏省昆山市中荣金属制品有限公司坐落于昆山经济开发区，创办于1998年，已有10多年的历史，主要从事铝合金表面处理，表面镀层有铜镍铬，对高低档的铝合金制品均可以进行电动加工。公司通过了相关的ISO和美国的OEM认证，厂房面积达到五万多平方，职工有五百多名，有4条现代化全自动电镀生产线。2014年8月2日上午7时37分许，该公司汽车轮毂抛光车间在生产过程中发生爆炸，当时在车间上班的员工261人。爆炸发生后，当场确认死亡44人，随后在前往医院救治途中和在抢救过程中死亡24人，截至8月4日，爆炸共造成75人死亡，185人受伤。

二、事故分析

(一)直接原因

事故车间除尘系统较长时间未按规定清理，铝粉尘集聚。除尘系统风机开启后，打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云。1号除尘器集尘桶锈蚀破损，桶内铝粉受潮，发生氧化放热反应，达到粉尘云的引燃温度，引发除尘系统及车间的系列爆炸。

因没有泄爆装置，爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口喷出，导致全车间所有工位操作人员直接受到爆炸冲击，造成群死群伤。

原因分析：

由于一系列违法违规行为，整个环境具备了粉尘爆炸的五要素，引发爆炸。粉尘爆炸的五要素包括：可燃粉尘、粉尘云、引火源、助燃物、空间受限。 1.可燃粉尘。

事故车间抛光轮毂产生的抛光铝粉，主要成分为88.3%的铝和10.2%的硅，抛光铝粉的粒径中位值为19微米，经实验测试，该粉尘为爆炸性粉尘，粉尘云引燃温度为500℃。事故车间、除尘系统未按规定清理，铝粉尘沉积。 2.粉尘云。

除尘系统风机启动后，每套除尘系统负责的4条生产线共48个工位抛光粉尘通过一条管道进入除尘器内，由滤袋捕集落入到集尘桶内，在除尘器灰斗和集尘桶上部空间形成爆炸性粉尘云。 3.引火源

集尘桶内超细的抛光铝粉，在抛光过程中具有一定的初始温度，比表面积大，吸湿受潮，与水及铁锈发生放热反应。除尘风机开启后，在集尘桶上方形成一定的负压，加速了桶内铝粉的放热反应，温度升高达到粉尘云引燃温度。

(1)铝粉沉积:1号除尘器集尘桶未及时清理，估算沉积铝粉约20千克。

(2)吸湿受潮:事发前两天当地连续降雨;平均气温31℃，最高气温34℃，空气湿度最高达到97%;1号除尘器集尘桶底部锈蚀破损,桶内铝粉吸湿受潮。

(3)反应放热：根据现场条件，利用化学反应热力学理论，模拟计算集尘桶内抛光铝粉与水发生的放热反应，在抛光铝粉呈絮状堆积、散热条件差的条件下，可使集尘桶内的铝粉表层温度达到粉尘云引燃温度500℃。

4.助燃物。

在除尘器风机作用下，大量新鲜空气进入除尘器内，支持了爆炸发生。 5.空间受限。

除尘器本体为倒锥体钢壳结构，内部是有限空间，容积约8立方米。

(二)管理原因 1.中荣公司无视国家法律，违法违规组织项目建设和生产，是事故发生的主要原因。

(1)厂房设计与生产工艺布局违法违规。

事故车间厂房原设计建设为戊类，而实际使用应为乙类，导致一层原设计泄爆面积不足，疏散楼梯未采用封闭楼梯间，贯通上下两层。事故车间生产工艺及布局未按规定规范设计，是由林伯昌根据自己经验非规范设计的。生产线布置过密，作业工位排列拥挤，在每层1072.5平方米车间内设置了16条生产线，在13米长的生产线上布置有12个工位，人员密集，有的生产线之间员工背靠背间距不到1米，且通道中放置了轮毂，造成疏散通道不畅通，加重了人员伤害。

(2)除尘系统设计、制造、安装、改造违规。

事故车间除尘系统改造委托无设计安装资质的昆山菱正机电环保设备公司设计、制造、施工安装。除尘器本体及管道未设置导除静电的接地装置、未按《粉尘爆炸泄压指南》(GB/T15605-2008)要求设置泄爆装置，集尘器未设置防水防潮设施，集尘桶底部破损后未及时修复，外部潮湿空气渗入集尘桶内，造成铝粉受潮，产生氧化放热反应。

(3)车间铝粉尘集聚严重。

事故现场吸尘罩大小为500毫米×200毫米，轮毂中心距离吸尘罩500毫米，每个吸尘罩的风量为600立方米/小时，每套除尘系统总风量为28800立方米/小时，支管内平均风速为20.8米/秒。按照《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》(GB17269-2003)规定的23米/秒支管平均风速计算，该总风量应达到31850 立方米/小时，原始设计差额为9.6%。因此，现场除尘系统吸风量不足，不能满足工位粉尘捕集要求,不能有效抽出除尘管道内粉尘。同时，企业未按规定及时清理粉尘，造成除尘管道内和作业现场残留铝粉尘多，加大了爆炸威力。 (4)安全生产管理混乱。

中荣公司安全生产规章制度不健全、不规范，盲目组织生产，未建立岗位安全操作规程，现有的规章制度未落实到车间、班组。未建立隐患排查治理制度，无隐患排查治理台账。风险辨识不全面，对铝粉尘爆炸危险未进行辨识，缺乏预防措施。未开展粉尘爆炸专项教育培训和新员工三级安全培训，安全生产教育培训责任不落实，造成员工对铝粉尘存在爆炸危险没有认知。

(5)安全防护措施不落实。

事故车间电气设施设备不符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992)规定，均不防爆，电缆、电线敷设方式违规，电气设备的金属外壳未作可靠接地。现场作业人员密集，岗位粉尘防护措施不完善，未按规定配备防静电工装等劳动保护用品，进一步加重了人员伤害。

三、经验教训

粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的：第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。

1、粉尘爆炸的概念

粉尘爆炸是指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源(明火或温度)，火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，爆炸发生，同时释放大量的热，形成高温高压，具有很强的破坏力。

2、粉尘爆炸产生的条件

(1)可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云; (2)有充足的空气和氧化剂; (3)有火源或者强烈振动与摩擦。

3、粉尘爆炸的爆炸原理

一般比较容易发生爆炸事故的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境条件有关。这些导电不良的物质由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来，当达到一定量时，就会放电产生电火花，构成爆炸的火源。

4、粉尘爆炸的主要特点

粉尘爆炸的最大特点就是多次爆炸。第一次爆炸气浪，会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，与扬起的粉尘混合，从而引发二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度会更高，破坏力更大。(2)粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。(3)与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。

5、粉尘爆炸的影响因素 物理化学性质

物质的燃烧热越大，则其粉尘的爆炸危险性也越大，例如煤、碳、硫的粉尘等;越易氧化的物质，其粉尘越易爆炸，例如镁、氧化亚铁、染料等;越易带电的粉尘越易此起爆炸。粉尘在生产过程中，由于互相碰撞、磨擦等作用，产生的静电不易散失，造成静电积累，当达到某一数值后，便出现静电放电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物低于10%时，就不再发生爆炸，因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。 颗粒大小

粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆炸，而且，发火点越低，爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小，不仅化学活性增加，而且还容易带上静电。粉尘的浓度与可燃气体相拟，粉尘爆炸也有一定的浓度范围，也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘

6、粉尘爆炸的主要危害 (1)具有极强的破坏性;

(2)容易产生二次爆炸，二次爆炸时，粉尘浓度会更高，破坏性更强，威力更大。

(3)能产生有毒气体。一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。

7、粉尘爆炸的防范措施

如采用有效的通风和除尘措施，严禁吸烟及明火作业。在设备外壳设泄压活门或其他装置，采用爆炸遏制系统等。对有粉尘爆炸危险的厂房，必须严格按照防爆技术等级进行设计，并单独设置通风、排尘系统。要经常湿式打扫车间地面和设备，防止粉尘飞扬和聚集。保证系统要有很好的密闭性，必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体，以减少氧气的含量，抑制粉尘的爆炸。 常用的防护措施或方案主要有四种：遏制、泄放、抑制、隔离。在实际应用中，并不是每一种防护措施单独使用，往往采用多种防护措施进行组合运用，以达到更可靠更经济的防护目的。

综上所述，在工业高速发展的今天，伴随的粉体爆炸事故日益增加，非常普遍，并且给工业带来了巨大的损失，甚至远远超出了火灾带来的危害。根据国际标准规范的指导，为了工业的安全生产，为了人身和设备的安全，又由于爆炸的不确定性，务必提高安全防范意识，在设计、制造、使用带危险性的粉体设备时，应当给工业粉体设备上保险：采取合适的防护措施进行防爆。

四、事故启示 纵观安全生产事故中，大多数企业存在着制度不落实，制度挂在墙上，应付检查，形同虚设，企业主注重经济效益，忽视安全工作，把落实安全保障措施与创造经济效益，争取最大利润对立起来。企业主还存有侥幸心理，认为企业不会出安全事故，一旦出现安全事故后悔莫及，给劳动者造成极大的心理和身体伤害，给他们的家庭带来了不幸，企业也会受到严厉的处罚和问责。因此，安全工作责任重于泰山，这绝不是小题大做。

一是要克服侥幸心理，思想重视安全生产工作。安全生产工作做得怎么样，很大程度取决于企业主思想上重视程度，对职工生命的关心就是对职工最大的关心，必须认识到安全生产关系到每一个劳动者家庭幸福美满，关系到企业和谐稳定。安全生产也是效益，是口碑，一个经常出安全事故的企业，劳动者怎么敢去应聘，怎么去工作。因此，要以党的十八大、十八届三中全会和全国、全省安全生产工作会议精神为指导，以宣传贯彻总书记系列重要讲话精神、大力实施安全发展战略为主线，以“强化红线意识、促进安全发展”为主题，企业经营者必须把安全生产工作摆在重要位置，承担第一责任人责任，企业主要领导要亲自过问安全生产工作。 二是要克服麻痹心理，认真落实安全生产各项规章制度。企业必须贯彻执行《安全生产法》，根据安全生产的需要制定企业安全生产规章制度，成立安全生产组织，要把安全工作当作企业经营工作的一项重要内容，坚持同布置、同检查、同考核、同奖惩。要组织职工学习安全制度，要把安全制度的学习纳入职工教育培训中来，不走形式，不走过场，确保安全制度落实到位，要在构建安全文化上下功夫，注重预防，要用事故教训推动企业落实责任。安全隐患早发现、早排除，让安全的意识扎根在职工的心窝上，落实在企业日常管理中。

三是要克服形式主义，加强安全的督促检查。企业要成立安全生产的管理部门，配备一定数量的安全检查人员。要加强安全生产的日常检查，发现隐患及时排查，要把安全工作与部门、车间负责人的聘任、晋升、奖励、考核结合起来，使他们重视安全、落实安全，确保安全生产网无漏洞。要克服形式主义，认为企业安全检查就是走走过场，应付一下。要对安全生产有作为、有成效的部门和人进行奖励，对无视安全、漠视职工生命的行为给予重罚，提高安全管理者的法治理念，要坚决打击企业不重视安全，草菅人命的违法犯罪行为。 四是劳动者要遵守安全操作规程，强化安全责任心。劳动者不遵守安全操作规程是安全工作最大的隐患，必须加强安全常识和责任心教育，让劳动者思想上的“安全弦”不松懈。要充分利用发生在身边的安全事故为教材，举办安全大讨论，班组例会等教育职工熟练掌握安全生产操作流程，认识到安全生产对家庭、对企业的重要性。发生安全事故对家庭、对企业都没有好处，安全工作要反复讲、天天讲，入心、入脑，见行动，增强劳动者安全防范意识，提高劳动者的预防事故，自救、互救能力，在企业营造安全和谐文化。

五是工会组织要主动作为担当，保护劳动者合法权益。企业工会组织要切实贯彻《工会法》、《安全生产法》等法律法规，配合企业多渠道、多形式宣传安全生产法律法规及常识，提供政策法规、应急救援等方面的咨询与服务。自觉承担起保护劳动者合法权益的责任，不怕得罪人，克服老好人思想，主动作为，配合企业做好安全生产工作，加大安全生产制度落实检查，加强劳动保护，督促企业贯彻《社保法》，主动为职工缴纳工伤等社会保险，对侵害劳动者权益的行为要坚决站出来，并予以纠正，防患于未然。对发生安全生产事故要积极参与调查处理，并提出整改意见，构建稳定、和谐的劳动关系，促进企业健康持续发展。

第二篇：江苏昆山中荣工厂爆炸事故有感

下午看到新闻，江苏昆山中荣工厂爆炸事故死亡人数已升至75人，185人受伤，估计死亡人数还会进一步上升，事故已被定为重大责任事故。从新闻上看到那些在厂门口、医院外焦急等待着自己儿女、亲人的白发苍苍的老人，不禁让人心酸，祈求类似的“灾难”不要再发生，同时也思考我们公司如何避免伤亡事故的发生，作为一名安全管理者，结合公司特点及实际，有以下重点内容需要告知和提醒大家。

1、岗位或环境中存在的危险源是事故发生的根本原因，所以要认真做好危险源的辨识，制定出针对危险源的具体的预防控制措施及应急处置措施，这些内容都必须要求员工学习和掌握，并严格落实。

昆山中荣工厂发生事故的危险源是金属粉尘，而我们公司火灾或爆炸最大的危险源是易燃易爆溶剂，避免易燃易爆溶剂发生火灾或爆炸事故，就是要控制好这些易燃易爆溶剂，避免其与空气形成火灾、爆炸性氛围，另外就是要杜绝火源。控制溶剂重点是要避免发生“跑冒滴漏”，具体预防措施列举如下：

1)放热反应速率必须可控，涉及到物料配比、加入顺序、冷却介质的有效性等; 2)设备内易燃易爆物料溶剂体积不得超标;

3)蒸馏或回流操作的温度设定或者蒸汽阀门控制必须合适，另外还要保障冷凝器介质冷凝效果良好。

4)各设备、管道、法兰密封性必须可靠;

5)阀门开关必须正确，既要避免溶剂泄露，又要防止设备憋压。

6)尽量降低或避免易燃易爆溶剂直接暴露(或者缩短暴露时间)而造成的溶剂挥发和扩散。特别提醒应养成使用车间抽风管对局部溶剂挥发点进行抽风的习惯。

引发事故的火源很多，如烟火、化学反应热、炽热的表面、雷电、电气火花、静电、电 焊等动火，我认为最重要的是做好电焊等动火作业的管理及静电的预防管理，这两方面都有专门的制度规定，不再赘述。

2、除了向员工宣贯安全技术、安全知识外，还要重视提升员工的安全意识。公司安全管理为了谁?这么简单的问题有些人是有不同的答案。有些人认为公司抓安全是领导怕发生安全事故受到法律制裁，有人认为上级抓安全是为升职做资本，有人认为专职安监人员狠抓安全是为了取悦公司领导。不可完全否认这些答案，但是公司狠抓安全，谁是最大的受益者呢?肯定是我们的员工了。大家想想看，我们每年都有很多安全培训、我们在安全方面有很多投入，我们的操作中有很多规定或者步骤都是与安全相关的，这些工作都会降低生产效率，而且直接或间接与经济挂钩的，最终会降低公司利润的。公司既然愿意降低生产效率并投入大量的资金来做好安全生产工作，作为安全最大受益者的我们，为什么还要在日常生产工作中投机取巧、规章操作呢?不要图一时的轻松而投机，这是对自己和他人最大的不负责。作为一个青年或青壮年，我们肩负有太多太多的责任，有家庭责任，也有社会责任。为了自己、为了亲人、为了朋友、为了我们共同工作和生活的圈子，请珍爱生命，远离违章。

3、预防事故发生非常重要的一个工作就是要加强生产现场的巡查和监护，尽可能早的发现异常情况，从而采取有效措施，将问题消灭在萌芽状态。虽然公司关于现场巡查和监护也有规定，但是执行情况不容乐观，从专职安监人员检查的问题可看出，各辖区虽有自查，但存在走过场的情况;监护方面，有些区域没有做到全时段监护，有些虽有监护人，但如同站桩。

4、一定要重视内部管理，要敢管、会管。

1)就一个部门而言，从老师傅到领班、到主管、再到部门领导，每一个层级都要积极主动的进行管理，制止、查处违章、违反劳动纪律等问题，将出现的问题及时整改消灭。安全管理部门的工作很大程度上可以说是对各部门管理状况的检验。引用环保工作理念，就是我们各部门要强化“前端控制”，不能依赖安全部门通过检查、罚款的手段去扭转自己部门的现状。

2)日常管理中，总会遇到一些屡教不改或者无视安全管理工作的“钉子户”和“毒素”，作为各级管理者，特别是基层的领班、主管，要敢于拔钉子、排毒素，只有这样，才能避免“病症”的扩散，才能彻底扭转安全局面。不要奢望每名员工都理解我们的严格管理和处罚，安全工作没有情面可讲，现在对员工的严厉，就是对员工的爱护。

3)要注重过程管控，不要安排完工作就只等验收结果。安全事故的发生既有必然性又有偶然性，有些违章不是每次都会发生事故，所以只从结果上是看不到过程中存在的问题，要对一线员工的工作过程进行监督，发现问题和苗头要及时就行纠正和批评教育。

以上是个人从事安全工作的一些体会和建议，不当之处还望指正。

第三篇：xx镇关于吸取昆山“8·2”粉尘爆炸特大事故教训进行安全生产大检查的总结

xx镇关于吸取昆山“8·2”粉尘爆炸特大事故教训进行安全生产大检查的总结

8月2日，昆山中荣金属制品有限公司发生粉尘爆炸事故，造成75人死、180余人伤的重大安全生产事故。为了吸取昆山“8·2”粉尘爆炸特大事故教训,根据化安字【2014】18号文件精神，进一步落实我镇安全生产企业主体责任、部门监管责任和属地管理责任，全面排查治理安全隐患，严厉打击非法违法行为。镇委、镇政府成立由镇长安委会主任xxx为组长、常务副镇长安委会副主任xxx、镇人大副主席安委会副主任xxx为副组长，成员由镇安监办、镇经统办、派出所、工商所、交通运输所、规建办等单位有关领导组成的安全生产大检查工作组。从2014年8月4日至8月 28日，指导协调全镇安全生产大检查工作。采取属地检查和上级督导相结合、企业自查自纠和政府监督检查相结合，以属地和行业主管检查为主，责任落实到安全生产监管的每一级，对本级内的涉尘企业和场所进行拉网式检查，确保全覆盖、无遗漏。

通过24天的大检查，全镇共计出动检查人员530人(次)对xx家饲料生产企业、xx家木卷板企业、xx家碾米店、xx家车辆修理店泵汽机进行检查，消除安全隐患xxx条。在此次行动中镇安全生产大检查工作组特出地做了如下三点工作：

1、突出检查重点，组织人员对涉尘单位和场所逐一摸排，认真检查，特别是对作业场所可燃粉尘严重，未按标准规范设置通风除尘装置的单位进行重点检查，对发现的安全隐患和违法违规行为进行了严肃查处。

2、针对近期全国各地发生多起安全事故的教训，突出对铝镁制品、油气输送管道、汽车维修、危险化学品、液氨、人员密集场所等行业(领域)组织开展安全生产大检查，严防各类安全事故的发生。推动企业进一步健全并落实安全管理规章制度，严格执行安全操作规程和标准，坚决遏制各类安全生产事故的发生。

3、加大了对涉及粉尘爆炸作业的安全监管力度，特别是对镁、铝等爆炸性粉尘的监督检查。对检查中发现的隐患，能立即整改的要及时督促生产经营单位进行整改;不能立即整改的，已限期整改、落实监控措施;对重大隐患，实行挂牌督办，做到排查不留死角、整治不留后患。

在整治工作中各村(居)委会、各有关单位，各尽其职，各负其责，做好本区域、本系统内防止粉尘爆炸事故的监督管理，逐步建立长效监管机制。对不认真履行整治职责、监管不力的，将依法严肃追究责任，以铁的手腕和严格的纪律，努力实现我镇安全生产的总体平稳。

xx市xx镇安全生产委员会 2014年xx月xx日

第四篇：青岛石油管道爆炸事故分析

事故概况2013年11月22日凌晨3时，位于青岛经济技术开发区秦皇岛路与斋堂岛街交会处的中石化管道公司输油管线破裂，原油泄漏。上午10时30分左右，管道公司和黄岛油库在清理油污过程中，开发区海河路和斋堂岛街交会处发生爆燃，距此地约1公里外的雨水管道末端入海口处发生原油燃烧。 事故后果

造成55人死亡，9人失踪，145人受伤住院。 被定性为重大责任事故。

约1000平方米路面被原油污染，部分原油沿着雨水管线进入胶州湾，海面过油面积约3000平方米。 事故原因

初步分析是管线漏油进入市政管网导致起火

相关企业未成功检测泄漏地带的油气条件，违规使用非防爆电器已被视为更直接的原因。 油气混合气体引发爆燃(理论上讲，输油管道内没有足够的空气，不会爆炸，第二次爆炸应该是泄漏的油气进入排水系统之后引发的。如果是管道爆炸，必然有操作失误或者管道破损，导致管道内部进入大量空气。) 事故分析

在这次事故中，暴露出的突出问题是，输油管道与城市排水管网规划布置不合理;安全生产责任不落实，对输油管道疏于管理，造成原油泄漏;泄漏后的应急处置不当，未按规定采取设置警戒区、封闭道路、通知疏散人员等预防性措施。这是一起十分严重的责任事故。目前警方已控制“11·22”东黄输油管线泄漏爆炸事故中石化相关人员7人、青岛经济技术开发区相关人员2人。

输油管道与城市排水管网规划布置不合理，交叉重叠，而且保护措施不到位。 企业隐患排查不落实，对原油管线检查不细，监测不到位。

应急处置不当原油泄漏以后，没有及时采取断然措施，警戒、封路、通知和疏散人民群众，造成了群死群伤。 直接机理

11·22中石化东黄输油管道泄漏爆炸事故”的直接机理是输油管线与排水暗渠交汇处的管线腐蚀严重，引起原油泄漏，流入暗渠，空气和原油在密闭空间里混合。在原油泄漏后，救援处置中违规操作触发了爆炸。 事故和当地的管线布局也有关系。事故发生地段管线布局不合理，造成管线腐蚀严重，胶州湾潮汐的运动可能将原本应流入海里的原油倒灌，逆向漂移至斋堂岛街区段，造成爆炸在人员相对密集区发生。

第五篇：油库静电火灾爆炸事故树分析

油库静电火灾爆炸事故树分析(1) 1 引言

当液相与固相之间，液相与气相之间，液相与另一不相容的液相之间以及固相和气相之间，由于流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等接触、分离的相对运动，都会在介质中产生静电。许多石油化工产品都属于高绝缘物质，这类非导电性液体在生产和储运过程中，产生和积聚大量的静电荷，静电聚积到一定程度就可发生火花放电。如果在放电空间还同时存在爆炸性气体，便可能引起着火和爆炸。油库静电引起火灾爆炸是一种恶性事故，因而对于油库中防静电危害具有非常重要的意义。因此，如何安全有效地管理和维修油库，提高油库的安全可靠性，已是当前油库安全管理工作所面临的一个重大课题。故障树分析法(FTA法)是分析复杂、大型系统安全可靠性的有效工具〔1〕。通过油库静电故障树分析，可找出系统存在的薄弱环节，然后进行相应的整改，从而提高油库系统的安全性。

2 油库静电火灾爆炸事故树

2.1 故障树分析方法

故障树分析方法〔2〕(FTA)是一种图形演绎法，是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树分析方法。这种树是一种逻辑分析过程，遵从逻辑学演绎分析原则(即从结果到原因的分析原则)。把系统不希望出现的事件作为故障树的顶事件，用逻辑“与”或“或”门自上而下地分析导致顶事件发生的所有可能的直接原因及相互间的逻辑关系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即为故障树的基本事件。

2.2 故障树分析的基本程序

FTA法的基本程序〔3〕：熟悉系统—调查事故—确定顶事件—确定目标—调查原因事件—编制故障树—定性分析—定量分析—安全评价。故障树分析过程大致可分为9个步骤。第1~5步是分析的准备阶段，也是分析的基础，属于传统安全管理;第6步作图是分析正确与否的关键;第7步定性分析，是分析的核心;第8步定量分析，是分析的方向，即用数据表示安全与否;第9步安全性评价，是目的。

2.3 油库静电火灾爆炸故障树的建立

油库静电火花造成油库火灾爆炸的事故树的建立过程，如图1所示。

图1 油库静电火灾爆炸事故树

(1)确定顶上事件——“油库静电火灾爆炸”(一层)。

(2)调查爆炸的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“静电火花”和“油气达到可燃浓度”。这两个事件不仅要同时发生，而且必须在“油气达到爆炸极限”时，爆炸事件才会发生，因此，用“条件与”门连接(二层)。

(3)调查“静电火花”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油库静电放电”和“人体静电放电”。这两个事件只要其中一个发生，则“静电火花”事件就会发生。因此，用“或”门连接(三层)。

(4)调查“油气达到可燃浓度”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油气存在”和“库区内通风不良”。“油气存在”这是一个正常状态下的功能事件，因此，该事件用房形符号。“库区内通风不良”为基本事件。这两个事件只有同时发生，“油气达到可燃浓度”事件才会发生，故用“与”门连接(三层)。

(5)调查“油库静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“静电积聚”和“接地不良”。这两个事件必须同时发生，才会发生静电放电，故用“与”门连接(四层)。

(6)调查“人体静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“化纤品与人体摩擦”和“作业中与导体接近”。同样，这两个事件必须同时发生，才会发生静电放电，故用“与”门连接(四层)。

(7)调查“静电积聚”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“油液流速高”、“管道内壁粗糙”、“高速抽水”、“油液冲击金属容器”、“飞溅油液与空气摩擦”、“油面有金属漂浮物”和“测量操作失误”。这些事件只要其中一个发生，就会发生“静电积聚”。因此，用“或”门连接(五层)。(8)调查“接地不良”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“未设防静电接地装置”、“接地电阻不符合要求”和“接地线损坏”。这3个事件只要其中1个发生，就会发生“接地不良”。因此，用“或”门连接(五层)。(9)调查“测量操作失误”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事件：“器具不符合标准”和“静置时间不够”。这2个事件其中有1个发生，则“测量操作失误”就会发生。故用“或”门连接(六层)。

3 定性分析——结构重要度分析

故障树分析的任务是求出故障树的全部最小径集或最小割集。如果故障树中与门很多，最小割集就少，说明该系统为安全;如果或门多，最小割集就多，说明该系统较为危险〔3〕。最小径集就是顶事件不发生所必需的最低限度的径集。一个最小径集中的基本事件都不发生，就可使顶事件不发生。故障树中有几个最小径集，就有几种可能的方案，并掌握系统的安全性如何，为控制事故提供依据。故障树中最小径集越多，系统就越安全。下面介绍采用布尔代数化简，得到若干交集的并集，每个交集都是成功树的最小割集，也就是原故障树的最小径集。

(1)判别最小割(径)集数目。根据“加乘法”判别方法判别得该事故树的最小割集共25个。将其事故树转化为成功树，求得该成功树的最小径集共7个。

(2)求结构函数：

故障树的结构函数：

T=((x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8)(x9+x10+x11)+x12x13)x14x15x16

原故障树的成功树的结构函数：

T=(x1x2x3x4x5x6x7x8+x9x10x11)(x12+x13)+(x14+x15)+x16

=x1x2x3x4x5x6x7x8x12+x9x10x11x12+x1x2x3x4x5x6x7x8x13+x9x10x11x13+x14+x15+x16

即得到7组最小径集为：

P1={x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x12};

P2={x9，x10，x11，x12};

P3={ x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x13};

P4={ x9，x10，x11，x13};

P5={x14};

P6={x15};

P7={x16}。

(3)求结构重要度。由于该事故树比较简单，没有重复事件，而且最小径集比最小割集数少得多。因此，利用最小径集判别结构重要度。

x14，x15，x16是单事件的最小径集，分别出现在P

5、P

6、P7中，因此，

 I(14)=I(15)=I(16)=121-1=1>I(i)

(i=(1，2，„，13));

x9，x10，x11同时出现在P2 、P4中，因此，

I(9)=I(10)=I(11)=12 4-1+124-1=14;

x12、x13共有2个事件分别同时出现在P

1、P2和P

3、P4中，因此，

I(12)=I(13)=12 9-1+12 4-1 =128+123;

x

1、x

2、x

3、„、x8共有8个事件同时出现在P

1、P4中，因此，

I(1)=I(2)=I(3)=„=I(8)=129-1+129-1=128+128=127;

所以，结构重要度的顺序为：

I(14)=I(15)=I(16)>I(9)=I(10)=I(11)>I(12)=I(13)>I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)

 (4)事故树分析的结论

通过定性分析，最小割集25个，最小径集7个。也就是说油库发生静电火灾爆炸事故有25种可能性。但从7个最小径集可得出，只要采取最小径集方案中的任何一个，由于静电引起油库火灾爆炸事故就可避免。

第一方案(x14，x15，x16)的方案，由于油气的挥发是一个自然过程，即只要有挥发的空间，油气就存在。油气达爆炸浓度，是一个浓度的大小问题。因此，只要库区内通风畅通良好就可以预防。其次是第二方案(x9，x10，x11)，为了保证库区内导体的接地良好，应使防静电接地装置、接地电阻及接地线等处于正常的工作状态。第三方案(x

12、x13)应尽量避免进入库区的人员通过人体静电放电，特别是作业人员应穿上不产生静电的服装和把人体作业时产生的静电及时导走。第四方案(x

1、x

2、x

3、„、x8)库区内产生的静电不发生积聚，或尽量减少静电产生和积聚。因此，从控制事故发生的角度来看，要想从第四方案入手是比较困难的。所以，可从第一方案和第二方案采取预防事故对策。当然，并不是说第三方案和第四方案不重要，也应该加以重视，不能掉以轻心 4 防静电措施

静电放电引起火灾爆炸必须具备以下四个条件：(1)有产生静电的来源;(2)使静电得以积聚，并具有足够大的电场强度和达到引起火花放电的静电电压;(3)静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)静电放电火花周围有爆炸性的混合物存在，其浓度必须处于爆炸极限内。反之，防止静电事故的措施是从控制这四个条件着手。控制前三个条件实质上是控制静电的产生和积累，是消除静电危害的直接措施。控制第四条件是消除或减少周围环境爆炸的危险，是防止静电危害的间接措施。

在油品的储运过程中，防止静电事故的安全措施主要有以下就个方面：

4.1 防止爆炸性气体的形成

在爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风，及时排出爆炸性气体，使浓度不在爆炸范围内，以防止静电火花引起爆炸。同时对应于爆炸浓度范围还与温度密切相关，把温度控制在爆炸温度范围之外也是防止静电引起爆炸的途径。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸性混合气体的形成，可采用惰性气体覆盖的方法(如氮气覆盖)，或采用浮顶罐、内浮顶罐。浮顶罐或内浮顶罐虽可消除浮盘以下的油气空间，尤其是内浮顶罐浮顶上面含有较多可燃气体，但浮盘上部的可燃气体发生火花放电现象也应该予以重视。

4.2 加速静电泄漏，防止或减少静电聚积

静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚，因为这样能储存足够的能量，从而产生火花将可燃性气体引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的电导率。

4.2.1 接地和跨接

静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电，是消除静电危害的最有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导线和接地体与大地连通形成等电位，并有最小电阻值。跨接是指将金属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位。显然，接地与跨接的目的在于人为地与大地造成一个等电位体，不致因静电电位差造成火花放电而引起危害。管线跨接的另一个目的是当有杂散电流时，给它以一个良好的通路，以免在断路处发生火花而造成事故。油罐取和油品作业区的管与管、管与罐、罐上的部件及其附近有可能感应带电的金属物体都应接地。根据《石油库设计规范》(GBJ74—84)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—92)的规定，防静电接地装置的接地电阻不宜大于100Ω。

4.2.2 添加抗静电剂 

油品容器的接地只能消除容器外壁的电荷，由于油品的电导率较小，油品表面及其内部的电荷很难靠接地泄漏。添加抗静电剂既可以增加油品的导电率、加速静电泄漏和导出，又可减少油品中积聚的电荷并降低油品的电位。

4.2.3 设置静电缓和器

静电缓和器又叫静电中和器，它是消除或减少带电体电荷的装置。其工作原理是它所产生的电子和离子与带电体上相反符号的电荷中和，从而消除静电危险。

4.3 防止操作人员带电

人体表皮有一定的电阻，如果穿着高电阻的鞋，因人体和衣服之间相互摩擦等原因，会使人体带电。因此，经常在油泵房、灌发油间及从事装卸作业的人员，应避免穿着化纤服装，最好穿着棉织品内外衣和穿防静电鞋。

4.4 减少静电的产生

从目前的技术状况来看，还不能完全杜绝静电产生。对于防止石油静电危害来说，不能完全消除静电电荷的产生，只能采取减少产生静电的技术措施。

4.4.1 控制油品的流速 

油品在管道中流动产生的流动电荷和电荷密度的饱和值与油品流速的二次方成正比，因此控制流速(尤其是油品在进罐、灌装和加油时的流速)是减少油品静电产生的有效方法。根据《石油库设计规范》(GBJ74—84)，装油鹤管的出口只有在被油品淹没后才可提高灌装流速，且汽油、煤油和轻柴油等油品的灌装流速不宜超过4.5m/s，初始灌装流速应低于1m/s。

4.4.2 控制加油方式

油罐从顶部溅装油时，油品必然要冲击油罐壁，搅动罐内油品，使其静电量急剧增加。实验表明，从顶部喷溅装油产生静电量与底部进油产生的静电量之比为2∶1。另外，顶部装油还会使油面局部电荷较为集中，容易发生放电。可见从油罐底部(或从顶部沿油罐壁伸至罐底)装油比顶部装油安全得多。

4.4.3 防止不同闪点的油品相混及控制清扫介质

不同油品或油中含有的水和空气之间发生摩擦而产生静电。同时，轻质油品内混合重质油品时，重质油就会吸收轻质油的蒸气而减少了容器内气体空间混合气体中油蒸气的浓度，使得未充满液体的空间由原来充满轻质油气体(即超过爆炸上限)转变成合乎爆炸浓度的油蒸气和空气的混合气体。因此，防止不同闪点的油品相混或降低油品中的含气率和含水率。严禁使用压缩空气进行甲乙类油品的调合和清扫作业。 4.4.4 流经过滤器的油品要有足够的漏电时间

流经过滤器的油品产生了剧烈的摩擦，油品的带电量会增加10～100倍。为了避免大量带电油品进入油罐或罐车，流经过滤器后的油品漏电时间需30s以上。