爆炸原因分析

爆炸原因分析（共12篇）

爆炸原因分析 篇1

1爆炸基本情况

2012年4月15日10时27分左右,福建省龙岩市新罗区雁石镇某汽车修理厂发生爆炸,导致该厂一幢2层办公楼坍塌、隔壁的苏一矿宿舍楼部分倒塌,造成12人死亡、38人受伤住院(其中3人重伤)。

该修理厂坐东朝西,东侧为煤矸石堆山坡及竹林,北侧为苏一煤矿的一幢四合院式宿舍楼,西邻省道福三线,南侧为煤台。修理厂大门朝西,大门南侧为配件房、加油机房;大门北侧为门卫房、厨房及餐厅。厂区北侧为配件房及车库,东侧为一幢2层办公楼。修理厂现场方位、平面布局示意图,见图1所示。

爆炸发生后,修理厂内房屋大面积倒塌,车辆损毁严重,抛掷物散落于四周,中心现场在东侧的办公楼及修车棚被夷为平地,并形成一个周边9.8m×8.6m、深4.6m的锥型炸坑。在修理厂北侧的苏一矿宿舍楼被爆炸冲击波冲损严重,玻璃均被震碎,门框震落。

现场发现7具尸体,其中修理厂内3具、厂围墙外公路上3具、北侧苏一矿宿舍内1具,苏一矿宿舍内发现41块尸块。

2 火灾调查情况

爆炸事件发生后,公安机关刑侦、技侦、治安等部门投入大量警力,走访了240余名现场目击证人、受伤人员,并讯问了已到案的13名嫌疑对象,得到爆炸前现场有燃烧迹象,遂要求消防部门协助调查,并结合现场开展勘验工作。

(1)中心现场办公楼复原情况。办公楼共2层,南北长9.6 m,东西宽8.6 m。一层布局为北侧客厅、中间两间卧室、南侧三间仓库。其中,仓库天花板的结构为方形木条上方铺木模板后浇筑水泥。二层分别为办公室、会客厅、会计室和管理人员住房。紧邻办公楼南侧为修车工棚,工棚下靠近南外墙处停放有多辆摩托车,修车工棚顶部由数根圆形杉木横梁支撑,上铺铁皮,横梁一端架在办公楼二层上方,另一端由铁制支架支撑。

(2)爆炸物存放位置和数量。爆炸物存放在中心现场办公楼一层南端仓库,仓库南北长约4.5 m,东西长约4 m,三面是墙,没有窗户,靠近修车棚一面为钢质卷帘门。仓库内存放有20箱正规厂家生产的硝铵炸药(每箱24 kg)和13袋“地下工厂”非法生产的硝铵炸药(每袋20 kg),共计740 kg;另外,仓库靠近卷帘门的墙角还存放有50余枚电雷管。仓库内物品存放,见图2所示。

(3)爆炸物来源。爆炸物的来源渠道有两个,其中正规厂家生产的硝胺炸药是该修理厂法人代表在承包正规煤矿时私自截用采矿的炸药,并存入汽修厂仓库。“地下工厂”非法生产硝铵炸药是由该修理厂法人代表通过私人渠道,以每袋1 200元的价格购买了15袋。在存入汽修厂仓库后,除有两袋运到其承包矿山中使用外,另外储存在仓库的13袋在此次爆炸中全部炸掉。经对在其矿山使用两袋炸药的剩余炸药进行鉴定,确认该炸药含有氯酸盐。

(4)起火燃烧、爆炸经过。爆炸目击证人陈某、王某等证实,从发现烟从储存炸药仓库的卷帘门下溢出到发生爆炸的间隔时间仅20～30 s,其间,有听到若干小爆炸声。发现起火燃烧时,有多辆(7～8辆)摩托车同时燃烧;现场勘验发现5辆摩托车有过火痕迹。

(5)起火爆炸点的认定。起火爆炸点位于办公楼一层南侧中部室内,主要证据如下。

一是修理厂东北侧二层砖混结构办公楼完全炸毁,建筑原址留有一深4.6 m、周边9.8 m×8.6 m的炸坑(办公楼一层及爆炸物存放及现场爆炸中心示意图见图3所示),炸点中心距东围墙8.4 m,距北围墙9 m。对应该炸坑的北面为一煤矿宿舍楼(4层),建筑整体受损情况严重,建筑一至三层05～07室南北侧墙均向北侧倒塌,该位置梁、楼板破坏程度最重。其中,06室位置的二层南侧水泥楼板梁被炸飞,三层水泥楼板位置炸出直径约2 m的孔洞(宿舍楼炸毁情况如图4所示);对应炸坑的汽修厂西侧围墙及建筑破坏倒塌,东面围墙倒塌,且山体植被破坏严重。对应炸坑南侧的大货车受损变形,一大货车车架向南侧严重凹陷变形,围绕炸坑现场存在大量爆炸抛射物品的碎片。从宿舍楼、车辆等破坏痕迹、抛出物位置、对应炸点的抛射线等呈现出炸点在办公楼一层南侧中部室内。

二是爆炸中心现场(炸坑)西南侧发现一扇钢质卷帘门,卷帘门整体未过火,基本无烟熏痕迹,呈上部(复原位置)相对完好,下部东侧局部变形;卷帘卷轴东侧有变形弯曲,西侧相对完好。爆炸中心现场(炸坑)东南侧位置搜集到另一樘钢质卷帘门残骸,并进行复原整理,该卷帘门痕迹呈内部过火燃烧,外侧过火痕迹轻微。现场提取到有燃烧和烟熏痕迹的木梁,其痕迹呈现出悬空燃烧和烟熏造成。其中,位于仓库内的方形木梁燃烧较为严重,位于仓库门口修车棚上的圆形木梁靠近仓库一端燃烧严重,另一端相对轻微,反映出火势由仓库内向外蔓延燃烧的迹象。

3 起火爆炸原因分析

(1)排除室外燃烧引发仓库内爆炸物品爆炸的可能。一是该仓库钢质卷帘门痕迹呈内侧过火燃烧,外侧有轻微过火痕迹。位于仓库内的方形木梁燃烧较为严重,位于仓库门口修车棚上的圆形木梁靠近仓库一端燃烧严重,另一端相对轻微,反映出火势由仓库内向外蔓延燃烧的趋势。二是陈某、陈某、王某等证实:办公楼一层南墙为实体墙和钢质卷帘门分隔,电气线路及开关在办公楼一层南侧外墙及相邻的围墙处。三是在爆炸点的东南侧山坡位置,发现两辆烧毁的摩托车残骸和电线、电器残骸。其中,三相电表、开关未过火烧毁,开关呈合闸状态;一组为空气开关烧毁,内部炭化粘结,呈外部火烧特征;对该处发现的电气线路进行勘验,未发现电熔痕。对现场过火的摩托车电气线路进行勘验未发现电熔痕。四是从发现起火到爆炸时间极短,且发现火灾时,有多辆摩托车同时处于猛烈燃烧阶段,不符合由外部摩托车起火或电气线路起火燃烧初期火灾的规律。五是由于短时间内摩托车燃烧油箱不可能发生爆炸,电气线路短路产生的声音分贝值不大,因此爆炸前陈某、王某等相关证人描述听到若干小爆炸声应为由办公楼室内传出。

(2)仓库内爆炸物品自燃爆炸的可能性分析。经现场勘验和技术鉴定,认定爆炸原因系存放在中心现场仓库内的爆炸物自燃引爆,主要依据如下:

一是爆炸物成分。经检测分析,爆炸现场的爆炸尘土中检出硝铵类炸药和氯酸盐炸药的残留成分(正规的炸药中不含氯酸盐成分),确证爆炸物是含有氯酸盐的硝铵类炸药,与查扣的炸药鉴定结果一致。

二是现场炸药可以自燃引爆。根据炸药性质,含有氯酸盐的炸药在受潮等环境影响下会分解,并在一定条件下发热、冒烟甚至燃烧,燃烧过程会先发生小爆,紧接着是燃爆、轰爆,并可引起制式炸药和雷管殉爆。上述过程符合调查中证实的爆炸现场存放二类炸药情况(一种是乳化炸药,另一种可能是自制含有氯酸盐类物质的炸药)。经调查走访证实,当地于2011年12月及2012年2月曾发生两起含有氯酸盐成分炸药的“土炸药”自燃引爆事故。

三是炸药存放的仓库特征可以排除人为引爆可能。存放爆炸物的仓库一面是已上锁的卷帘门,另外三面均没有窗户。由于爆炸时间为上午10时10分左右,储存炸药的杂物间处于关闭状态,爆炸现场人员较多,且爆炸目击证人汤某离爆炸物储存间仅1.5 m左右,未发现异常情况。

四是现场访问情况符合炸药自燃引爆进程。在调查访问中,爆炸目击证人汤某、陈某、王某等均反映看见烟从储存炸药仓库的卷帘门下溢出,并迅速变浓变急扩散,同时听到两三声爆炸声,这些情况与上述起火位置分析以及含氯酸盐炸药可以先小爆,紧接着是燃爆、轰爆、殉爆的爆炸进程均能够相互印证。

综合以上调查访问及现场勘验,提取炸药成分的分析以及该起爆炸起火燃烧特征,由室外燃烧引发仓库内爆炸物品爆炸的可能可以排除;同时,在排除他人进入仓库引爆炸药的可能情况下,爆炸物自燃引爆是符合客观事实的。

参考文献

[1]金河龙,赵立本,王树文.浅析一起住宅楼爆炸原因认定[J].消防科学与技术,2007,26(4):454-456.

[2]李志峰,范晴晴.爆炸火灾事故调查分析[J].河南理工大学学报(自然科学版),2010,(5):576-580.

[3]金河龙,赵立志,王树文.浅析一起住宅楼爆炸原因认定[J].消防科学与技术,2007,26(4):454-456.

[4]郑斌,陈国华.化工火灾事故起火点推断技术及判据研究[J].消防科学与技术,2011,30(6):545-549.

爆炸原因分析 篇2

恒星

恒星会爆炸的原因

一起丙烯腈贮罐爆炸事故分析 篇3

为确实吸取事故教训，举一反三，引以为戒，坚决遏制各类化工事故的发生，确保生产安全，海沧区安监局对此提出了具体整改意见：

1、要进一步落实安全生产责任制。各单位主要负责人要切实履行安全生产第一责任人的责任，把安全生产责任落实到班组到个人，建立健全每天安全生产隐患排查制度，形成安全生产人人有责的局面。每天作业前，各部门、各车间、各班组负责人必须对作业场地进行安全隐患排查，作业班组长要强化责任意识与安全意识，对每道工序认真负责，督促班组人员严格遵守操作规程，按要求作业。

2、各单位要以此起事故为教训，举一反三，在本单位开展一次全面彻底的安全隐患大排查。排查重点是：是否存在违章指挥、违章作业现象；是否存在闲置、废弃、私自改变使用、储存用途的危险化学品储罐、容器、管道；压力容器、管道、特种设备是否按要求定期检验、检测；各项安全生产管理制度、操作规程是否健全并落实到位。对排查出的安全隐患要落实资金、人员抓紧整改到位。

一起氢压机爆炸事故原因分析 篇4

1 装置简介

该催化重整装置于1965年建成, 原设计能力为10万吨/年, 经过两次大的技术改造, 现催化重整装置由30万吨/年催化重整、12万吨/年抽提装置联合组成, 以初顶石脑油、加氢裂化重石脑油为原料, 主要产品有:石油苯、高辛烷值汽油调和组分, 副产品有:抽余油、氢气、轻汽油、戊烷油、瓦斯。

2 事故经过

2007年6月12日2时33分左右, 压缩机工陈某听到运行的循环氢压缩机J-203声音异常, 立即汇报当班班长张某。张某带领二操作董某、刘某赶到压缩机厂房, 确认声音异常后, 决定立即切换备用压缩机J-202。同时, 陈某到隔音室联系钳工。操作工刘某在打开J-202入口阀门后 (2-3圈) , 听到J-203附近出现异常声音, 班长张某决定将J-202入口阀门关闭, 此时J-203异常声音突然增大。班长张某意识到已经无法进行机组切换, 且现场极其危险, 马上组织二操作董某、刘某撤离压缩机厂房。三人跑步回到操作室后, 对装置进行紧急停工处理。2时39分, 压缩机厂房发生闪爆着火。

3 事故原因分析

3.1 从工艺运行参数上分析

(1) 事故发生前, 装置所有运行参数均在操作指标范围内, 没有出现超温、超压、超负荷运行等现象, 重整高分罐R-203液位、氢气分油罐R-501液位控制稳定。事故发生后, 进到高分罐R-203的油气无法及时抽出, R-203液位上升;氢气分油罐R-501液位受爆炸影响指示波动, 表明两个分离罐的液位计指示正常。因此, 可以证明事故前压缩机没有发生带液现象。

(2) 事故发生前约2分44秒, J-203出口排气温度陡升。在9秒内从65℃上升至106℃, 9秒钟后又回落到65℃, 前后时间共计18秒。说明此刻压缩机排出的气体瞬间获得了较高的热量, 且此热量具有较快的升温速度及较集中的释放过程。跟据温度陡升的程度, 经设计院核算, 释放的热量为542.5kcal, 即为18g氢气燃烧的放热量。

瞬间释放如此高的热量, 之后又迅速恢复正常, 是压缩机带液、振动、缸体摩擦、入口泄漏造成压缩比改变、外部燃烧等其他因素都不可能引起的, 此现象只有系统内部发生爆燃时才可能产生。因此, 可以判定事故发生前约2分44秒左右在J-203机体或入口缓冲罐内部发生了气体爆燃现象。

(3) J-203排气压力在出口排气温度陡升约1分钟后, 开始下降。2分25秒后, J-203排气压力、流量大幅度下降。可以判定事故发生前约2分44秒, 压缩机系统开始出现泄漏, 并逐步扩大。

(4) 压缩机厂房顶部设有5台可燃气报警器, 报警器在DCS上最早报警的时间为32分05秒, 比爆炸时间只早26秒。说明压缩机厂发生泄漏后, 随即就发生了爆炸。从压缩机到厂房顶部的距离、泄漏气体的扩散速度及报警器的响应时间推算, 出现泄漏的时间应在爆炸前约2分半左右。

3.2 从设备运行及检验情况上分析

(1) 通过查阅重整车间压缩机岗位交接班日记和运行记录, 查阅维修车间包机巡检记录, J-203在停机前运行状况正常, 没有异常情况。

(2) 近两周的状态监测数据显示, 该机缸体振动状态正常, 被测点振值均远低于标准值 (标准值为17.8mm/s) , 在控制范围之内。表明压缩机运行状况正常。

(3) 当班操作工听到的J-203声音异常, 均确认没有泄漏, 并认为可以进行切换, 说明当时只是一般性设备问题。

(4) 对损坏设备的检验情况:

①J-203南侧缸体及入口缓冲罐内部表面均有较严重的积炭现象, 而北侧入口缓冲罐内部却没有此现象, 证明南侧入口缓冲罐内部发生过缺氧燃烧或爆炸。而从开裂的南侧缸体入口法兰及流程上看, 泄漏着火过程中没有发生缓冲罐内部燃烧的可能。因此, 可以认定在南侧入口缓冲罐内部发生过爆炸。

②委托第三方检测公司对J-203南侧入口缓冲罐进行失效分析发现, J-203南侧入口缓冲罐罐体与接管加强板焊缝处, 有五处贯穿性裂纹。对焊缝样品的金相分析显示, 裂纹是由于内部超压造成, 该裂纹扩展尖端附近的晶粒存在明显的挤压与流动的痕迹, 属于内压所致。失效分析报告结论认为:缓冲罐内部压力有突升迹象, 焊缝附近, 尤其是加强圈与母材刚度的差异导致上述薄弱环节开裂。

该缓冲罐处于压缩机入口端, 正常运行时工艺上是没有造成内部超压可能的。而厂房爆炸时的冲击波也只能使该罐形成外部受压, 失稳变形。只有在缓冲罐内部气体发生爆燃时, 才可能引起罐内瞬间超压。因此, 可以证明在该缓冲罐内部发生了气体爆燃。爆燃时间应在事故发生前约2分44秒, 并造成了J-203出口排气温度陡升。

③委托第三方检测公司对压缩机南侧中体断裂情况进行失效分析表明:压缩机中体材质使用正确, 断口没有制造缺陷和原始缺陷, 断口应是受到较强外力冲击造成。因此, 可以判定南侧中体断裂是在压缩机厂房爆炸时造成。

④委托第三方检测公司对现场找到的2条断裂的南侧缸头支撑板螺栓进行失效分析, 其中一条 (1#) 螺栓终断区在断口中部, 部分为陈旧断口, 部分为瞬间断裂断口, 是由于交变应力引起的疲劳断裂;另一条 (2#) 螺栓断口为杯状, 剪切区较大, 失效原因为受到较大剪切应力所致。失效分析表明, 虽然有一条螺栓事故发生前存在旧的裂纹, 但并没有断裂。两条螺栓最终断裂原因均为瞬间较大剪切力造成。另外, 南侧缸头支撑板有明显被拉变形的现象, 也说明支撑板螺栓是被外力拉断。因此, 可以判定南侧缸头支撑板螺栓的断裂是在压缩机厂房爆炸时造成。

3.3 从操作上分析

(1) 事故发生前, 装置运行正常, 没有进行任何生产调整。当班操作工凌晨2时巡检时J-203入口缓冲罐无积液。

(2) 操作工回顾, 首先关闭了J-202放空阀, 然后打开了J-202入口阀。稍后, 听到J-203附近出现异常声音, 关闭阀门后, 异常声音并没消失。因此, 可以判定此异常声音的产生与此次操作有直接关系。

(3) 有操作工随即看到J-203南侧入口缓冲罐在晃动, 且周围有白色烟雾。说明此时缓冲罐受到了较强冲击, 同时缓冲罐一些部位已开始发生泄漏。因此, 可以判定此时J-203南侧入口缓冲罐内部发生了爆燃, 并出现了泄漏。

(4) 从操作工听到J-203附近出现异常声音, 随即关阀J-202入口阀门, 到组织人跑回操作室, 推算时间约在2分钟半左右。由此可以判定, J-203附近出现异常声音的时间与J-203出口排气温度陡升为同一时间, 即J-203南侧入口缓冲罐内部发生爆燃时间。

3.4 从压缩机备用情况上分析

(1) 重整压缩机组1965年装置初建时没有氮气置换系统, 2002年装置扩能改造虽然增设了氮气线, 但车间为防止氢气倒窜入氮气管网, 日常将其加盲板盲断。

(2) 日常压缩机停机后只采用关闭出入口阀、打开放空阀进行泄压后, 即交付检修。检修完备用时, 压缩机出入口阀关闭、放空阀微开, 为机体放空状态。以上过程中, 压缩机体内必然要进入空气。

(3) 日常切换压缩机时一直采用关闭出口阀、放空阀, 打开入口阀用氢气充压的方法直接置机内换空气的。此方法不仅在被置换的压缩机内可能形成爆炸性气体, 而且压力控制不当还可能将空气存入相并联的其它机组。

(4) 压缩机J-201、202、203使用同一脱液线, 虽然R-101压力只有0.3MPa, 但因脱液线已不用, 总的出口阀门处于关闭状态。因此单机排液阀门内漏时, 脱液线内的压力会很快上升, 造成气体互窜现象。同时, 现场勘查发现J-203南侧入口缓冲罐根部排液阀处于打开状态。因此, 可以判定在J-202引气过程中, J-202机内的气体通过入口缓冲罐排液线进入到了J-203南侧入口缓冲罐。

4 结论及事故经验教训

综合以上分析, 认为这是一起因管理不到位引起的安全生产责任事故。事故的直接原因是在切换备机J-202时, 采用氢气直接置换J-202系统内的空气, 空气窜入正在运行的J-203南侧入口缓冲罐内, 导致该缓冲罐内部发生爆燃, 氢气泄漏, 造成氢压机厂房闪爆着火。事故的间接原因一是车间违反《炼化企业生产装置操作规程管理规定》, 没有按照操作规程制订岗位操作卡片, 操作卡片中没有氮气置换程序。二是车间管理人员安全意识淡薄, 将已接入装置的氮气线加装盲板, 违反了易燃气体设备和管道使用前应进行惰性气体置换的规定。三是车间对压缩机脱液线系统管理混乱, 使之处于失控状态。

事故经验教训主要有:一是炼油厂生产受控管理不到位, 没有及时发现和纠正车间管理上存在的问题。二是车间安全管理不到位, 习惯性违章的做法还大量存在。三是车间工艺管理不到位, 辅助流程管理混乱。四是车间培训工作不到位, 操作人员判断、处理岗位生产问题的能力不够。五是关键设备上隐患没有完全消除, 仍然存在着有严重缺陷的螺栓, 说明设备管理工作还不到位。

摘要：对某石化公司炼油厂催化重整装置在进行氢压机切换操作时, 发生的闪爆着火事故进行了详细分析, 从工艺运行参数、设备运行及检验情况、操作情况、压缩机备用情况等方面给出了分析结果, 并指出了此次事故应吸取的经验教训。

一起干粉灭火器爆炸的原因分析 篇5

早在1989年2月4日时，我国陕西秦岭发电厂失火，参加灭火的一位工人在使用手提式干粉灭火器的时候，因干粉灭火器喷不出粉，而突然爆炸，下封头从与筒体对接的焊缝处断开飞出，击中胸部倒地，致使右胸多发性肋骨骨折，造成气胸、血胸，经抢救无效死亡。

分析这次事故的原因主要是：

(1)灭火器制造质量低劣。灭火器下封头与筒身对接的焊缝，焊透部分只占全部焊缝的9.08%。

(2)干粉结块。事后检查发现，灭火器出粉管被坚硬的粉柱堵塞(造成结块堵塞原因不明)，致使筒体充压后无处释放。如果焊接质量合格，即使出粉管堵塞，灭火器也不至于爆破。

(3)灭火器的维修不认真。这台灭火器曾送西安某灭火器维修单位装修，重新装了干粉，喷了漆(喷漆后，筒体上原制造厂的标志己被遮盖，重新喷了“干粉灭火器”字样)，如果维修单位认真按规定进行过水压试验，该焊接质量低劣的火火器肯定会被发现判废。

灭火器是一种特殊的压力容器，不重视火火器管理的危险性，不仅在于灭火器会发生爆炸，造成伤亡事故，还在于灭火器一旦失效会使火灾事故扩大，造成严重后果。为了防止此类事故重演，四川川消消防设备制造有限公司建议采取以下防范措施：

(1)使用单位应对灭火器进行统一编号，建立台帐，注明规格型号、制造厂、制造年月、产品许可证号、合格证号及厂家规定的检查、装药、水压试验周期。

(2)对所有灭火器分类建立维修保养登记本，将每次按厂家规定的检查、装药、水压试验周期所进行的工作登记在册，以便监督检查。

(3)泡沫灭火器的检查、换药可由本单位经过训练的专业人员进行，其他灭火器的换药和所有灭火器的水压试验，均应委托经公安消防监督机关认可的专业维修单位进行。并要认真验收(有永久性维修铭牌证明合格的，方可验收)。

(4)水压试验合格而外壳脱漆严重的灭火器，应重新涂漆。涂漆后，铭牌上除具备维修铭牌要求的内容外，还应有生产厂家的铭牌内容，并要注明生产厂名、出厂年月以及使用单位的编号。

(5)购买的灭火器，必须是经公安消防监督管理机关审查颁发生产许可证的厂家生产的产品。

(6)对现有灭火器进行一次检查清理。该厂事后全面清查了所有灭火器，清查结果，报废了214台有缺陷的灭火器，并将 316台送维修单位检验。

(7)开展消防知识培训工作，便人人掌握本单位使用的灭火器性能和操作方法，并把该工作纳入新工人的三级安全教育之中。

爆炸原因分析 篇6

【摘 要】 从事故调查的角度出发，以事故经过、现场调查为基础，分析二冲程低速柴油机曲拐箱爆炸的成因。在一些特定的条件下，如果管理不善，船用二冲程低速柴油机还是会发生类似于“曲拐箱爆炸”的重大机损事故，管理人员应引起重视。

【关键词】 缸头漏水；汽缸水击；倒车冲车；轴承干摩；闪爆；曲拐箱爆炸

1 事故概述

某船由德国VULKAN船厂建造，1994年出厂，为 TEU的集装箱船，机舱配备额定功率为34 380 kW，SULZER NSD 9RTA84C型的直流扫气低速主机，营运转速为97 r/min。

某日，该船在锚地抛锚。次日凌晨，驾驶台通知备车，准备进港。约10 min后，主机备妥；约20 min后，起锚离底，驾驶台动车，正车操主机，从DEAD SLOW逐步上升到HALF车令。当动车约5 min时，机舱发出沉闷的爆炸声，同时火警报警，主机自动减速。机舱致电驾驶台，立即停车。响声过后，机舱出现浓烟、局部火烧，初步判断为主机曲拐箱爆炸，造成机损。船舶失去动力，由拖船拖带至码头，靠泊后进行主机检查和修理。

2 事故调查

低速二冲程柴油机曲拐箱爆炸的现象比较罕见。船管公司立即组织人员到现场查明事故原因，以吸取教训，避免类似事件再次发生。调查小组随即开展资料收集等相关的事故调查、取证工作。

2.1 事故经过

某日1610时，该船抵锚地抛锚，主机完车，准备次日凌晨靠泊。1800时，轮机部决定利用船舶抛锚的间隙，对主机No.6排气阀进行更换。2030时，No.6排气阀更换完毕。2200时，主机完成压水，加温暖缸，主机系统恢复正常。

次日凌晨0225时，机舱高温膨胀，水箱低位报警，当值轮机员下机舱处理报警，对报警原因进行了简单查找，没有发现特别异常。0320时，驾驶台通知机舱备车，准备进港靠泊，当值轮机员及机工下机舱进行备车；随后备车完毕，准备冲车。0332时，集控室手动控制，冲车，主机转速10 r/min，发现No.3缸示功阀有水柱喷出，机工立即将情况报告在集控室操车的值班轮机员；值班轮机员继续进行第2次冲车，主机没有转速，从No.3缸示功阀喷出的水量减少；紧接着，值班轮机员进行第3次冲车，本次为倒车冲车，主机转速 10 r/min；此时，No.3缸示功阀没有水喷出，值班轮机员命令机工关闭所有缸示功阀。0336时，值班轮机员在集控室正车启动主机，启动正常。0338时，主机转换为驾驶台自动控制，驾驶台操纵，主机正、倒车启动正常，备车完毕，等待起锚进港；在备车时，共动车6次，其中集控室动车4次，第2次为倒车冲车。约等待12 min后，起锚离底，准备正式用车。

0350时54秒，驾驶台操主机正车DEAD SLOW（指令主机转速25 r/min）；0351时01秒，主机转速达30 r/min；驾驶台开正车SLOW（指令主机转速38 r/min）；0351时14秒，主机转速达41 r/min；0354时44秒，开HALF （指令主机转速52 r/min），主机实际转速47 r/min；0355时36秒，动车约5 min，主机油雾因浓度高报警；0355时41秒，机舱火警报警（以上数据采自于车钟自动记录仪以及报警自动打印仪）。

几乎在报警的同时，机舱突然发出沉闷的爆炸声，主机自动减速。机舱致电驾驶台，并立即停车。船长感到事态严重，命令原地抛锚，要求机舱查清原因。在巨响过后，机舱出现浓烟，能见度不足1 m，主机周围易燃物被引燃，多只灯罩及透平滤网烧毁。

经船方初步检查，判断为主机曲拐箱爆炸。

2.2 现场调查

在现场，主机No.3缸已被全面拆开，由专业厂家进行检查、修理，更换已有严重裂缝、漏水的缸头，以及对曲拐箱内的十字头下瓦、连杆轴瓦、该缸前后主轴瓦、各处轴颈等进行检查、修理。这些轴瓦有明显的局部损坏，并存在局部与轴径粘连后严重的拉毛现象，相关轴径也有不同程度的拉毛损伤。

在现场可以看到，主机侧面共有9个防爆门，已有8个防爆门有开启的痕迹。防爆门开启处有明显的烧痕，特别是No.3缸的防爆门，烧痕较为明显，说明曲拐箱爆炸的主要位置在No.3缸附近。

现场没有发现在曲拐箱内有明显的着火点及燃烧痕迹。查看已更换下来的No.3缸缸头，发现缸头内部裂缝非常大，在排气阀座下方的触火面已有长约75 cm的裂缝，大量的水从该裂缝处漏出，进入燃烧室。裂缝处有明显的、由于漏水而形成的锈迹。

该船舶膨胀水箱为手动补水，而在4 h左右的时间内，漏水逾1 m3，可见该裂缝较大。在膨胀水箱低位报警后，当值轮机员下机舱处理，并对报警原因进行了简单查找，但未作进一步检查，失去一次发现问题的绝佳机会。

在发生故障时，该缸盖换新后已运行了 h，触火面有多处明显裂纹，包括喷油嘴附近的小裂缝（未穿透）以及已大量漏水的排气阀座下的一圈大裂缝。从该缸已有的裂缝看，裂缝多、长、深、宽。这些裂缝的形成应该有一个发展过程，特别是排气阀下裂缝的形成和逐步渗漏应有一定的时间了。该缸在1个月前进行吊缸检修时没有发现相关裂缝痕迹，吊缸后只运行了561 h，说明吊缸时对缸头检查不够认真。在事发前10天，轮机部人员进行了扫气箱清洁。大管轮负责扫气箱内部清洁和燃烧室内部检查，轮机长负责主机外部，从小道门处对主机内部进行检查。此次检查均未发现No.3缸有滴水痕迹等异常情况，说明检查有可能存在不到位的地方。船舶失去了吊缸时检查、扫气箱检查2次发现隐患的良好机会。

据轮机长反映，主机单缸冷却使水阀无法关严，在换No.6排气阀时，需对整台主机放水，因此，在换排气阀完工后对高温冷却系统进行大量且长时间的补水，造成主机冷、热变化范围大，局部热应力大，可能导致原有的裂缝加速开裂。

3 事故原因

从以上调查到的情况分析，事故原因为“缸头漏水，形成水击，损坏轴瓦，造成干摩，引发曲拐箱爆炸”。

具体原因分析如下：

在停机状态时，No.3缸活塞正处于压缩冲程，封闭了扫气口。由于No.3缸缸头的排气阀座下方触火面出现裂缝，大量向燃烧室内漏水，一小部分水通过不能完全密封的活塞令漏到扫气箱内，大量的水积聚在该缸活塞头顶，但此时的缸套内并未完全积满水。

在第一次冲车时（主机转速10 r/min），相邻缸进入压缩空气，带动该缸活塞上行。在压缩空气的动力下，No.3缸活塞快速向上运动，引发缸内水击。巨大的冲击力从活塞传到曲拐箱内的十字头瓦、连杆轴瓦以及该缸前、后的主轴瓦等，导致相关部件损坏。本次冲车示功阀为开启状态，可以释放一定的压力，因此，作用在运动部件上的水击力量相对要小一点。由于在第一次冲车的作用下该缸活塞上部全部积满了水，第二次冲车主机没有运转，也就不至于形成水击而伤害主机。在紧接着的一次倒车过程中，积聚在活塞上部的水通过扫气口全部释放到了扫气箱内，因此，在以后的冲车及启动中，主机表现为正常状态。

在备车完毕等待起锚的这12 min内，No.3缸又正好处于压缩冲程，缸头又形成一定量的积水。在启动时，由于该缸示功阀为关闭状态，形成了更为严重的水击。

在主机运行过程中，气缸内形成一定的压力，迫使内漏减轻或消失，甚至缸内燃气会倒灌到水系统中，即使还有少量漏水，在扫气口打开时，水就进入扫气箱，因此，在主机运转时是不会造成水击的。

从以上分析可以判断，造成主机相关轴瓦损坏的过程主要是在第一次冲车及主机正式启动时No.3缸形成的水击作用。

在这2次的水击作用下，巨大的冲击力使该缸相关轴瓦局部损坏，并与轴径粘连，轴承间没有间隙，无法建立油膜。

在主机开始运行时，相关损坏轴承局部干磨，使轴承间干磨处的温度快速升高。在开始运行到发生爆炸的这5 min时间内，为一个加热过程，轴承周围的油快速蒸发，形成油气，与曲拐箱内的空气混合，油气浓度达到爆炸上限。同时，这5 min的干磨过程也是损坏的轴承间形成着火热源的过程。

损坏的轴承周围油气温度达到了该油气的闪点（200℃左右），遇到轴承间干磨产生的热源点，点燃了曲拐箱内油气和空气的混合物，瞬间发生化学爆炸（称之为“闪爆”），致使曲拐箱内压力急速升高，冲开防爆门。“闪爆”的油气冲出曲拐箱，形成火球，扫过主机周围并快速向上窜，在火球经过的路径上，将可燃物烧掉。由于机舱内没有堆放大量的可燃物，火球在烧完后自然熄灭，并留下燃烧痕迹。机舱内没有形成真正的火灾，得益于该船舶对机舱的清洁、整理，没有乱堆、乱放，且主机周围比较整洁。

曲拐箱内发生的化学爆炸需要消耗大量的空气，原有的空气和油气混合物在“闪爆”后冲出了曲拐箱，导致曲拐箱内缺少新鲜空气。由于来不及从曲拐箱透气孔（自闭式）补充新鲜空气，所以“闪爆”后的油气冲出曲拐箱后，在曲拐箱内没有形成真正的燃烧，就不存在燃烧痕迹。

至于着火点，也就是热源点，应该是在No.3缸的某轴瓦与轴径的干磨处，但无法判断具体位置。这是因为产生高温的时间短（主机仅运行5 min），还不足以使轴径发蓝（500～600℃），并且在着火后，主机还运行了1 min左右，即使留下轻微的着火点痕迹，也在继续运行的这1 min内被磨掉了。

4 结 语

小型锅炉爆炸事故分析 篇7

2009年8月3日, 广州某厨柜有限公司一台LSS0.3-0.7-YC型蒸汽锅炉发生爆炸事故。该锅炉于2006年6月由湖南某锅炉厂制造, 2006年7月由岳阳某安装公司安装, 2007年5月正式投用。为了解事故原因, 我们对其进行了详细的调查研究及检测分析。

2 现场情况

事故现场锅炉房石棉瓦房顶被掀开, 两侧墙壁部分倒塌, 后窗和前门破损。锅炉的燃烧机、顶盖板、安全阀及接管、吊耳、超压控制器等部件已飞出锅炉房, 部分部件掉入锅炉房对面的车间, 最远距离达70m;主蒸汽管道变形 (见图1~2) 。燃烧机主体、与燃烧机相连的上保温盖板、安全阀等部件未能找到。

3 资料审核及锅炉事故前状态

使用单位有该锅炉的出厂资料、安装资料、定期检验报告, 有持证操作的司炉工, 但无锅炉运行记录和其他记录。

据司炉工口述, 事故当天早上7:47开启锅炉, 开启时锅炉运行正常, 供汽至锅炉房左侧约10m远的油漆车间。之后锅炉压力升至0.7MPa, 锅炉自动停机, 压力下降至0.4MPa, 锅炉自动启动, 压力升至0.6MPa, 此后司炉工到锅炉房外左侧检查管道, 10min后锅炉发生爆炸。

4 测试与分析

4.1 宏观检查与现场测量

(1) 宏观检查

锅炉开裂部位为锅炉上汽箱的上平封头与内筒连接的角接接头, 整圈裂开, 裂口完全吻合, 上平封头已变形向上凸起, 裂口张开约60~68mm (见图2、图6) 。安全阀接管、主蒸汽管接管从上平封头管口中拉脱, 压力表 (含压力控制器) 的接管从上平封头管口处断裂, 两个吊耳从上平封头角焊缝上拉断飞出。对下水箱取样时发现其下平封头与内筒连接角焊缝穿透性开裂 (图3中箭头处) , 开裂长度为角焊缝长度的90%以上。下水箱的下平封头向下凸起变形 (见图4) 。

经对锅炉爆炸后的本体结构与锅炉设计图纸核查, 发现爆炸开裂处 (图5中部位1) 为角接接头结构, 与锅炉设计图纸中要求的扳边带垫板对接接头结构严重不符。上汽箱、下水箱各有三条环焊缝实际连接结构 (图5中部位1~6) 均为角接接头, 仅上汽箱的上平封头外侧为扳边对接结构, 而锅炉设计图纸中这些部位均为扳边对接结构 (见图5右) 。

角焊缝焊接工艺为单边焊未开坡口, 且存在大量未焊透缺陷。上汽箱内侧及水管内侧基本无水垢, 其下平封头上有少量堆积物。上汽箱内侧上半部局部有一些小面积的腐蚀坑, 最大腐蚀面积为准15mm, 腐蚀深度约1mm。

(2) 开裂口尺寸测量

上汽箱的上平封头在角焊缝处整圈开裂, 开裂后上平封头圆形裂口直径与内筒圆形裂口直径的差值为18mm, 裂口张开距离约为60~68mm (见图6) 。

(3) 壁厚测量

上汽箱、下水箱的受压部件壁厚与钢板名义厚度差距较大, 根据GB713-1999的要求, 20g钢板允许负偏差为0.25mm, 宏观检查无明显均匀腐蚀、磨损减薄, 可以认定原始钢板负偏差超过标准规定值。

(4) 安全附件检查

锅炉本体上的安全阀、压力表现场未能找到。

(5) 机械性能试验: (a) 在上汽箱内筒上制取两个拉伸试样, 拉伸试验结果表明:上汽箱内筒材料的机械性能指标符合GB713-1997对20g钢板的要求。 (b) 在上汽箱内筒上制取三个V型夏比冲击试样, 试验结果表明:上汽箱内筒材料的冲击功符合GB713-1997对20g钢板的要求。 (c) 采用里式硬度计对现场切割取回的上汽箱内筒样品进行硬度测试, 结果未见异常。

4.2 化学成分分析及金相检验

采用16元素光谱分析仪对锅炉的四个受压部件 (标称材质均为20g) 进行化学成分分析。参考GB713-1997与GB/T222-2006, 上汽箱上平封头、下水箱内筒和上汽箱内筒的材质不符合20g的要求, 上汽箱内筒和下水箱下平封头材质的C含量偏低, 上汽箱内筒的P元素含量超标。化学成分分析结果与锅炉质量证明书中的数据不符。

对上汽箱内筒样的火侧、汽水侧取样进行复膜金相检验。其火侧组织为珠光体加铁素体, 珠光体较少, 3.5级球化;汽水侧组织为珠光体加铁素体, 珠光体较少, 3.5级球化 (见图7) 。对下水箱下平封头与内筒角焊缝制取试样进行金相检验, 封头侧过热区为魏氏组织, 晶粒异常粗大, 且有大量网状铁素体 (见图8) 。

5 原因分析

锅炉上汽箱、下水箱内筒和上、下平封头连接结构为角接接头, 焊接工艺为单边焊未开坡口, 造成大量未焊透缺陷, 不符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 (96版) 第47条的要求。该焊接接头结构和未焊透缺陷导致该位置严重应力集中。

上汽箱的上平封头、下水箱内筒的材质与材质证明书上标称的20g不符, 上汽箱内筒和下水箱下平封头材质的C含量偏低, 上汽箱内筒的材质P元素含量超标。

开裂角焊缝处组织异常, 熔合线附近存在晶粒粗大、网状铁素体等微观缺陷, 造成焊接接头的强度和韧性下降, 因此在应力集中作用下, 导致锅炉爆炸事故的发生。

6 结语

(1) 锅炉上汽箱、下水箱的焊接采用了角接接头结构, 与原设计结构不符, 且焊接质量差, 存在严重的先天性制造缺陷, 这是导致锅炉爆炸事故的直接原因和主要原因。

(2) 由于小型蒸汽锅炉持证上岗的司炉人员难以实行专职是客观存在的问题, 为了加强水质处理监控, 推行小型蒸汽锅炉日常保养工作制度, 应优先选用铜合金材料的全启式安全阀。安全阀自动开启;熄火保护联锁报警;低水位保护联锁报警;每月至少试验一次。

摘要：某锅炉上汽箱、下水箱的焊接采用了角接接头结构, 与原设计结构要求不符, 且焊接质量差, 导致锅炉爆炸事故。文中介绍了对该事故进行调查研究及检验检测的过程, 给出了事故原因及相关的建议。

液氨钢瓶充装过程中爆炸原因分析 篇8

1 现场情况描述

1.1 事发时生产线实际情况

通过充装室监控画面显示, 2015年6月30日上午8:44时超纯氨车间充装岗位两名操作工把四只100L相同液氨钢瓶放在充装台上 (从左侧开始依次把它们编号为1#、2#、3#、4#) , 并把充装管道连接在钢瓶上 (见图1.a) 。9时03分03秒1#、2#钢瓶开始充装, 同时起动往复式低温液体泵。9时07分3#、4#钢瓶开始充装。9时27分31秒1#钢瓶充装完毕, 9时28分53秒2#钢瓶充装完毕。9时42分40秒3#钢瓶充装完毕。9时44分35秒叉车进入充装车间 (见图1.b) 。9时45分45秒4#钢瓶爆炸 (钢瓶编号为231573) , 瓶内液氨大量泄漏 (见图1.d) 。图1.c为爆炸前瞬间照片, 三名操作工都在关注刚刚放上充装台的钢瓶, 并无留意到正在充装的4#钢瓶。

1.2 钢瓶爆炸后情况

图2为钢瓶爆炸后图片, 从图2.a可以看出钢瓶筒体发生了明显的胀粗, 从图2.b可以看出在钢瓶焊缝附近的热影响区发生了纵向开裂, 钢瓶保持整体状态, 未形成爆炸碎片。观察裂口断面, 有明显剪切唇, 并向两端延伸, 出现放射状撕裂人字型花纹, 属于延性破裂。由以上基本可以推断钢瓶属于超压爆破。

图3为钢瓶爆炸后充装台压力表, 可以看出压力表指针发生了明显的变形, 由此推断在钢瓶发生爆炸的过程中, 压力急剧上升, 严重超过了压力表量程。说明在4#钢瓶充装的过程中, 发生了过量充装的行为, 而从监控录像来看, 并未见到任何超装报警及超装保护装置动作。

2 资料审查

2.1 充装工艺流程

从高纯氨贮槽底部出口通过管径为1/2”的316L无缝钢管、阀门与往复式低温液体泵连接, 往复式低温液体泵出口管通过管径为1/2”和阀门连接到充装台, 充装台有8个充装点, 管径为1/4”, 通过阀门和电子称重控制钢瓶内充装液氨的数量。每个充装点有压力表、充气阀、排气阀, 总管上有放空阀。

2.2 充装工艺设计资料审查

按照GB 14193-2009《液化气体气瓶充装规定》5.1条规定, 衡器应设置有气瓶超装报警或自动切断气源的连锁装置。GB27550-2011《气瓶充装站安全技术条件》8.3条规定液化石油气、液氯和液氨气体充装站应配备具有在超装时自动切断功能的计量衡器。

审查充装工艺在设计资料及充装现场, 衡器并未按照规定设置气瓶超装切断气源的自动联锁装置及报警装置, 当衡器称重失灵或人员疏忽等其它因素造成过量充装时时, 进液阀不能自动切断, 操作人员也无法及时发现, 带来很大的安全隐患。另外往复式低温液体泵管路未设置安全回流阀, 造成泵出口压力不能控制在安全状态。

2.3 爆炸钢瓶资料审查

发生爆炸的钢瓶编号为231573, 有检验合格证, 公称容积100L, 最大装液量53kg, 公称压力3.0MPa, 在检验有效期内, 下次检验日期为2016年, 报告结论合格。钢瓶材质为HP345, 有制造许可证、型式试验报告及出厂技术资料。从钢瓶爆炸发生胀粗开裂, 而钢瓶依然保持整体状态来看, 钢瓶本身并无质量问题。

2.4 充装质量资料审查

审查充装单位气瓶充装许可证, 有效期至2019年5月。审查充装及检查人员资格、充装工艺规程、衡器计量检测证书、充装前检查记录均等资料均符合GB 14193-2009《液化气体气瓶充装规定》的规定。

3 爆炸原因综合分析及建议

3.1 爆炸原因综合分析

3.1.1 通过操作现场视频回看, 钢瓶在爆炸前, 一人在将其它一只钢瓶与充装台连接, 另外两人在观望, 忽视了正在充装中的4#钢瓶, 在人工切断充装阀门前, 液氨通过液体泵一直向钢瓶充装, 直到钢瓶内全部被液氨充满、充爆。人为的疏忽是造成此次事故的直接原因。

3.1.2 设计时, 衡器未按照GB 14193-2009《液化气体气瓶充装规定》及GB27550-2011《气瓶充装站安全技术条件》的规定设置气瓶超装切断气源的自动联锁保护装置及报警装置, 当衡器称重失灵或人为疏忽时, 进液阀不能自动切断, 也不能及时报警, 是导致事故发生的主要原因。

往复式低温液体泵管路未设置安全回流阀, 造成泵出口压力不能控制在安全状态, 存在巨大的安全隐患, 是导致本次事故的间接原因。

3.2 建议

3.2.1 加强人员安全培训, 提高安全意识及操作技能。

3.2.2 往复式低温液体泵管路加装安全回流阀。

衡器增加设置气瓶超装切断气源的自动联锁装置, 并安装报警装置。

摘要：本文通过资料审查, 调取监控视频等方法分析了某公司液氨钢瓶充装过程中发生爆炸的原因。结果表明, 人员疏忽, 缺少气瓶超装切断气源的自动联锁保护装置及报警装置, 往复式低温液体泵管路未设置安全回流阀等是造成事故的主要原因。

煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治对策 篇9

1.1 瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:(1)瓦斯爆炸多为大事故;(2)事故地点多发生在采煤与掘进工作面;(3)瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;(4)多为火花引爆;(5)高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;(6)瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;(7)基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.2 事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1 煤矿开采条件差。

我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6%。

1.2.2 瓦斯积聚的存在。煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。

1.2.3 引爆火源的存在。

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。

1.2.4 装备不足、管理不落实。矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。

如2005年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。

1.2.5 管理水平低。

许多事故分析发现,违章操作或管理不当造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。

1.2.6 企业技术管理薄弱。

一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施

2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术。

(1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。(2)为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。(3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。(4)利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。(5)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。

2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术。

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:(1)矿井环境和工况参数实时监控;(2)主要通风机在线监测;(3)巷道火灾实时监测;(4)矿井瓦斯抽放实时监测;(5)中击地压实时监测;(6)煤与瓦斯突出实时监测;(7)煤层自然发火实时监测;(8)瓦斯爆炸或燃烧实时监测;(9)矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.1.3 井下火源防治。

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4 优化通风网络及通风系统。

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

2.2 隔爆措施

2.2.1 被动式隔爆棚。

隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

2.2.2 自动式抑爆装置。

使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。

3 结语

瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本好转。

摘要：文章从分析煤矿发生瓦斯爆炸灾害事故的原因及特点着手,介绍了预防和控制瓦斯爆炸灾害事故的技术措施及发展趋势,说明瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一项系统工程,必须放在安全工作的首位,才能使瓦斯爆炸事故及其他灾害事故大幅度减少。

煤矿粉尘爆炸事故树分析 篇10

本文以煤尘爆炸为研究对象, 在分析煤尘爆炸条件基础上, 对煤矿煤尘爆炸事故进行事故树分析, 确定导致煤尘爆炸事故的各种危险有害因素及其重要度, 为防治煤尘爆炸提供理论依据。

1 事故树分析

事故树分析 (Fault Tree Analysis, 简称FTA) 采用演绎逻辑方法进行危险分析, 以系统可能发生或已发生的事故作为分析起点, 将导致事故发生的原因事件按因果逻辑关系逐层列出, 用树形图表示出来, 构成一种逻辑模型, 然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率, 找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策[4]。事故树分析既适用于定性分析, 又能进行定量评价, 具有直观性, 可对造成事故发生各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述。其基本程序如图1所示。

2 煤尘爆炸条件

根据煤尘爆炸事故可知, 同时具备三个条件才能发生煤尘爆炸。主要包括:

(1) 煤尘自身爆炸性, 需通过试验确定。

(2) 井下空气中悬浮的煤尘达到一定浓度时, 才可能引起爆炸。影响煤尘爆炸浓度范围的主要因素包括煤的成分、粒度、引火源的种类和温度及试验条件等。一般说来, 我国煤尘爆炸下限浓度为30g/m3~50g/m3, 上限浓度为1000g/m3~2000g/m3[5]。

(3) 引燃煤尘爆炸的高温热源。我国煤尘爆炸的引燃温度一般在700℃~800℃, 几乎一切火源均可达到, 如爆破火焰、电气火花等。

3 煤尘爆炸事故树分析

3.1 建立事故树

通过查阅相关资料, 分析煤尘爆炸影响因素, 建立煤矿煤尘爆炸事故的事故树, 如图2所示。

3.2 事故树定性分析

3.2.1 最小割集

最小割集表示系统的危险性, 是引发顶上事件发生的一种可能途径。由此可知, 最小割集数目越多, 导致顶上事件发生的途径越多, 系统越不安全。若最小割集所含基本事件越多, 顶上事件发生越难。求出事故树全部最小割集就可掌握事故发生的各种可能, 确定系统薄弱环节, 直观判断那种途径最危险, 从而为预防事故提出针对性的预防措施, 并有利于相关事故调查。

根据煤矿煤尘爆炸事故树, 通过布尔代数简化法, 可知该事故树结构函数:

求出最小割集有

{X2, X2, X3, X6};{X2, X2, X3X7};{X2, X2, X3, X8};……{X2, X2, X5, X9};{X2, X2, X5, X10}, 共15个, 即可导致煤尘爆炸事故有15种途径。

3.2.2 最小径集

最小径集中的基本事件都不发生时, 顶上事件必然不发生。故最小径集代表了系统的正常模式, 反映系统的可靠性。与最小割集相反, 最小径集数量越多, 系统越安全, 从而寻找最优的安全途径。根据相互对偶含义, 可知成功树的结构函数为:

成功树的最小割集即原事故树的最小径集, 分别为:

3.2.3 结构重要度

结构重要度是指不考虑基本事件自身的发生概率, 或者说假定各基本事件发生概率相等, 仅从结构上分析各个基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度[4]。煤尘爆炸事故树比较简单, 而且没有重复事件, 利用最小径集来判定结构重要度。是单事件最小径集, 中有3个基本事件, 中有5个基本事件, 因此结构重要度顺序为:

3.2.4 分析与对策

通过煤尘爆炸事故树定性分析, 可知最小割集15个, 最小径集4个。也就是说发生煤矿煤尘爆炸事故有15种可能性, 但从最小径集可以看出, 只要采取径集方案中任何一个, 煤尘爆炸事故就可以避免。但煤尘自身爆炸性无法消除, 说明开采具有煤尘爆炸危险的煤层, 能有效控制和预防煤尘爆炸事故的发生, 有3种方案可供选择。

根据基本事件结构重要度的分析, 结合基本事件控制的难易程度, 采取避免基本事件发生的防范措施应考虑结构重要度大的入手。因此, 从控制煤尘爆炸事故发生角度来看, 可从最小径集所含基本事件少的如入手采取预防事故对策, 便于系统达到经济、有效、安全的目的。预防煤尘爆炸事故应首先考虑人为因素除尘措施和避免产生大量煤尘, 另外各种引火源是引起煤尘爆炸的基本条件, 应多加重视。

4 预防煤尘爆炸措施

根据以上分析结果, 预防煤尘爆炸事故必须防止煤尘积聚和消除引火源。但安全是相对的, 除采取防范措施避免事故发生以外, 应采取措施尽可能降低煤尘爆炸危害范围。

4.1 综合防尘措施

基于上述分析, 首先应该采取综合防尘措施, 减少生产中煤尘发生量和浮尘量, 能从根本上消除隐患。具体措施为:

(1) 按设计要求进行煤层预注水, 湿式作业, 降低采掘面各生产环节产尘量, 使煤尘浓度降到爆炸界限以下。

(2) 通风除尘。悬浮矿尘随风流流动作用排出, 能有效地降低矿尘浓度。

(3) 采用除尘装置将矿尘捕获, 进而降低矿尘浓度。

4.2 防止煤尘引燃

引火源是煤尘爆炸的起源, 应加强火源的管理, 即严禁一切非生产性的热源。杜绝明火, 在井下严禁电焊、气焊等;加强井下火区管理;严格执行放炮规程, 采用水炮泥, 加强喷雾, 消除放炮火花;加强电气设备管理, 杜绝电气火花;强化防火技术措施, 预防火灾事故, 杜绝引爆火源, 实现安全生产。

4.3 局限煤尘爆炸措施

通过以上措施只是尽可能降低煤尘爆炸发生概率, 但不能保证完全杜绝。因此, 还应将煤尘爆炸局限于较小的范围, 采取降低爆炸威力、隔绝爆炸范围的措施, 如清除落尘、撒布岩粉、设置水棚、岩粉棚、自动隔爆棚等。

5 结论

防治煤尘爆炸事故作为煤矿安全生产工作的一部分, 应采取合理措施避免其发生。通过煤矿煤尘爆炸事故树分析可知, 多个危险有害因素共同作用造成事故发生。根据最小割集可知导致煤尘爆炸有15种途径, 从而说明煤尘爆炸发生形式多样性和复杂性, 同时说明煤尘爆炸事故发生可能性和危险性很大。根据最小径集计算出各基本事件结构重要度可知, 各基本事件对顶上事件影响程度不同。因此, 在制定预防措施时, 可依据各基本事件的结构重要度排列, 结合客观实际从小到大选定。

参考文献

[1]景国勋, 杨书召.煤尘爆炸传播特性的实验研究[J].煤炭学报, 2010, 35 (4) :605-608.

[2]景国勋, 等.瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展[J].中国安全科学学报, 2009, 19 (4) :67-72.

[3]冷杰宣, 等.矿井煤尘爆炸机理及预防技术[J].采矿技术, 2009, 9 (4) :55-57.

[4]汪元辉.安全系统工程[M].天津大学出版社, 2004.

爆炸原因分析 篇11

根据三星公司的数据显示，目前召回的250万台Note7手机中，有35例爆炸案件，虽然这个数字感觉上相对高，但实际上还没达到普遍的程度。“电池故障是极少发生的情况。”伦敦大学化学工程师Donal Finegan这样说到，他表示：“任何缺点都会引来大批媒体的关注，尤其会影响那些依赖电池的产品的声誉。”

同其他大多数的可充电电子设备一样，手机也同样使用锂电池。Finegan表示，“锂电池是大功率的高能电池，可能是引起爆炸的一大原因”。然而，究竟是什么原因导致这些电池容易着火甚至爆炸的呢？

电池如何运作

首先，我们需要对电池的运作方式有个大概的了解。它们有3个主要组成部分：一端正极，一端负极，以及两端之间的电解质。电压产生后，会驱使锂离子从一端转向另一端，进而充电和放电。这一过程绝大部分时间都不会引发问题。但一旦有问题出现，问题会变得非常严重，且会快速恶化。

“有几件危险的事情可能会发生。”阿贡国家实验室储能研究联合中心主任乔治·克拉布特里（George Crabtree）指出，“其中一件是过度充电，这会导致发热，进而导致正极发生多余的化学反应。”这个问题在放电时也可能会发生。克拉布特里说，负极包含氧化物，氧化物能够与电解质中的有机材料结合，然后产生热量。混有杂质的“劣质”电池也有可能导致预想不到的后果。

在充电时，充电器的电流将正极中的锂离子赶了出来，这些锂离子经过正极与负极之间的电解液“游”到负极中；而放电时，这些锂离子又从负极中经过电解液“游”回正极中，为手机工作提供了电能。在这个过程中，正极与负极一定不能直接接触，否则就会发生短路，造成电池的异常发热，甚至会导致起火爆炸等危险。

热源

手机过热很显然由温度升高导致，这其中有环境因素，比如夏天暴晒过的汽车内或是手机内其他零件的升温转导至电池上。其中一个热源来自于手机的“电池管理系统”，系统将检测电流的状态，当电池充满时，手机内的芯片将自动切断电流。如果系统或芯片发生故障，电池会进入“过度充电”状态。

目前来看，保护电路似乎没有起到作用。正常情况下，一旦电池达到特定问题，保护电路会马上关闭电池。但这一点也无法百分百肯定。一方面，三星方面还没有透露具体的原因，只是说“电池问题”。另一方面，该公司很有可能是同时从几家供应商采购电池，质量难免有不合格。

隔膜防起火

如何保证电池内部的正极与负极互相不接触并且之间还有充足的电解液给锂离子来回“游动”呢？这就是通过锂离子电池中的一个关键材料——隔膜来实现的。

当手机商对隔膜材料质量控制不严或者工艺缺陷，导致隔膜局部变薄，不能有效隔离正极与负极，就会造成电池的安全问题。另一方面，企业为提升电池的体积能量密度、延长手机电池续航能力，而采用了更薄的隔膜材料。

热逃逸（Thermalrunaway）

事实上，手机并不具备一般个人电脑或电动车上的风扇或液体冷却机制，所以电池产生的热量只能向四周辐射。当电池达到100摄氏度，电池本身的材料就已经开始损坏，并引起一系列化学连锁反应。

这也正加速了发热情况，引发雪球效应—这一过程被称为“热逃逸”现象。Crabtree表示：“热逃逸发生时，释放出的热量太多，以致于温度上升，化学反应因而变得更加快速，这也是大家都担忧的问题。”

一旦放热反应达到150摄氏度左右，它就会持续进行，直至有东西着火。这些问题并不一定在你第一次给智能手机充电时就会发生，它们会慢慢形成。“你得到的电池在经过很多个充放电周期后可能会变得没那么强健。”Crabtree认为，“电解质中的某种合成错误，又或者电极开始累加，都会引发小型的化学反应。久而久之，你就会遭遇严重的化学反应。”出错的东西越多，会造成破坏的化学反应就会越多。简单来说，锂离子电池非常复杂，一旦出错就会引发严重的后果。

“电池本身含有一个芯片，该芯片是旨在防止事故发生的保护电路。”在线维修社区和零部件零售商联合创始人兼CEO凯尔·韦恩斯（KyleWiens）说道。iFixit最近对GalaxyNote7进行了拆解，检验了该款手机所有的内部元件。Wiens在拆解后指出，可以说没有一样东西必定会导致GalaxyNote7的过热问题。

他认为，手机是有一些潜在的危险信号：一方面，它使用高电压电池，另一方面，玻璃后壳的散热效果没有金属后壳那么好。不过，没有理由认为这些是过热问题的核心原因，尤其是考虑到类似的智能手机并没有发生爆炸。

热量传播

传统上，研究人员依靠X光检查电池爆炸前后的状态。现在，伦敦大学的PaulShearing实验室模拟了一些列的反应状态—将电池升高到异常的300摄氏度，运用热成像技术观察在热逃逸反应下发生的现象。

锂离子电池是多层结构，每一层都有正极和负极。充电时，锂离子会从正极流到负极，当电量耗尽时，离子会返回到正极。手机内薄长型的电池不断重复的电极层，就像笔记本里的纸。而圆柱形蓄电池的电极层就像是卷起来的报纸。而热失控就像是介于两种排列之间的状态。相比圆柱形蓄电池，长方形电池更容易出现故障，因为长方形电池的中心支撑常常帮助预防内部电层的变形，就像在电池伸缩时，“安全隔膜”将拦截电流，由于尺寸有限，手机不会再有第二个自动防故障装置。目前，伦敦大学团队正在与NASA合作开发在已知位置主动引起短路的设备。这样的设备有助于研究人员有效监测芯片内的热量是如何传播的。

爆炸原因分析 篇12

1.1 瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析, 可以发现有如下一些特点: (1) 瓦斯爆炸多为大事故; (2) 事故地点多发生在采煤与掘进工作面; (3) 瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大; (4) 多为火花引爆; (5) 高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生; (6) 瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿; (7) 基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.2 事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关, 但总的来说, 主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关, 发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施

瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统, 防治瓦斯积聚, 进行瓦斯抽放, 加强瓦斯浓度和火源监测, 防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内, 从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术

掘进工作面前方支撑压力可以分为三个区, 即原始应力带、应力集中带和卸压带。原始应力带在未受到采动影响时处于应力平衡状态, 随着巷道向前掘进, 煤体原始应力遭到破坏, 形成了新的应力状态, 应力集中带主要集中在巷道前方和两帮个6～20米范围内, 其峰值在煤壁向前8～1 0米左右, 应力集中带不但地应力大, 也潜伏着高能瓦斯, 是发生煤与瓦斯突出的关键, 我们矿采取了在突出地区施工煤巷时巷道两帮施工抽放钻场, 进行挂耳抽放的措施, 取得了明显的效果。

1) 我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施, 同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如我们煤电集团公司大部分矿井都利用抽放瓦斯进行了发电, 取得了可观的经济效益和社会效益。

2) 为提高瓦斯抽放率, 目前主要需解决长钻孔定向钻进技术, 包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

3) 瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具, 如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等, 大大提高了瓦斯抽放量和抽放率, 使安全环境得到进一步改善。

4) 利用多分支羽状适用技术, 解决低渗煤层瓦斯治理问题, 以提高抽采率。

5) 煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。

2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要, 当发现瓦斯异常或有火源产生, 立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ93等型号的矿井安全监控系统, 以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统, 并具有如下功能:

(1) 矿井环境和工况参数实时监控;

(2) 主要通风机在线监测;

(3) 巷道火灾实时监测;

(4) 矿井瓦斯抽放实时监测;

(5) 冲击地压实时监测;

(6) 煤与瓦斯突出实时监测;

(7) 煤层自然发火实时监测;

(8) 瓦斯爆炸或燃烧实时监测;

(9) 矿井电网监测等多种功能。

目前我矿采用的是KJ93型监控系统, 井下所有区域全部实现了自动监测、自动断电, 实现了瓦斯电闭锁及风电闭锁, 极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平, 防止了许多事故的发生。

我矿属于高突矿井, 地质条件复杂, 巷道压力大, 瓦斯含量高, 煤与瓦斯突出特征比较明显, 从2000年建井结束开始施工煤巷起至今我矿共计发生大小突出事故7次, 最大突出煤量为285吨, 最大瓦斯突出量为1.4万立方, 整个回风系统瓦斯全部超限, 由于监测系统安装及维护到位, 受瓦斯突出影响的区域全部实现了瓦斯电闭锁, 确保了矿井的安全生产, 杜绝了重大事故的发生。

2.1.3 井下火源防治

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施, 除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现, 如放炮时检测瓦斯浓度, 采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理, 严格动火制度, 消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4 优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施, 为此, 瓦斯防治工程与采掘工程, 必须同时设计, 超前施工, 同时投入使用。同时加强对通风系统的巡视及检查, 发现失修巷道及时进行维修, 确保通风系统的稳定可靠性。

2.2 隔爆措施

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障, 当瓦斯爆炸发生后, 依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播, 限制火焰的传播范围, 主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

1) 被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便, 因而得到了广泛的使用, 其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和K Y G型隔爆棚, 具有适应性强, 安装、拆卸和移动方便的特点。

2) 自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器, 在爆炸发生时探测爆炸波, 及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中, 从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂, 能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置, 适合安装在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理, 当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时, 触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂, 抑制火焰的传播。

我矿在主要运输大巷和回风大巷, 采煤工作面的上下顺槽, 煤及半煤岩的巷道掘进头和采取独立通风的其他巷道都设置了隔爆水袋。第一排水袋与工作面的距离为6 0～200米, 按照每平方米巷道断面200L的水量, 每个水袋容量为30L, 每排4个, 水袋排距1.2～3米, 横向吊挂, 一排中两个水袋之间的间隙不大于0.2米, 水袋距离巷道底板的距离不少于1.8米, 距离顶板不小于0.15米, 所有隔爆水袋都安排专人维护, 缺水时及时进行补水。

3 结束语