事故技术分析|阜阳欣奕华材料科技有限公司“2019•3•15”氮气窒息事故
事故速览
2019年3月15日,位于阜阳市颍州区阜阳合肥现代产业园区的阜阳欣奕华材料科技有限公司(以下简称欣奕华公司),在停产检维修期间清理乙二醇水箱作业时,发生一起氮气窒息事故,造成2人死亡、1人重伤、1人轻伤,直接经济损失426.4万元。
事故企业情况
欣奕华公司成立于2013年5月17日,该公司主要生产液晶材料单体、液晶材料中间体、颜料分散液、光刻胶产品,涉及甲苯、乙醇、石油醚、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈等溶剂回收。2016年7月18日首次取得危险化学品生产企业安全生产许可证,许可产品及产能为600吨/年颜料分散液、1000吨/年光刻胶、395.1吨/年甲苯、281.685吨/年乙醇、165.64吨/年石油醚、285.67吨/年四氢呋喃、172.66吨/年二氯甲烷、123.61吨/年乙腈。
该起事故发生在欣奕华公司编号为V0005的乙二醇水箱内(以下简称乙二醇水箱),该水箱为长方体结构,尺寸为600cm×550cm×500cm,主体材质为16Mndr,外层为低温橡塑板保温层,工作介质为30~40%的乙二醇水溶液,主要功能是为显示材料合成车间(液晶材料中间体生产车间,以下简称101车间)合成反应釜、重结晶釜冷却降温。乙二醇水箱北面紧邻一圆柱体热水容器,南面紧邻长方体7℃水箱,西面为动力车间、东面为水冷系统。水箱底部坐落于高度约30cm的水泥基座上;顶部设有尺寸为60cm×60cm的方形人孔,人孔下方水箱内壁设有无护栏钢制竖梯;水箱东侧外壁设有带护笼的钢制竖梯,距地面约40cm处设有一个排污阀;靠近动力车间一侧距顶部约15cm处有两根乙二醇水溶液进料管道,距地面约40cm处有两根乙二醇水溶液出料管道。进、出料管道均设有开关阀门,通过动力车间与101车间合成反应釜夹套、重结晶釜夹套相连(图1)。
事故技术分析
根据专家组技术分析报告,具体分析如下:
1.有关因素排除情况。
(1)人为破坏因素排除。通过事故现场勘查、调查问询和资料分析,排除人为破坏导致中毒窒息可能。
(2)有毒气体急性中毒排除。事故发生后,经安徽新蓝天安全技术服务有限公司(以下简称检测机构)对乙二醇水箱内空气进行采样检测分析,结果显示甲醇蒸汽浓度为342.0~366.2mg/m3;未检出乙二醇蒸汽以及氨、硫化氢、氰化物等有毒气体。
①甲醇急性中毒浓度为LD50:5628mg/kg(大鼠经口),LC50:83776mg/m3(大鼠吸入)。甲醇浓度检测结果远低于可导致人员急性中毒死亡的浓度,排除甲醇急性中毒致死可能。
②乙二醇水箱工作介质为30~40%乙二醇水溶液,乙二醇本身低毒,LD50:5.9~13.4g/kg(大鼠经口)。乙二醇水箱于3月13日已经用水进行置换,未检出乙二醇蒸汽,排除乙二醇蒸汽中毒可能。
③3月14日,欣奕华公司将柠檬酸配成约100ppm水溶液对乙二醇水箱进行清洗,同时加入剥离剂调整水溶液pH值为4左右。依据《柠檬酸化学安全技术说明书》(MSDS),其适当的剂量对人体无害,长期食用含柠檬酸的食品,有可能导致低钙血症等;依据《剥离剂化学安全技术说明书》(MSDS),其为碱性物质,对人体低毒;且这两种化学品均不会形成高浓度蒸汽。故排除柠檬酸、剥离剂中毒可能。
④由于未检出氨、硫化氢、氰化物等有毒气体,排除此类有毒气体中毒可能。
⑤3月15日12时10分乙二醇水箱内二氧化碳检测浓度为0.006%,3月27日10时30分乙二醇水箱内二氧化碳检测浓度为0.03%,二氧化碳浓度未超标。因此排除二氧化碳浓度超标窒息可能。
2.发生窒息原因分析。
(1)3月14日19时14分至3月15日8时06分,101车间一直对26号乙二醇管线进行氮气吹扫,未关闭与乙二醇水箱相连的管道阀门,未采取其他隔离措施。乙二醇管线通过动力车间与乙二醇水箱连通,导致氮气持续进入乙二醇水箱,形成氮气窒息性有限空间。3月15日7时42分,在未经进入受限空间作业许可、未进行气体检测分析情况下,操作人员未佩戴任何个人防护装备进入乙二醇水箱作业,其它人员盲目施救,发生氮气窒息。
(2)3月15日10时13分(事故发生后2小时31分钟,距停止氮气吹扫2小时7分钟)欣奕华公司采用便携式检测仪检测结果(图8)显示,乙二醇水箱内氧含量为13.4%。检测机构3月15日12时10分(事故发生后4小时28分钟,距停止氮气吹扫4小时4分钟)空气取样检测结果显示,乙二醇水箱内氧含量为18%,3月27日检测结果显示,乙二醇水箱内氧含量为20.6%(正常值)。氮气相对空气密度为0.96,较空气略轻,符合停止氮气吹扫后,氮气通过人孔自然扩散,逐步恢复正常浓度的逻辑推理。(3)据多人询问笔录,窒息者均为迅速昏迷,符合吸入高浓度氮气“患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡”(《氮气安全技术说明书》)的特征。
综上,该起事故的直接原因为:无相关施工资质的乙二醇水箱清理工程承包人雇佣外包作业人员,在未经进入受限空间作业许可、未进行气体分析、未采取有效防护措施情况下,进入乙二醇水箱作业,由于101车间未关闭管道阀门,长时间氮气吹扫,造成乙二醇水箱内氮气浓度过高,引发缺氧窒息,盲目施救导致事故扩大。