一起双氧水生产装置爆炸事故

裘凯栋

双氧水是基础化工原料，工业规模化生产主要方法是蒽醌法。因生产过程危险因素多，具有一定的安全风险，近年来双氧水生产企业事故多发。针对近年某生产企业发生的一起双氧水装置氢化塔爆炸事故，从事故企业及其工艺、装置基本情况，事故发生的直接原因和间接原因，以及事故防范措施建议等角度，进行了典型事故案例分析，以供类似企业借鉴，防范和遏制同样事故再次发生。

2015年3月18日，某化工有限公司在进入受限空间作业过程中，双氧水装置氢化塔发生爆炸，造成现场4人死亡（1名车间主任、1名生产技术科科长、2名维修工），2人受伤，直接经济损失约500万元，属于较大事故。

事故企业及工艺、装置情况

事故企业为民营企业，职工400余人，有10万吨/年双氧水等9套生产装置。企业内设办公室、生产技术科、质检科、精细化工部、基础化工部（包括双氧水车间和氯碱车间）、安环科、电仪设备科等多个部门。双氧水车间共有职工44人，其中管理及技术人员4人，现场操作及保全工等40人。

双氧水生产工艺情况。双氧水装置采用蒽醌法（钯触媒固定床催化氢化）工艺，分氢化、氧化、萃取及净化、后处理、配制等工序；主要原料为2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、重芳烃、氢气；辅助原料为活性氧化铝、磷酸、碳酸钾。

其中，氢化工段：2-乙基蒽醌工作液经过滤、预热，通过管道与氢气混合后进入氢化塔，在钯催化剂的作用下连续氢化（控制床顶氢压为0.27～0.3MPa，床内温度40～70℃）生成氢化液，经再生过滤进入氢化液贮槽，送至氧化塔进行氧化反应，生成双氧水。图1为氢化反应方程式。

图1 氢化反应方程式

氢化塔装置情况。双氧水装置氢化塔分3个塔节，自上而下依次为上塔（A）、中塔（B）、下塔（C），既可串联运行，也可单独运行。按Ⅱ类压力容器设计制造，氢化塔的设计、制造、安装及管理符合特种设备管理要求。

图2 氢化塔工艺流程图

事故发生前氢化塔中塔处于运行状态，下塔停用。下塔有8条管线与中塔系统连接，其中，5条管线加设了盲板，与中塔有效隔绝；另外3条管线未采取加设盲板等有效与中塔隔绝的措施，仅阀门处于关闭状态。3条管线分别是氢化尾气放空管线（氢含量70%左右，D N125，压力0.2～0.28 MPa）、氮气进口管线（事故前变更为中塔纯氢入口管线，D N200，压力0.3M Pa）、塔底排凝管线（连接氢化塔尾气放空总管，D N200，氢含量70%左右，压力0.2～0.28 M Pa）。图2为氢化塔工艺流程。

事故发生经过

2014年下半年，双氧水装置氢化塔固定床内的催化剂效率下降，不能适应正常生产需要。2015年2月，公司对固定床中塔内的催化剂进行了更换。3月13日复产开车后固定床出现偏流，工作液分布不均。3月17日，双氧水车间主任联系催化剂厂家技术员到公司指导分析。3月18日上午，车间主任、技术员等6人再次到装置现场，因固定床下塔与中塔构造相同，车间主任安排2名维修工打开下塔人孔进入塔内对分布器尺寸进行查看。9时47分许，下塔内部发生爆炸，造成人孔平台处（离地约10米）的2人被爆炸气流冲出平台坠落地面死亡，进入塔内的2人死亡（1名维修工在下塔内死亡，另1名在中塔与下塔裙座空间内死亡），电仪设备科副科长、催化剂厂家技术员被爆炸火焰灼伤。图3至图5为发生事故的双氧水装置氢化塔外观及人孔内外景。

图3 发生事故的双氧水装置氢化塔

图4 下塔人孔（塔壁）

图5 下塔人孔（塔内）

事故性质和原因

经调查认定，某化工有限公司双氧水装置氢化塔“3·18”较大爆炸事故是一起生产安全责任事故。

直接原因。塔底排凝管线的球阀和氮气进口管线（即变更后的中塔纯氢进口管线）的截止阀内漏，致使氢气串入塔内，在上部人孔打开后，氢气与空气混合，形成爆炸性混合气体并达到爆炸极限。事故企业严重违反进入受限空间作业规定，在没有采取有效的隔绝、置换措施的情况下，进入氢化塔下塔实施作业，产生点火源发生爆炸。

间接原因。设备维护管理不到位。双氧水装置自投入运行后，没有定期组织大修，没有对阀门等设备、设施进行经常性维护、保养和定期检测。在发现存在阀门内漏的情况下，没有及时采取有效措施，导致氢气因阀门内漏串入氢化塔下塔内。

变更管理严重缺失。未按规定要求建立变更管理制度，变更过程没有进行风险分析。催化剂、设备管线的变更未进行全面、可靠风险辨识和采取相关安全措施。变更催化剂后生产运行不稳定，工艺参数达不到要求，又变更氢气进塔管线。

特殊作业管理不到位，安全生产规章制度得不到全面落实。调查发现，事故发生前企业存在多次不办理有关票证手续、进入受限空间实施作业的行为。企业没有认真落实国家关于特殊作业的法律法规尤其是国家标准《化学品生产单位特殊作业安全规范》（GB30871-2014）的要求，管理层违章指挥现象严重，从业人员违章作业问题突出。员工进入氢化塔下塔内受限空间，未办理安全作业审批手续，作业前未对受限空间进行安全隔绝、清洗置换和气体浓度监测。

安全教育培训流于形式。各级管理人员、操作人员缺乏基本的安全意识，从业人员安全素质不高、安全操作技能不强，管理人员和职工对进入受限空间作业等特殊作业的安全风险认知不足。

安全生产法制观念和安全意识淡薄，安全管理混乱。企业主要负责人、管理人员变动频繁，安全生产规章制度和操作规程不健全，安全责任制不落实，存在有章不循、有令不行、有禁不止的违法违规行为。

事故防范措施建议

以人为本。企业要真正重视安全生产，切实把安全生产责任落实到生产的每个环节、每个岗位和每名员工。

加强特殊作业管理。杜绝“三违”现象。严禁违章作业，严禁未经审批进行特殊作业，严禁违章指挥和强令他人冒险作业。

建立完善设备管理制度。落实设备管理责任制，强化设备的日常维护、检修，定期开展设备安全可靠性分析和风险评估，认真组织设备定期维修，加强设备动态管理。建立健全变更管理制度。严格执行变更程序，变更实施前应组织进行全面的风险评估，并采取相应的防范措施，组织对相关人员进行变更管理专项培训。

加强教育培训，提升从业人员安全素养。强化从业人员安全意识，使从业人员充分认识化工安全生产的特殊性和极端重要性，自觉遵守企业安全管理规定和操作规程。