涼水塔拆除作業(yè)燃爆事故技術分析

趙青

摘要：本文對某拆裝工程公司在拆除某企業(yè)煤氣站涼水塔的過程中發(fā)生燃爆，造成人員傷亡事故進行技術分析。

關鍵詞：涼水塔拆除 燃爆 傷亡事故分析

2009年6月4日16時許，某拆裝工程有限公司在拆除某企業(yè)煤氣站涼水塔的過程中，發(fā)生了燃爆事故，造成當場4人死亡，4人受傷的較大傷亡事故。

1 燃爆事故經(jīng)過

某企業(yè)煤氣站涼水塔建于1987年，高32m，塔頂直徑4m，塔底直徑7m。涼水塔原用于冷卻煤氣洗滌塔的循環(huán)水，事發(fā)時已廢棄并停用了2個多月，該企業(yè)決定對該涼水塔實施拆除，并由某拆除工程公司承擔此項拆除任務。2009年6月3日，拆除工作正式開始，6月4日下午，該拆除工程公司的8名拆除作業(yè)人員進入涼水塔內(nèi)（作業(yè)面在29～30m之間），拆除作業(yè)采取以人工拆除為主，站在塔內(nèi)已搭建好的鋼管腳支架上由上向下進行拆遷。有的用鐵捶重擊塔壁墻體，有的用焊槍切割塔壁墻體內(nèi)的鋼筋和塔內(nèi)的冷卻回水管道。16時5分左右，隨著“轟”的一聲響，塔內(nèi)瞬間發(fā)生燃爆事故，涼水塔頂部冒出一團火焰。當救援人員趕到事發(fā)現(xiàn)場時，發(fā)現(xiàn)4人仍留在塔內(nèi)，其中3人已死亡，1人受重傷；另外4人沿塔內(nèi)壁向上爬出涼水塔，摔倒在距地面12.5m高的塔外平臺處，其中1人死亡，3人受重傷。在此次燃爆事故中，當晚確認塔內(nèi)3人被燒死（同時也受到缺氧窒息危害），1人從塔頂部高處墜落死亡，4人被燒重傷或摔傷。

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、涼水塔內(nèi)大量煤焦油和煤焦油渣沉積層的存在，是發(fā)生涼水塔內(nèi)燃爆事故的基本條件。該企業(yè)煤氣站涼水塔內(nèi)的循環(huán)水為煤氣的洗滌水，其內(nèi)含有可燃物質(zhì)和煤焦油。該涼水塔翻建于1987年10月，期間未進行過清掃，塔壁及塔內(nèi)的管道外壁、篦子竹板等處沉積厚厚一層煤焦油和煤焦油渣。煤焦油主要由多環(huán)芳香族化合物組成，烷基芳烴含量較少，高沸點組分較多，熱穩(wěn)定性好，主要組分有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、瑩蒽、喹啉、芘及瀝青等，煤焦油屬于可燃液體，閃點100℃左右，自燃點580℃，為丙類火災危險性物質(zhì)。煤焦油中煤焦油渣量一般占有0.15～0.30%，煤焦油渣中含有煤塵、焦粉等可燃物質(zhì)。②在塔內(nèi)采用明火切割作業(yè)是導致涼水塔燃爆事故的直接原因。切割鋼筋的火花中心點溫度可達1300多度，火花散落在粘有較厚煤焦油（渣）層的塔壁上、洗滌水回水管表面上、存留在塔內(nèi)的篦子竹板上，此時落火溫度大大高于580℃，引燃附著在塔內(nèi)壁及管道、篦子竹板表面的煤焦油（渣），煤焦油中的可燃物質(zhì)（同時也存在有毒物質(zhì)）大量揮發(fā)，瞬時與空氣混合形成爆炸性氣體混合物并急劇增加達到爆炸極限后，發(fā)生了爆燃，引起火勢進一步擴大，加之該涼水塔下部直徑較大（7m），上部直徑較?。?m），在30m的高位差、冷熱氣流交換的作用下，“煙囪效應”更為明顯，為塔內(nèi)提供了充足的助燃條件同時，也使得塔內(nèi)氣流流速急劇加大（經(jīng)估算，最高可達10m/s），加之塔內(nèi)鋼管腳手支架在高溫下強度急劇下降、彎曲變形、垮塌，同時，塔內(nèi)屬于受限作業(yè)空間，形成了嚴重缺氧環(huán)境，使塔內(nèi)作業(yè)人員（尤其在塔內(nèi)中部作業(yè)人員）無法快速撤離逃生，被大火燒死、燒傷及缺氧窒息死亡。塔內(nèi)高溫火焰、熾熱氣流、有毒氣體和嚴重缺氧，促使了燃爆事故的擴大化。

2.2 間接原因

2.2.1 拆除施工方案不合理。承擔這次拆遷作業(yè)的拆除工程公司編制的《污水處理塔拆除工程施工方案及污水處理塔拆除安全措施方案》（以下簡稱《施工方案》）中，明確了施工技術措施：“水塔上部：用空壓機打成小塊，再用氧氣切割掉鋼筋。水塔筒壁：在壁身內(nèi)部搭設腳手架，施工人員在腳手架上作業(yè)，用空壓機打成小塊，再用氧氣切割掉鋼筋。”顯然，采用明火作業(yè)是不適合該次涼水塔拆除作業(yè)的，該拆除工程公司制定的在塔內(nèi)明火切割與人工拆除相結(jié)合的拆除施工方案是不具備安全生產(chǎn)條件的。

該涼水塔不同于一般工業(yè)煙囪和一般工業(yè)構(gòu)筑物。該涼水塔已使用近22年，從未進行過清掃，塔壁及塔內(nèi)的管道外壁、篦子板等處沉積了大量的煤焦油（渣），煤焦油的閃點（100℃）和自燃點（580℃）雖然較高，但在涼水塔內(nèi)存在可燃的煤焦油（渣）和相對密閉的受限空間內(nèi)，采用高溫明火切割鋼筋作業(yè)方式，落火溫度可達800℃以上，有足夠的能量引燃煤焦油（渣），加之煙囪效應，很容易引發(fā)火災。同時，在涼水塔內(nèi)實施拆除作業(yè)，人員處于缺氧受限空間內(nèi)作業(yè)，在拆除施工方案中，根本沒有考慮到受限作業(yè)空間內(nèi)的危險有害因素和預防措施。

2.2.2 拆除過程安全預防措施不到位。①在該公司編制的《施工方案》中，沒有制定有針對性的、可行的消除、減弱和控制的不安全因素的方案和措施。在拆除作業(yè)前，沒有針對存在可燃物質(zhì)的涼水塔的特點進行危險因素辨識和風險評估，沒有制定安全作業(yè)和事故應急方案。拆除作業(yè)人員不了解涼水塔內(nèi)從事拆除作業(yè)存在的危險因素和風險程度，對拆除過程中的突發(fā)危險事故的可能性沒有思想準備和應急物質(zhì)準備，使得拆除涼水塔的作業(yè)過程處于盲目性、隨意性和無序性。②在拆除涼水塔作業(yè)之前，沒有采取有效的安全預防措施：a施工隊負責人、安全員未到拆除涼水塔作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控，塔外沒有配備救護人員和應急救護設施；b沒有防止明火切割作業(yè)火花飛濺的隔離、遮擋措施；c未在涼水塔外搭設安全網(wǎng)，如果涼水塔體外周邊搭設了安全網(wǎng)，發(fā)生燃爆事故時從塔頂撤離墜落下來的4個人的傷亡程度會大為降低；d作業(yè)人員在防火、防毒等方面也未配備有效的個體防護用品（防毒口罩）和應急護品（空氣呼吸器），使塔內(nèi)作業(yè)人員短時缺氧窒息，不能迅速撤離。③拆除作業(yè)勞動組織不合理。安排8個人同時在僅有250m3的較狹長、陰暗的涼水塔內(nèi)作業(yè)，在塔體拆除作業(yè)區(qū)域（距地面12m以上）至塔頂只有2個1.8m×0.8m的孔洞，塔內(nèi)又搭建了多層鋼管腳手支架，使得發(fā)生燃爆事故時，鋼管腳手支架在高溫烘烤下強度急劇下降，迅速變形塌垮，使塔內(nèi)作業(yè)人員無法快速撤離。

2.2.3 事故應急救援措施嚴重缺失。在《拆除作業(yè)實施方案》中未制定有效的應急救援預案，在拆除作業(yè)現(xiàn)場外未設置應急救援人員；沒有配備預防火災的消防水源及供水設施、消防器材、干砂、滅火毯；沒有配備空氣呼吸器、安全繩、擔架、緩解燙傷和外傷的藥品，使事故初期未得到有效的控制，并導致事故的進一步擴大。

3 事故分析小結(jié)

通過對這次“6·4”燃爆事故的分析，得出如下結(jié)論：①事故類型：高溫明火引發(fā)塔內(nèi)燃爆，最終導致火災、人體墜落事故發(fā)生。②事故原因：在大量存在煤焦油（渣）的涼水塔內(nèi)動火作業(yè)，是事故發(fā)生的主要原因；拆除施工方案不合理，安全預防措施不到位，事故應急救援預案缺失是事故發(fā)生的間接原因。

4 受限空間拆除作業(yè)的安全對策措施

4.1 在受限空間從事拆除作業(yè)之前，應進行有針對性的安全教育培訓 通過對拆除作業(yè)的危險因素辨識和風險分析，使拆除作業(yè)組織人員和直接從事拆除作業(yè)人員熟知拆除過程中可能存在的火災、爆炸、有害氣體中毒、缺氧窒息、高處墜落等危險有害因素，認識到一旦發(fā)生事故可能造成的危險程度。

4.2 在進入受限空間拆除作業(yè)之前，還應落實各項安全防護設施和應急救護設施 作業(yè)現(xiàn)場設置的腳手架的強度、安裝的穩(wěn)定性，以及進入（進出）作業(yè)場所的防護圍欄、爬梯等應符合相關標準、規(guī)范的要求；工業(yè)氣瓶的設置、供氣管道及氣槍的使用應符合相關安全規(guī)范的要求；電焊機接地、防

漏電開關設置及焊接作業(yè)點的分布應合理；配備有害氣體檢測儀（不同的有害氣體采用不同的檢測儀）、氧含量分析儀及強制通風機，每種設備不應少于2臺；為作業(yè)人員配備安全帽、安全防護服、安全繩、手套等個體防護用品；應考慮在受限空間內(nèi)的照明燈具的工作電壓等級、絕緣防護等級以及防爆類型；根據(jù)受限空間作業(yè)的作業(yè)范圍和立體空間，合理組織作業(yè)活動，每次同時作業(yè)人員一般不宜多于3人，同時要考慮到事故狀態(tài)下快速疏散的途徑和安全出口；編制拆除作業(yè)現(xiàn)場應急處置方案，在拆除作業(yè)現(xiàn)場外應有監(jiān)護人員；配備預防火災的消防水源及供水設施、消防器材、干砂、滅火毯；配備空氣呼吸器、安全繩、擔架、緩解燙傷和外傷的藥品等。

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