一起“非”危化品大爆炸事故| 事故案例

 

 

1921年9月21日德国奥堡 铵盐爆炸事故

        事故起因是一起正常的爆破作业，且作业过去就一直是在监视下进行的，在这次爆炸之前已进行过近3万次同类作业，都没有发生任何事故。甚至以后的实验也表明，使这种复盐发生爆炸是非常困难的。这一爆炸例说明，对于用普通的爆炸试验法被认为是不发生爆炸的物质，在数量相当多的情况下，利用大规格起爆方法也可能发生爆炸。

事故设施简介

        事故装置始建于1911年，占地8公顷。1913年，装置开始生产氮化肥。氮化肥主要是由同比例的氯化钾及硝酸铵混合配置而成。其中原料氨是由新的Haber-Bosch工艺制造，此工艺技术使用大气氮。装置拥有员工8000人。

（图片来源：www.viamichelin.fr）

        在战争时期，铵盐主要用作军事用途，例如制造炸药。但1918年后，氨盐作为民用继续生产。

        从1919年开始，氯化钾及硝酸铵混合配置氮化肥方法逐渐被一种50/50的硫酸铵和硝酸铵混合物—mischsaltz所取代。但这种混合物非常容易吸收潮气，在储存时很容易由于潮湿而结块，互相粘附在一起。因此在使用时为了分开这些粘附在一起mischsaltz，工人们经常在结块的物料上用冲杆钻孔，然后在孔内放置炸药，将物料炸开。在事故发生之前，装置内的人员已经使用炸药炸开物料多达20,000次，并没有出现事故及事故征兆。

现在的奥堡装置位置

事故设施

        发生事故的装置单元为“110料仓”。这是一个低于地面4米的半埋式建筑，尺寸为60m X 30m X 20m。在1921年9月21日上午，料仓内存有4,500吨的硫酸铵和硝酸铵混合物。在这前一天，为了取出一批物料，料仓内进行了数次炸碎物料的工作。

事故描述

        1921年年9月21日上午7点，技术人员在“110料仓”内给物料钻眼。上午7：32，大爆炸发生，在现场留下了一个尺寸达90m  X  125m的大坑。

        根据目击者回忆，事故当时连续发生了两次爆炸。第一次爆炸的强度并不大，但第二次爆炸具有毁灭性。距离奥堡装置150公里的斯图加特地震测量机构根据地面震动也测到了两次爆炸。两次爆炸间隔半秒。

        距离事故装置275公里的慕尼黑也听到了爆炸声，并导致民众恐慌。爆炸给距离事故装置几十公里远的地方造成了财产损失。爆炸产生的深绿色烟云遮盖了路德维希和曼海姆的天空，整个地区被厚厚的烟尘所笼罩。爆炸还导致电报及电信服务中断，增加了营救工作的难度。

        爆炸后不久，装置几处都燃起了大火，并随之发生了几次小规模爆炸。爆炸现场的空气夹带着浓浓的氨气味道。

事故后果

        官方报道的伤亡人数为：死亡561人，伤1952人，事故导致7500人无家可归。死伤者中包括三列刚刚到达现场的火车上的乘客。这些乘客都是前来接班的工人。几名途经装置附近去上学的儿童也不幸受伤。几艘在莱茵河上航行的船只也被爆炸波及，多名船员受伤。

        奥堡地区80﹪的建筑被摧毁，路德维希和曼海姆也分别报告城市遭到了较大破坏。大量破碎的玻璃洒落在距离奥堡30公里的海德尔堡的道路上，导致城市交通受阻。

        根据一篇纽约时报1922年1月29日的文章报道，财产损失估计高达3.21亿马克，即170万美元。      

欧洲工业事故等级

        虽然事故发生在很多年之前，但在1994年2月根据‘塞维索’指令（seveso directive）对这起事故的后果进行重新评估， 根据专家的调查，只有仓库储存总量10％的化肥（450吨）被引爆，但爆炸威力超过了500吨TNT当量（30公里范围内玻璃都被震碎）。“释放的危险物质”指数高达6（Q2参数），爆炸事故的“人类及社会危害”指数被评为6，因为爆炸导致561人死亡（H3参数）。但由于无法对事故造成的环境影响进行确切的统计评估，因此无法评定事故造成的环境危害指数。 

        如果事故发生在1993年，根据当时1美元等于17法郎的汇率，这些损失大约相当于两千万欧元。因此经济后果指数被评为6（€17参数）

事故原因及当时现场条件

        发生事故后，由议会委员会牵头组成的调查专家小组成立。但由于事故的规模以及缺少直接目击者（事故直接目击者都死于爆炸），事故调查工作进展的并不顺利。事故调查持续了两年之久，直到1925年才公布事故调查报告。

        事故调查表明，此次大爆炸是由于工作人员在“111料仓”内进行炸开粘附在一起的化肥物料而引起的。一些装填炸药的孔洞打在了前一天已经被炸药炸软的地方。

调查人员对50-50的硫酸铵和硝酸铵混合物以及类似的其他混合物进行了爆炸特性分析，结果显示：

●50-50的硫酸铵和硝酸铵混合物放置在有限空间内，并且其密度相对较低时，爆炸只会局限于物料放置场所周围。

●如果50-50硫酸铵和硝酸铵混合物中的硝酸铵含量增加到50—55%，特别当含量达到55至60%，会导致混合物的爆炸性及爆炸威力大幅度增加。

        事故调查发现，在事故发生的几个月前，事故装置对其生产工艺进行了改动，改动内容包括将湿度降为2％（改动前为3％—4％），而且产品的表观密度也比从前要低。专家由此推断，这些工艺改动导致生产出的产品更容易爆炸，另外各种证据表明，事故前一个月就开始在料仓内储存的4500吨硫酸铵和硝酸铵混合物的组成成分也并不相同。有几十吨的物料内硝酸铵含量很高，虽然事故发生后对现场残留的物料进行取样分析，发现硝酸铵含量在47％—49％之间。但参与爆炸的物料内硝酸铵含量要高于这个数值。

 

调查人员对事故原因作出了如下推断：

●工人在给物料钻孔时，钻孔位置的硝酸铵含量为55％－60％

－炸碎物料所进行的小爆炸导致附近高硝酸铵含量的物料发生大爆炸，并引爆了周边50-50硫酸铵和硝酸铵混合物。

●110料仓内只有10％的物料参与了爆炸，爆炸没有诱发整个料仓物料发生连锁爆炸，特别是在50-50硫酸铵和硝酸铵混合物放置区域内，由于结块物料相对较多所以没有发生爆炸。

事故处理措施

        由于爆炸规模及造成的财产损失非常大，所以救援工作困难重重。

        紧急救援队伍很快就接到了爆炸消息，但由于担心装置会再次爆炸，所以在事发当天上午9点才抵达现场。路德维希和曼海姆的法国驻军在事故现场周边设置了隔离带。紧急救援队伍（包括医生﹑消防人员﹑救护车﹑法国和德国的红十字会志愿者﹑军队等）从周边城市赶来驰援，公共车辆和私人车辆也被征用。

        路德维希市的医院很快就人满为患，很多伤者被转移到曼海姆﹑海德尔堡﹑弗兰肯塔尔陶瓷和沃姆的医院。无家可归者被安置在学校﹑疗养院和附近城镇的住户家内，但很多人仍然不愿离开他们被摧毁的家园。

        在当时那个政治﹑社会和经济状况都动荡不安的年代，政府花了三年多的时间才将事故造成的破坏从人们视线中抹去。

事故教训

        从奥堡事故中我们可以吸取很多教训。对此次事故的研究表明，化学参数（例如物料混合物的组成成分）及物理参数（密度，湿度等）对硫酸铵和硝酸铵混合物的安全性有很大影响。

        相关部门在1919年曾做个一个试验，试验表明，当硫酸铵和硝酸铵混合物中的硝酸铵含量低于60％时，混合物不容易爆炸，因此，硫酸铵和硝酸铵混合物化肥被认为是很安全的。因此事故装置内存有大量此种混合物。例如85号仓库（尺寸为165 X 30 X 50 m，容量50,000吨）存有大量的硫酸铵和硝酸铵混合物。但当1921年装置改变了生产工艺时，装置相关部门应该进行新的物料安全性试验，但试验并没有进行。因此这次事故告诉我们，当生产工艺进行了改动﹑即使只是很小的改动，也会对产品的安全性造成很大影响，并可能导致事故。

        这次事故还暴露了相关部门的信息沟通及反馈不及时。奥堡事故两个月前，在德国Kriewald，由于引爆炸药(ARIA 17974)引发了一货车的硝酸铵爆炸，造成19人死亡。这起事故本应对奥堡装置敲响警钟。

        在奥堡事故后，为了防止硫酸铵和硝酸铵混合物化肥结块，在化肥颗粒上都涂上了硝酸铵涂层。但不幸的是，这种涂层导致1947年得克萨斯市(ARIA 12271)和布列斯特(ARIA 14732)发生了事故。

        另外，事故还使人们注意到风力和温度对声音传播效果的影响。特定的风力和温度会产生一个“安静区域”。在奥堡事故中，在距离事故发生地100—200公里范围内，当地民众并没有听到爆炸发出的巨响；而更远的地方（300公里）则听到了爆炸声音。

来源：班组安全