危险品化学仓库特大爆炸火灾事故分析

1    事故概况
    1993年8月5日13时26分,广东某市的危险化学品仓库发生特大爆炸事故,爆炸引起大火,1h后,着火区又发生第二次强烈爆炸,造成更大范围的破坏和火灾。市政府立即组织数千名消防、公安、武警、解放军指战员及医务人员参加了抢险救灾工作,由于决策正确、指挥果断,加上多方面的全力支持,8月6日凌晨5时,终于扑灭了历时16h的大火。据初步统计,在这次事故中共有15人死亡,截止F月12日仍有101人住院治疗,其中重伤员25人。事故造成的直接经济损失超过2亿元。
    据查,出事单位是中国对外贸易开发集团公司下属的储运公司与市危险品服务中心联营的安贸危险品储运联合公司。爆炸地点是仓库区清六平仓,其中6个仓(2—7号仓)被彻底摧毁,现场留下两个深7m的大爆坑,其余的1号仓和8号仓遭到严重破坏。
    事故发生后,国务院有关领导很快赶到事故现场,对抢险救灾和事故调查做了重要指示。随后由劳动部组织有关专家成立事故调查专家组,从8月8日开始展开了事故调查工作。
2   事故发生发展过程及原因分析
    (1)事故模型描述
    经过事故现场勘察、查取有关资料及认真讨论分析,确认此次爆炸火灾事故是先起火后爆炸,进一步蔓延扩大成灾:1993年8月5日,大约13时10分,清六平仓4号仓内冒烟、起火,引燃仓内堆放的可燃物并于13时26分发生第一次爆炸,彻底摧毁了2、3、4号连体仓,强大的冲击波破坏了附近货仓,使多种化学危险品暴露于火焰之前。这些危险晶处于持续被加热状态1h左右,于14时27分,5、6、7号连体仓发生第二次爆炸。爆炸冲击波造成更大范围的破坏,爆炸后的带火飞散物(如黄磷、燃烧的三合板和其他可燃物)使火灾迅速蔓延扩大,引燃了距爆炸中心250m处木材堆场的3000立方米木质地板块、300米处6个四层楼干货仓、400—500m处3个山头上的树木。大火燃烧约16h。于8月6日凌晨5时左右被基本扑灭。
    (2)第一次爆炸点的确定
    经市勘察测量公司对事故现场的勘测,测得第一次爆炸形成的爆坑直径为23m、深7m,坑为锅底形,爆坑中心距南面1号仓北墙55m、距东侧中间铁轨29m。对照这个地域(DF212—86)工程“中转仓库小区总平面布置图”和“杂品中转仓库(4)的建筑平面、立面、剖面及墙图”,确定第一次爆炸点在4号仓中部偏南处。
    (3)起火与爆炸时间的确定
依据市地震台的监测记录,第一次爆炸时间是13点26分11秒,里氏震级1.8。又据最先得到火灾报警的消防中队的记录,接警时间是13时22分。报警人危险品仓库保安队员自述他13点10分左右发现火情,先拨火警电话没拨通即就近找一名司机开车到笋岗中队报警,约10kin路程需开车10min。以上三次时间数据,符合事实逻辑。确定起火时间是13时10分左右,从起火到爆炸约为16rain。
    (4)起火物质的确定
    安贸危险品储运公司提供的事故前4号仓内存放货物的名称、数量和位置,以及当事人(仓库保管员、保安员、叉车司机)提供的证词和装卸队提供的旁证,均言证4号仓内东北角处的“过硫酸钠”首先冒烟起火。调查组对“过硫酸钠”提出怀疑和异议。经追查铁路运输发票和安贸公司财务处收款票据,确证4号仓东北角存放的是过硫酸铵而不是过硫酸钠。根据过硫酸铵的特性,它先起火是可能的。
    (5)第一次爆炸物数量的确定
    4号仓内存放的可爆物品有:多孔硝酸铵49.6t、硝酸铵15.75t、过硫酸铵20t、高锰酸钾10t、硫化碱10t。其中过硫酸铵、高锰酸钾等爆炸威力较弱,而多孔硝酸铵在高温或足够的起爆能量的作用下爆炸威力较强,常被用来制造工业炸药。4号仓内爆炸的主要物质是多孔硝酸铵,其他可爆物品也有可能参与了爆炸。
    据炸坑直径23m、深7m,依下式算出爆炸的硝酸铵为29t。
    Q:4.1888(R2/K2)3ρ
式中  Q——2号硝铵炸药(g)的药量,若换算成TNT,则需除以1.05,若以硝酸铵计则需要再除以0.35ρ; 
    R2——炸坑半径,cm;
    K2——系数,一般为7—10,本估算中取K2=8.5;
   ρ——炸药密度,g/cm3。
  (6)起火原因分析
    市公安部门证实未发现人为破坏。当事人和建筑图纸提供的信息为:事故当天4号仓内无叉车作业;库区禁烟禁火严格;仓内通风尚好;仓内除防爆灯外无其他电气设施,防爆灯开关在8号仓旁办公室内集中控制。现场勘察发现4号仓电线为穿管导线,调查组认为4号仓内货物自燃、电火花引燃、明火引燃和叉车摩擦撞击引燃的可能性很小,而忌混物品混存接触反应放热引起危险物品燃烧的可能性很大,理由如下:
    ①经反复查证,列出了4号仓物品种类及数量图。大量氧化剂高锰酸钾、过硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾等与强还原剂硫化碱、可燃物樟脑精等混存在4号仓内,此外,仓内还有数千箱火柴,为火灾爆炸提供了物质条件。
    ②仓中货物堆放密集,周转频繁。事故前,4号仓内已无空位,把无法人仓的一千多袋硝酸铵堆在该仓外东北角站台上。事故现场勘察发现了这堆残留物。8月5日上午,从4号仓搬运出800袋共20t过硫酸铵(余800袋仍堆在仓内东北角)经仓中间通道运出装入香港来的货柜汽车运走;8月5日中午12时,又加班装运硝酸钾,尚未装完就发生了事故,装运4号仓硝酸钾的汽车被爆炸冲击波推出10余米并烧毁。在以上装卸过程中,多人爬上货堆搬运清点,也曾发生坠袋、翻袋现象,难免洒漏过硫酸铵、硝酸钾。
    ③4号仓内多处存放袋装硫化碱,有的码在氧化剂旁边。
    ④文献专著记载,工业硫化碱,熔点50°C,易潮解,易吸收空气中二氧化碳变成深红褐色并放出易燃有臭蛋味的硫化氢气体。
    北京理工大学实验室实验结果证明,过硫酸铵遇硫化碱立即激烈反应,放热,产生硫化氢,同时生成深褐色黏稠液体;差热实验出现陡峭放热峰。
    以上分析说明:4号仓内强氧化剂和强还原剂混存、接触,发生激烈氧化还原反应,形成热积累,导致起火燃烧。这是发生事故的直接原因。
    (7)火灾爆炸的蔓延和扩大
    4号仓硝酸铵爆炸后,引燃了库区多种可燃物质,库区空气温度升高,使多种化学危险品处于被持续加热状态。6号仓内存放的约30t有机易燃液体(乙酸乙烯9t,闪点44~C,沸点77℃,爆炸下限3.3%;甲酸甲烯4t,闪点18.9°C,沸点31.8°C,爆炸下限5.9%;甲苯4t,闪点4.4°C,沸点110.7°C,爆炸下限1.27%;工业乙醇12t,闪点12.7℃,沸点78°C,爆炸下限3.3%)被加热到沸点以上,快速挥发,冲破包装与空气、烟气形成爆炸混合物,并于14时27分34秒发生燃爆。燃爆释放出巨大能量,造成瞬间局部高温高热,出现闪光和火球,引发该仓内存放的硝酸铵第二次剧烈爆炸(实际是两次间隔时间极短的大爆炸)。5、6、7号连体仓被彻底摧毁,8号单体仓严重破坏。现场留下一个长36m、宽21m、口为椭圆形、底为两个6m深的锅底形炸坑(估计有37t和25t硝酸铵爆炸)。爆炸核心高温气流急速上升,周围气体向这里补充,形成蘑菇状云团。
 第二次巨大爆炸产生的大量飞散物,如黄磷(在空气中会自燃)和其他引燃物飞落在约0.6km2范围内,成为火种,又引燃了多处火灾,其中火势较大的有七处:
  ①6座四层楼的干货仓库;
  ②8栋二层楼的食品和牲畜仓库;
  ③清六平仓东侧隔铁路毗邻的露天堆货场;
  ④肉联厂东侧的木材场上3000m3柚木地板块垛;
  ⑤-⑦距清六平仓中心火场400-500m处的3个山头的树木。
    大火的蔓延,使爆炸的仓库区形成一片火海。当时是偏南风,处于下风向的东北部区域受害较重,受灾面积也较大;地处上风向的设施虽然距爆炸中心仅200米,但由于风向有利,在消防干警、武警官兵及时奋力保护下幸免受灾。火灾区大火持续近16h,于8月6日凌晨5时左右被基本扑灭。
3  事故性质40责任
3.1  干杂仓库被违章改作化学危险品仓库使用
仓库压总平面布置方案图是北京有色冶金调计研究总院深圳分院没汁的,建设单位是市仓库开发企业公司。1987年5月29日,市城市规划局方案审查项目名称为干杂货

 

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