1974英国Flixborough镇Nypro公司爆炸事故
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01
关键词

物    料:

化学反应:

设    备:管道

事故类型:爆炸

    节:

地    点:英国Flixborough镇Nypro公司

人员伤亡:28人死亡,89人受伤

财产损失:2.544亿美元

环境污染:

调查报告:

现场图片:

现场视频:

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02
事故经过和救援情况

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(图源:360doc个人图书馆
英国Nypro公司是一家以生产己内酰胺和硫酸铵肥料为主的工厂,该公司环己烷车间有6座串联式的氧化反应槽,以环己烷为原料制成己内酰胺。1974年3月27日傍晚,反应系统中的5号氧化反应槽的碳钢外壳发现150 cm长的裂纹,造成环己烷外泄,其原因为硝酸类物质产生的应力腐蚀。值班人员向主管报告经同意后,开始降低反应系统的压力和温度,准备停车检验泄漏点。经检验为氧化反应槽的内衬、外壳皆产生相当程度的破裂,不适合再参与反应过程,因此决定拆下5号氧化反应槽,以便检修。
翌日早上,经厂务会讨论后,厂长与相关技术人员认为停车检修需要3-6个月,而当时英国国内对于己内酰胺的需求甚急,不宜停工降低产量,为了让该车间继续运行,决定将第5号氧化反应槽搬离,并在4号和6号氧化反应槽间连接一根管线,暂时以5座氧化反应槽维持生产。
在拆下5号氧化反应槽后,即进行修复工作。在装4号和6号氧化反应槽间连接管线时,施工人员仅在现场地面上以粉笔画一简单的修复工程图样,并没有预先规划并绘制正规的设计工程图及必要的工程应力详细核算,现场以鹰架支撑管子。由于两氧化反应槽间因有高度差(约相差35.5 cm),故以三曲旁通管作为两氧化反应槽间的连接管,而原来氧化反应槽出口处的伸缩接头管径为72 cm,但当时厂内只有管径为51 cm的管线可用。施工人员经大概的计算后,认为51 cm管线尚可提供反应时所需的流量,并以直管计算压力后得知其反应亦可承受操作时的压力,决定以此管取代之。三曲旁通管仅以分成四点的鹰架支撑着,结构上并不坚固。于3月30日2时完成全部修复作业。
修复后经试漏检测即恢复生产,但到5月29日又发现泄漏,位置为下部液面计处。于是将整个反应系统的压力降低至0.15 MPa,并降低温度使之冷却,停工2天执行部分修复工作。于6月1日4时再度开工,不久环己烷的循环部分又发生泄漏,因此停止加热,再度进行修补,至早上5时才开工。在6月1日7时换班时,值班主管对压力情况未对下一班值班人员交代清楚,因此值班人员并未注意压力变化情况。
到6月1日下午,开始有可燃性气体外泄,但并无人员警觉或注意到。将近16时,空气中弥漫着大量的可燃性气体,并向外扩散。2分钟后,可能在氢气2车间遇点火源着火,随即发生了爆炸。环己烷蒸气云的爆炸造成2个替代的伸缩接头受不当的外力引起破裂挫曲,而连接4号和6号氧化反应槽的三曲管因爆炸而扭曲成“<”形掉落在地面。由此可以推断出2个替代的伸缩接头受不了当时的外力引起破裂弯曲,造成容器内环己烷大量外泄。
临时配管内的部分流体通过裂口喷到外面,管内的环己烷的压力迅速减小而失去了平衡状态(环己烷的沸点为80.8度),变成瞬间的过热状态(液温比该时压力下的沸点高的状态)。过热状态的液体极不稳定,在液体内产生无数沸腾中心,其气泡迅速生长时,配管内的液体剧裂膨胀,两次产生冲击内压,波纹管的裂口扩大,使配管的一端脱离反应槽,管内的液体边沸腾边喷出管口,因配管受到喷射的反作用,最后从反应槽上完全脱离下来。侧壁开口之后,不久发生了蒸气爆炸,反应槽内的环己烷(50 t)随同其蒸气一起从开口部呈液滴状猛烈地喷出。根据计算,至少有全液量的42%的环己烷蒸发了(膨胀到原体积的113倍),同时大量的液滴变成喷雾状向外喷出。根据计算,从临时配管排放到大气中的蒸气,至少有43 t以上。
专家根据爆炸的情况,推算出此次环己烷的蒸气云爆炸的威力相当于约20吨TNT炸药爆炸当量。环己烷泄漏在空气中后燃烧,估计蒸气云扩散笼罩范围为一直径600 m,高300 m的1600度高温气体半圆球。爆炸前有目击者曾听到异常的声音,随即发生爆炸,大火笼罩全厂。火柱和烟雾高达160 m,50 km外也能听到爆炸声。 
当时正在厂内工作的人员,有28人死亡(其中18人死于非防爆的控制室内),36人受伤。厂区周围6 km范围内亦有53人受伤,另有百余人受轻伤。厂内设备几乎完全损毁,另有1821栋房屋和167家商店及工厂遭受不同程度的破坏,估计损失达2.544亿美元。
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03
事故原因

事故原因:

1.直接原因:

新安装的管道没有进行应力计算,没有考虑压力条件下膨胀节承受的径向应力、管道和其中物料的质量以及物料在管道内流动时的振动情况,膨胀节在高温下爆裂,导致环己烷泄漏到环境被点燃。

2.间接原因:

工厂缺乏管理工艺系统变更的制度,没有对发生变更的工艺系统进行适当的审查,也没有人监督和批准相关的变更;变更管理制度的缺失,使得未经审查的变更顺利通过设计、安装和投产;工厂缺乏机械工程师,参与变更任务的人员缺乏培训和足够的经验,没有认识到这种对工艺系统的改变可能造成的严重后果。

(以上内容整理自网络)
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