廣西宜州廣維集團(tuán)有機(jī)車間特大爆炸事故成因分析

鄒言明

【摘要】綜合廣西宜州“8.26”爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)情況，研判爆炸破壞的成因和發(fā)展?fàn)顟B(tài)，估算爆炸破壞的能量和當(dāng)量，為給爆炸安全事故定性提供準(zhǔn)確的技術(shù)依據(jù)，對(duì)爆炸事故發(fā)生成因及當(dāng)量進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】爆炸事故；爆炸當(dāng)量；成因分析

1 爆炸情況

2008年8月26日，位于廣西宜州市郊的廣西維尼綸集團(tuán)有限責(zé)任公司有機(jī)車間發(fā)生特大安全生產(chǎn)爆炸事故，造成20名職工死亡，全部廠房、生活區(qū)和設(shè)備大面積被毀，同時(shí)還導(dǎo)致周圍3公里范圍內(nèi)18個(gè)村屯和廣維集團(tuán)生活區(qū)的11500名群眾緊急疏散。

1.1 破壞現(xiàn)場(chǎng)概述

以破壞最為嚴(yán)重的中心區(qū)域“合成車間”為中心點(diǎn)，半徑2000米以內(nèi)范圍遭受沖擊波破壞作用。半徑1500--2000米范圍受破壞程度輕，個(gè)別玻璃受損，建筑物結(jié)構(gòu)未受影響。半徑1000--1500米范圍受破壞程度有加重現(xiàn)象，玻璃受損較多，但門窗沒有脫落現(xiàn)象，半徑500--1000米范圍玻璃損壞較為嚴(yán)重，大部分碎裂，大部分門窗脫落，墻體結(jié)構(gòu)局部輕微受損。

1.2 主要爆炸區(qū)域及破壞情況

在整個(gè)爆炸區(qū)內(nèi)，存在兩個(gè)爆炸破壞嚴(yán)重的區(qū)域。第一個(gè)嚴(yán)重破壞區(qū)域?yàn)楹铣绍囬g至循環(huán)水站附近區(qū)域，房屋全部倒塌，設(shè)備部分倒塌，40cm×60cm混凝土梁斷裂，層面全部被毀，管線大部分損毀，部分區(qū)域有燃燒過(guò)火痕跡，?？扛浇囀軟_擊波作用變形損毀，生產(chǎn)設(shè)備部分被毀。第二個(gè)嚴(yán)重破壞區(qū)域?yàn)榇冀廛囬g附近區(qū)域，該區(qū)域損毀程度和第一個(gè)區(qū)域相似，并在爆炸后形成大火濃煙，導(dǎo)致造成嚴(yán)重?fù)p毀。

2 爆炸當(dāng)量分析

2.1 爆炸的性質(zhì)

綜合各種因素分析，認(rèn)為爆炸的性質(zhì)是大量可燃爆物質(zhì)泄露后，與空氣混合形成可燃爆混合物發(fā)生大面積、大威力的空間爆炸。泄漏的可燃爆化學(xué)物質(zhì)有乙炔、甲醇、乙醛、醋酸、醋酸乙烯等。

2.2 爆炸能量計(jì)算結(jié)果

601罐區(qū)爆炸物質(zhì)總量：液相共計(jì)230 m3，其中醋酸乙烯占65%，醋酸占30%，乙醛占2.5%，乙炔占2.5%；氣相共計(jì)270m3，其中醋酸乙烯占95%，醋酸占1%，乙醛占3%，乙炔占1%。

a.乙炔爆炸能量。爆炸極限取2.2%時(shí)，則262.25m3可形成爆炸混合物11920.45m3，爆炸能量為： E=V×H=11920.45×58985=7.03×108KJ。

b醋酸乙烯爆炸能量.每立方米醋酸乙烯蒸氣發(fā)熱量：3.87×24184=93592.08KJ/m3，醋酸乙烯蒸氣體積：270×1%+230×65%×0.93×1000/3.87=35929.06 m3。能量為：E=V×H=35929.06×93592.08∕0.026=1.29×1011KJ。

c. 醋酸爆炸能量。每立方米醋酸蒸氣發(fā)熱量：2.67×14450=38848.5KJ/m3。醋酸蒸氣體積：270×1%+230×30%×0.93×1000/2.67=24036.41m3。取爆炸極限4%時(shí)， E=V×H=24036.40×38848.5∕0.04=2.33×1010KJ。

2.3 601系列罐體可燃爆氣體能量釋放破壞半徑計(jì)算

對(duì)建筑物和加工設(shè)備造成重創(chuàng)的破壞半徑：R=CS（NE）1/3=74.91m。

由以上分析，認(rèn)為：依據(jù)預(yù)測(cè)蒸氣云爆炸的沖擊波損壞半徑計(jì)算公式計(jì)算，601系列儲(chǔ)罐物質(zhì)的能量釋放足以引起破壞半徑范圍內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)等的損壞，從而引起更多可燃性氣體的泄漏。

2.4 爆炸當(dāng)量推算

2.4.1 推算方法

沖擊波超壓計(jì)算法：êP=14Q/R3+4.3Q2/3+1.1Q1/3/R。

其中，.R =KQ1/2；Q--爆炸藥量 KG；K--經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；êP--爆炸沖擊波超壓。

原始數(shù)據(jù)的確定。根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析篩選，決定選擇不同距離和不同破壞程度3棟建筑物受到不同沖擊波超壓值的破壞作用作為基礎(chǔ)進(jìn)行推算。

a.獨(dú)山村41號(hào)民房。該房為磚結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓板（2層）。破壞情況為：前后窗玻璃破碎，鋁合金窗框破壞，磚墻與屋蓋錯(cuò)位，距離合成車間250m，為次嚴(yán)重破壞，綜合考慮建筑物牢固性及沖擊波連續(xù)沖擊作用，選擇中等偏下等級(jí)。

b.葉村蘭姓房屋。該房為三層磚結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆板。受損情況為鋁合金窗框變形、玻璃脫落損壞、防盜門變形，距離800m。綜合考慮建筑物牢固性及沖擊波連續(xù)沖擊作用，選擇次輕度級(jí)。

2.4.2 推算結(jié)果

根據(jù)推算結(jié)果，爆炸云團(tuán)爆炸產(chǎn)生的沖擊波對(duì)周圍建筑造成的破壞程度，相當(dāng)于8000--10000KG梯恩梯爆炸產(chǎn)生的破壞后果。

3. 爆炸成因分析

a.現(xiàn)場(chǎng)勘察表明，汽修、水循環(huán)、合成車間等區(qū)域均發(fā)生40×60cm鋼筋混凝土橫梁斷裂、鋼筋混凝土框架傾倒、15cm鋼筋混凝土屋面局部或整體塌落的狀況，因此從爆炸現(xiàn)場(chǎng)的建筑受損程度、受損范圍、倒塌方向等情況分析，最大一次爆炸發(fā)生的可能區(qū)域?yàn)槲髂蟼?cè)自循環(huán)水站以東，罐區(qū)以北合成工序的區(qū)域范圍內(nèi)。

b.爆炸是大范圍的可爆空氣混合物空間爆炸.爆炸破壞的區(qū)域面積大，但破壞程度相對(duì)均勻，也未發(fā)現(xiàn)放射狀的拋擲現(xiàn)象，沒有在地面發(fā)現(xiàn)較大的炸坑，因此可以推測(cè)爆炸是在大范圍內(nèi)空間發(fā)生的。導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)中大量可燃爆物質(zhì)泄露的原因是601系列儲(chǔ)罐爆燃引起管道設(shè)備的損壞。

c.爆炸呈現(xiàn)多次爆炸，破壞情況為多次爆炸相疊加所導(dǎo)致.從爆炸區(qū)域及周邊建筑物受損方向推斷，建筑物倒塌呈現(xiàn)疊加的現(xiàn)象，個(gè)別區(qū)域有熏黑的現(xiàn)象，綜合考慮詢問(wèn)相關(guān)證人的筆錄，可以推測(cè)爆炸發(fā)生過(guò)多次，在個(gè)別區(qū)域由于爆炸條件不充分，只發(fā)生了爆燃，而另外一些區(qū)域則發(fā)生了爆炸。最終破壞結(jié)果是由于多次爆炸疊加和燃燒所造成的破壞。

d、爆炸區(qū)域內(nèi)外破壞程度的分析.同一破壞半徑內(nèi)，有的建筑物破壞嚴(yán)重，而有的又受損較輕，主要原因如下：

（1）可燃爆氣體是否達(dá)到了最佳濃度?？扇?xì)怏w爆炸的條件是要和氧氣充分混合，濃度過(guò)高或過(guò)低可能減低爆炸能量，甚至不能爆炸。和氧氣混合好的區(qū)域，爆炸能量相對(duì)較大，破壞也較嚴(yán)重，而濃度過(guò)大的區(qū)域，不能和氧氣充分混合，所以爆炸反應(yīng)不徹底，甚至只發(fā)生爆燃，破壞程度較低。

（2）某些區(qū)域破壞作用明顯較重，可能由于前期爆炸的破壞作用，導(dǎo)致個(gè)別區(qū)域內(nèi)的可燃爆物質(zhì)快速泄露，形成較為集中而質(zhì)量較大的云團(tuán)，發(fā)生威力較大的爆炸，醇解車間的嚴(yán)重破壞可能由此而產(chǎn)生。

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