凉水塔拆除作业燃爆事故技术分析

赵青

摘要：本文对某拆装工程公司在拆除某企业煤气站凉水塔的过程中发生燃爆，造成人员伤亡事故进行技术分析。

关键词：凉水塔拆除 燃爆 伤亡事故分析

2009年6月4日16时许，某拆装工程有限公司在拆除某企业煤气站凉水塔的过程中，发生了燃爆事故，造成当场4人死亡，4人受伤的较大伤亡事故。

1 燃爆事故经过

某企业煤气站凉水塔建于1987年，高32m，塔顶直径4m，塔底直径7m。凉水塔原用于冷却煤气洗涤塔的循环水，事发时已废弃并停用了2个多月，该企业决定对该凉水塔实施拆除，并由某拆除工程公司承担此项拆除任务。2009年6月3日，拆除工作正式开始，6月4日下午，该拆除工程公司的8名拆除作业人员进入凉水塔内（作业面在29～30m之间），拆除作业采取以人工拆除为主，站在塔内已搭建好的钢管脚支架上由上向下进行拆迁。有的用铁捶重击塔壁墙体，有的用焊枪切割塔壁墙体内的钢筋和塔内的冷却回水管道。16时5分左右，随着“轰”的一声响，塔内瞬间发生燃爆事故，凉水塔顶部冒出一团火焰。当救援人员赶到事发现场时，发现4人仍留在塔内，其中3人已死亡，1人受重伤；另外4人沿塔内壁向上爬出凉水塔，摔倒在距地面12.5m高的塔外平台处，其中1人死亡，3人受重伤。在此次燃爆事故中，当晚确认塔内3人被烧死（同时也受到缺氧窒息危害），1人从塔顶部高处坠落死亡，4人被烧重伤或摔伤。

2 燃爆事故分析

2.1 直接原因 ①煤焦油及煤焦油渣的可燃性、凉水塔内大量煤焦油和煤焦油渣沉积层的存在，是发生凉水塔内燃爆事故的基本条件。该企业煤气站凉水塔内的循环水为煤气的洗涤水，其内含有可燃物质和煤焦油。该凉水塔翻建于1987年10月，期间未进行过清扫，塔壁及塔内的管道外壁、篦子竹板等处沉积厚厚一层煤焦油和煤焦油渣。煤焦油主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好，主要组分有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘及沥青等，煤焦油属于可燃液体，闪点100℃左右，自燃点580℃，为丙类火灾危险性物质。煤焦油中煤焦油渣量一般占有0.15～0.30%，煤焦油渣中含有煤尘、焦粉等可燃物质。②在塔内采用明火切割作业是导致凉水塔燃爆事故的直接原因。切割钢筋的火花中心点温度可达1300多度，火花散落在粘有较厚煤焦油（渣）层的塔壁上、洗涤水回水管表面上、存留在塔内的篦子竹板上，此时落火温度大大高于580℃，引燃附着在塔内壁及管道、篦子竹板表面的煤焦油（渣），煤焦油中的可燃物质（同时也存在有毒物质）大量挥发，瞬时与空气混合形成爆炸性气体混合物并急剧增加达到爆炸极限后，发生了爆燃，引起火势进一步扩大，加之该凉水塔下部直径较大（7m），上部直径较小（4m），在30m的高位差、冷热气流交换的作用下，“烟囱效应”更为明显，为塔内提供了充足的助燃条件同时，也使得塔内气流流速急剧加大（经估算，最高可达10m/s），加之塔内钢管脚手支架在高温下强度急剧下降、弯曲变形、垮塌，同时，塔内属于受限作业空间，形成了严重缺氧环境，使塔内作业人员（尤其在塔内中部作业人员）无法快速撤离逃生，被大火烧死、烧伤及缺氧窒息死亡。塔内高温火焰、炽热气流、有毒气体和严重缺氧，促使了燃爆事故的扩大化。

2.2 间接原因

2.2.1 拆除施工方案不合理。承担这次拆迁作业的拆除工程公司编制的《污水处理塔拆除工程施工方案及污水处理塔拆除安全措施方案》（以下简称《施工方案》）中，明确了施工技术措施：“水塔上部：用空压机打成小块，再用氧气切割掉钢筋。水塔筒壁：在壁身内部搭设脚手架，施工人员在脚手架上作业，用空压机打成小块，再用氧气切割掉钢筋。”显然，采用明火作业是不适合该次凉水塔拆除作业的，该拆除工程公司制定的在塔内明火切割与人工拆除相结合的拆除施工方案是不具备安全生产条件的。

该凉水塔不同于一般工业烟囱和一般工业构筑物。该凉水塔已使用近22年，从未进行过清扫，塔壁及塔内的管道外壁、篦子板等处沉积了大量的煤焦油（渣），煤焦油的闪点（100℃）和自燃点（580℃）虽然较高，但在凉水塔内存在可燃的煤焦油（渣）和相对密闭的受限空间内，采用高温明火切割钢筋作业方式，落火温度可达800℃以上，有足够的能量引燃煤焦油（渣），加之煙囱效应，很容易引发火灾。同时，在凉水塔内实施拆除作业，人员处于缺氧受限空间内作业，在拆除施工方案中，根本没有考虑到受限作业空间内的危险有害因素和预防措施。

2.2.2 拆除过程安全预防措施不到位。①在该公司编制的《施工方案》中，没有制定有针对性的、可行的消除、减弱和控制的不安全因素的方案和措施。在拆除作业前，没有针对存在可燃物质的凉水塔的特点进行危险因素辨识和风险评估，没有制定安全作业和事故应急方案。拆除作业人员不了解凉水塔内从事拆除作业存在的危险因素和风险程度，对拆除过程中的突发危险事故的可能性没有思想准备和应急物质准备，使得拆除凉水塔的作业过程处于盲目性、随意性和无序性。②在拆除凉水塔作业之前，没有采取有效的安全预防措施：a施工队负责人、安全员未到拆除凉水塔作业现场监控，塔外没有配备救护人员和应急救护设施；b没有防止明火切割作业火花飞溅的隔离、遮挡措施；c未在凉水塔外搭设安全网，如果凉水塔体外周边搭设了安全网，发生燃爆事故时从塔顶撤离坠落下来的4个人的伤亡程度会大为降低；d作业人员在防火、防毒等方面也未配备有效的个体防护用品（防毒口罩）和应急护品（空气呼吸器），使塔内作业人员短时缺氧窒息，不能迅速撤离。③拆除作业劳动组织不合理。安排8个人同时在仅有250m3的较狭长、阴暗的凉水塔内作业，在塔体拆除作业区域（距地面12m以上）至塔顶只有2个1.8m×0.8m的孔洞，塔内又搭建了多层钢管脚手支架，使得发生燃爆事故时，钢管脚手支架在高温烘烤下强度急剧下降，迅速变形塌垮，使塔内作业人员无法快速撤离。

2.2.3 事故应急救援措施严重缺失。在《拆除作业实施方案》中未制定有效的应急救援预案，在拆除作业现场外未设置应急救援人员；没有配备预防火灾的消防水源及供水设施、消防器材、干砂、灭火毯；没有配备空气呼吸器、安全绳、担架、缓解烫伤和外伤的药品，使事故初期未得到有效的控制，并导致事故的进一步扩大。

3 事故分析小结

通过对这次“6·4”燃爆事故的分析，得出如下结论：①事故类型：高温明火引发塔内燃爆，最终导致火灾、人体坠落事故发生。②事故原因：在大量存在煤焦油（渣）的凉水塔内动火作业，是事故发生的主要原因；拆除施工方案不合理，安全预防措施不到位，事故应急救援预案缺失是事故发生的间接原因。

4 受限空间拆除作业的安全对策措施

4.1 在受限空间从事拆除作业之前，应进行有针对性的安全教育培训 通过对拆除作业的危险因素辨识和风险分析，使拆除作业组织人员和直接从事拆除作业人员熟知拆除过程中可能存在的火灾、爆炸、有害气体中毒、缺氧窒息、高处坠落等危险有害因素，认识到一旦发生事故可能造成的危险程度。

4.2 在进入受限空间拆除作业之前，还应落实各项安全防护设施和应急救护设施 作业现场设置的脚手架的强度、安装的稳定性，以及进入（进出）作业场所的防护围栏、爬梯等应符合相关标准、规范的要求；工业气瓶的设置、供气管道及气枪的使用应符合相关安全规范的要求；电焊机接地、防

漏电开关设置及焊接作业点的分布应合理；配备有害气体检测仪（不同的有害气体采用不同的检测仪）、氧含量分析仪及强制通风机，每种设备不应少于2台；为作业人员配备安全帽、安全防护服、安全绳、手套等个体防护用品；应考虑在受限空间内的照明灯具的工作电压等级、绝缘防护等级以及防爆类型；根据受限空间作业的作业范围和立体空间，合理组织作业活动，每次同时作业人员一般不宜多于3人，同时要考虑到事故状态下快速疏散的途径和安全出口；编制拆除作业现场应急处置方案，在拆除作业现场外应有监护人员；配备预防火灾的消防水源及供水设施、消防器材、干砂、灭火毯；配备空气呼吸器、安全绳、担架、缓解烫伤和外伤的药品等。

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