炼油厂爆炸事故分析.docx

炼油厂爆炸事故分析1 事故经过10 月 21 日下午 3 点钟， 江苏某石化公司炼油厂油品分厂半成品车间无铅汽油罐区操作工在开启 310 号汽油罐出口阀作循环调合时，误开了 311号汽油罐出口阀，造成了 311 号罐内汽油打人已经满罐但人口阀处于开启状态的 310 号罐，下午近 6：00，310 号罐浮顶被顶破，汽油大量外冒、气化、扩散、流淌后，油蒸气遇罐区公路上行驶的手扶拖拉机排气管火星爆炸燃烧，万吨油罐冒起了冲天大火，罐顶、罐区、阀门、沟管、山林同时多火点烧成一片，燃烧面积达 234375m2。市消防支队“119调度室闻警后，集中调动全市 99 辆消防车前往火场，江苏省和上海、安徽等兄弟省市又相继调出 88 辆车增援，三省、市共 12 个城市的 187 辆消防车，军警民 6000 余人联合作战，同心协力搏火龙。到场消防力量实施统一指挥，先冷却控制，15 个小时发起总攻，经过 17h 的扑救，大火于次日上午 11时 15 分被扑灭，加上扑救地面复燃火势和持续冷却。22 个小时后结束战斗。现场 2 人死亡(其中 1 名是农民工)，直接经济损失 3896 万元。2 事故原因的分析火灾扑灭后， 消防监督部门经过调查勘察， 基本得出了一个结论性的意见。然而，对于这样一起大火。有很多问题需要出示明确的科学依据，如310 和 311 号油罐内的油品发生了怎么样的移位变化，爆炸燃烧共损耗多少汽油，油料的燃烧量怎样分布，引爆原因究竟是手扶拖拉机排气管还是人体静电等。这些问题，都由南京市安委会组织的专家组通过勘查论证，科学的计算分析找到准确的答案。21 爆炸耗油量和 TNT 当量310 号油罐冒顶溢油后，油蒸气扩散与空气混合遇火源引起爆炸，在爆炸空间范围与燃烧部位都明显留下痕迹。经测量，可燃混合气体的爆炸发生面积为 234375m2；尽管现场地势不平，烧痕高度不一，但根据树上枝叶烧焦和山坡、建筑物等的烧痕高度，可估算爆炸混合气体扩散的平均高度为 5m；爆炸的空间体积为 1171875m3。(1)汽油蒸气浓度的确定由于汽油爆炸浓度下限为 13，因此现场浓度一定大于 13。经现场测定，空间爆炸时汽油蒸气平均浓度取值 22，因为一位操作工发现情况从操作室出来，没走几步就忍受不住油气异味而晕倒在地，据查能致人昏迷的油气浓度为 22，当然各扩散点扩散浓度不尽相同。(2)爆炸损耗汽油量的计算C=SHCM224 10-3式中 C燃爆损耗汽油量，t；S燃爆面积，m，取 S 二 234375m2；H燃爆平均高度，m，取 H=5m；C平均油蒸气浓度，取 C=22；M油气平均分子量，取 M=96。根据上述公式计算，空间爆炸损耗汽油为 1115t。(3)空间爆炸当量的计算汽油爆炸能量为 10300keaLkg，换算成 TNT 当量相当于737t。可见，此次爆炸的总能量是非常大的，但它不是“点源”或有效的封闭空间，而是 20000m2 的完全敞开空间，因此没有形成超压和冲击波，对波及到的建筑物仅有轻微的损坏。22 溢流油料分布量罐区的空间爆炸和大面积燃烧，310 号油罐在罐区爆炸后的罐顶溢油状态下的燃烧，以及 311 号油罐火灾后油位下降的事实说明：罐区 310 号和311 号油罐在爆炸前罐内油位都发生了非正常变化。310 号油罐在爆炸前处于自循环状态，油位既不应该增加，也不应该减少；311 号油罐在爆炸前处于静止状态，液位不应变化，也不应和任何罐有油量关系。但火灾后测定，310 号罐油量已增加至满罐燃烧并外溢，311 号罐油平面降低了1822m。因此 310、311 号两罐油量的平衡、变化的过程及变化的原因是揭开事故之谜的关键。 经查， 310 号罐循环泵的输送能力为 351m3h， 311号罐油的减少量，恰是泵在启动后到爆炸这段时间内打人 310 号罐的量。310 号罐在泵运转前的液面为 1426m，爆炸后浮顶外露，油量已经增加。说明 310 号罐人口阀事故前已经处于开启状态，进入 310 号罐的油量应该是 311 号罐的减少量。总的物料平衡与分布为：(1)总烧损量311 号油罐原有油位 13 972m， 爆炸后检查为 12 15m， 减少 1 822m，合计减量为 855588t，这部分油全部进入了 310 号罐。在 310 号罐火被扑灭后， 为抢修罐底阀门， 曾同时向罐内垫水和向 304 号罐压油 78 984t，火灾后滞留在 310 号罐内的净增油量为 594207t，由此可得事故中燃烧、跑损的总量为 182394t。(2)310 罐燃烧量310 号罐爆炸后燃烧时浮顶凸突，罐顶环形密封处液面完全暴露在空气中，在 1778m 的环形面积形成熊熊大火。按下列公式计算：G1=WS1h式中 G1罐顶燃油量，t ；W为汽油燃烧重量速度，取 8085kgm2h；S1罐顶