一起三氯化氮爆炸事故剖析.docx

一起三氯化氮爆炸事故剖析前言（1）三氯化氮（NCl3）是一种黄色粘稠液体或斜方形晶体状的极易爆炸且爆炸力很强的含氮化合物， 有类似氯气的刺激性臭味， 密度 1.65 （kg/cm3） ，熔点-40，沸点71。自燃爆炸点 95。在热水中易分解，在冷水中不溶，在空气中易挥发，不稳定，在气相中浓度达到 5%-6%（V/V）时，有潜在的爆炸危险。 60时受震动或在超声波条件下， 易发生分解性爆炸。与油脂或有机物等接触也可发生爆炸。据不完全统计， 自 1963 年至 2003 年间， 我国氯碱行业发生 NCl3 爆鸣和爆炸事故近 40 余起（次） ，平均每年一起，涉及十几家氯碱生产厂，爆炸产生的冲击波、爆炸碎片和爆炸时泄漏的大量有毒气体等使包括液氯汽化器、液化器、液氯计量槽、NCl3 排污罐、管道、阀门、液氯钢瓶、液氯槽车等设备、管线遭受破坏，部分氯碱企业发生不同程度的人员伤亡，液氯乃至整个氯碱系统停车，损失惨重，影响极大。概述（2）我厂氯碱装置规模为：隔膜烧碱 3 万 t/a，离子膜烧碱 7 万 t/a。隔膜法制碱产生的湿氯气经氯气处理工序后送给液氯冷冻装置进行液化、汽化后分配给各氯气用户使用。因此，液氯冷冻是平衡整个系统氯气的重要工序。来自氯干燥的干氯经干氯缓冲罐、分配台进入液氯液化器，在液化器内氯气与被螺杆机压缩冷却的氟间接交换热量，液化成液氯后流入液氯计量槽，液氯计量槽的液氯，通过从打压器来的小于 1.0MPa 的氯气压力经出料管压到连续汽化器或经另一出料管压到打压汽化器。连续汽化器和打压汽压器夹套经低于 60的热水加热，使液氯汽化后进入气氯分配台，分配给氯气用户使用。液氯冷冻工艺流程图如图 1。图 1 液氯冷冻工序工艺流程事故经过（3）2002 年 11 月 5 日，烧碱车间安排对 3#打压机汽化器定期排污，16 时30 分，隔膜冷冻工段长郑某开始对 3#打压汽化器进行加热，准备将汽化器内液氯残液汽化后第二天上午拆除汽化器底部的盲板进行排污。11 月 6日凌晨 4 时 30 分左右，液氯汽化岗位当班操作工杨某发现 2#打压汽化器氯气压力低，现场检测（手摸）汽化器有料后回操作室做记录，刚写两个字，突然装置内火光一闪，“嘭”的一声，随即一片白烟迷漫周围 50m 处，还夹杂着呛人的氯气味，杨某立即佩戴好呼吸器冲入现场，关闭 1#、2#打压汽化器进出口阀门和 5#液氯计量槽出口阀门（当时 3#液氯计量槽进料、5#液氯计量槽出料） 。随后车间值班人员、工厂调度先后赶到现场协助处理，杜绝了事态的扩大和二次事故的发生。事故原因（4）爆炸事故发生后，工厂高度重视，迅速组织召开了事故分析会，根据管道有明显爆炸迹象，顶棚石棉瓦被冲破等现场情况，从工艺、设备、操作等方面深入细致地分析，确认是 3#打压汽化器内液氯残液中的 NCl3 由于高温和振动，随着液氯不断汽化，液氯残液中 NCl3 浓度升高，达到爆炸极限，发生了 NCl3 爆炸，同时爆炸时产生的高温引起氯气与铁的燃烧，将部分管线和阀门烧坏。1 直接原因（1）由于长时间地给 3#打压汽化器加热，导致 3#打压汽化器内液氯残液不断汽化， 随着液氯残液持续不断地蒸发， 液氯残液中的 NCl3 便不断浓缩而积聚（NCl3 的分离系数为 610，即气氯中 NCl3 含量为 1，液氯中NCl3 含量可达 610，故 NCl3 大部分存留于未蒸发的液氯残液中） ，加之NCl3 的密度比液氯大，沸点比液氯高，随着汽化时间的延长，残液中 NCl3浓度达到爆炸极限浓度，因而导致 NCl3 爆炸。（2）排污工艺不合理。NCl3 是一种极不稳定的化合物，在 60受震动时，就可能发生分解性爆炸。该工段长时间用蒸汽直接给打压汽化器底部加热，而汽化器底部排污阀又被盲死，不能及时将残液排出，也是本次事故的直接原因之一。2 间接原因（1）操作规程执行不严， 操作安全规程明确规定：“禁止用蒸汽直接对汽化器进行加热”。（2）操作人员责任心不强，长时间对汽化器加热而没安排人看管。爆炸的损失（5）本次爆炸使汽化岗位3台打压汽化器的一根20m长的出料管遭到损坏，烧坏 3 个氯气阀门，造成后续 3 套装置停车 10 小时，直接经济损失 2 万多元，间接损失 50 多万元。改进措施（6）（1）加强对精制盐水的安全指标控制，将精盐水含胺量严格控制在总胺4mg/L，无机铵1mg/L 范围内。（2）改进排污工艺，实行冷排放、定期排污，“带液氯”排污，严格不带液氯光排 NCl3 的所谓“干排”情况发生。严格执行液氯排污中 NCl3 安全控制指标，即排污中 NCl3 含量要60g/L，当 NCl380g/L 时，要增加排污次数或连续排污。当 NCl3100g/L 时，要采取紧急措施，加适量四氯化碳或氯仿等烯释 NCl3。（3）对事故进行举一反三，对系