2019年3月21日14时48分,位于江苏省盐城市响水县生态化工园区的天嘉宜化工有限公司发生特别重大爆炸事故,造成78人死亡、76人重伤,640人住院治疗,直接经济损失198635.07万元。
事故调查组认定,江苏响水天嘉宜化工有限公司 “3·21”特别重大爆炸事故是一起长期违法贮存危险废物导致自燃进而引发爆炸的特别重大生产安全责任事故。
事故直接原因是:天嘉宜公司旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃,燃烧引发硝化废料爆炸。
起火原因:事故调查组通过调查逐一排除了其他起火原 因,认定为硝化废料分解自燃起火。
1.刻意瞒报硝化废料。硝化废料始终未向环保(生态环境)部门申报登记,并刻意隐瞒欺骗。
2.长期违法贮存硝化废料。大量的硝化废 料长期存放于不具备贮存条件的煤棚、固废仓库等场所,超 时贮存问题严重,最长贮存时间甚至超过7年。
3.违法处置固体废物。多次违法掩埋、转移固体废物, 偷排含硝化废料的废水。曾因非法偷运、偷埋危险废物 124.18 吨, 被追究刑事责任。
4.固废和废液焚烧项目长期违法运行。至事故发生时固废和废液焚烧项目 仍未通过响水县环保局验收。
5.安全生产严重违法违规。在实际控制人犯罪判刑不具 备担任主要负责人法定资质的情况下,让硝化车间主任挂名 法定代表人,严重不诚信。
6.违法未批先建问题突出。2010 年至 2017 年,在未取得规划 许可、施工许可的情况下,擅自在厂区内开工建设包括固废 仓库在内的 6 批工程。
苏州科太环境技术有限公司为天嘉宜公司编制的《建设项目 变动环境影响分析报告》,与天嘉宜公司的实际情况 不符,报告内容严重失实。
江苏省环境科学研究院将天嘉宜公司《固体废物污染防治专项论证 报告》编制工作转包给盐城市海西环保科技有限公司,但仍以江苏省环境科学研究院的名义出具论证报告。
盐城市海西环保科技有限公司编制的《固体废物污 染防治专项论证报告》与实际情况严重不符。
江苏省环科院环境科技有限责任公司出具的《环保设施效能评估及复产整治报告》与事实严重不符,导致天嘉宜公司在没有满足环保条件的情况下复产。
盐城市环境监测中心站未对天嘉宜现场固废仓库的危险废物进行查验,未对硝化工段的工艺进行全流程核查,没有发现硝化工段废水 处理工艺流程的重大变更。
江苏天工大成安全技术有限公司 2018 年 9 月为天嘉宜 公司进行复产综合性安全评价时,安全条件检查不全面、不 深入,评价报告与实际情况严重不符,事故隐患整改确认表 未签字确认。
江苏弘盛建设工程集团有限公司规划建筑设计研 究院无设计资质,却以其名义出具固废仓库设计图纸。
江苏中建建设研究院绘制的天嘉宜公司固废和焚 烧技改项目施工图总体布置图与实际不符。
盐城正鼎房屋安全鉴定有限公司在新固废库 D-H 轴梁、柱等结构布置与设计图纸不符的情况下,出具了合格的鉴定报告。
江苏巨安消防工程有限公司在未取得消防设施维护保养检测机构资质的情况下,违规开展消防技术服务活动,从业人员不具备执业资格, 未按规定建立和保管消防技术服务档案。
盐城大丰市建设工程施工图审查中心出具的固废 和废液焚烧项目施工图总图总平面布置图与现场不符,出图手续不齐。
1. 严重性分析
根据《江苏响水天嘉宜化工有限公司“3.21”特别重大事故调查报告》,爆炸的硝化废物主要成份为硝化废料,其主要成分是三硝基二酚(48.4%)、间二硝基苯(26.2%)、水(18.5%)、三硝基一酚(3.6%)、未检出物(1.5%)、少量钙盐和钠盐(0.6%)等。根据二硝基苯的分解热数据3175.3J/g,TNT的分解热为4431J/g,由于三硝基苯酚属于爆炸品,无法做分解热试验,因此无法获得分解热,但根据分子结构特点,三硝基苯酚分解热比二硝基苯大。现场储存了600吨硝化废物,相当于爆炸前现场存了大于430吨左右的TNT。因此爆炸的威力才如此巨大。二硝基苯的分解曲线DSC数据如下:
根据DSC数据,二硝基苯的开始分解点为375℃,既然其实际分解点这么高,为什么会爆炸呢?事故调查报告描述如下:
对两个样品进行热安全性分析,达到163.6℃能发生自燃。通过热安全性分析实验及理论,计算可知:绝热条件下,硝化废料起始温度为39.2℃时,因自分解放热,贮存一年后温度会升至自燃点,发生自燃;硝化废料起始温度为26.8℃时,三年后会发生自燃;硝化废料起始温度为21.1℃时,五年后会发生自燃;硝化废料起始温度为17.3℃时,七年后会发生自燃。
热稳定性测试报告的起始分解点,是仪器敏感度的前提下,测试获得的起始分解点,在测试分解点以下,硝化废物已经开始分解,且为放热分解,只是仪器没法捕获。
天嘉宜的硝化废物累积存了7年,越堆越高,导致中间的硝化废物分解产生的热量无法通过环境散发,中间温度缓慢上升,温度越高,分解越快,分解越快产生的热量越多,互相促进,到2019年3月21日,中间温度首先到达硝化废物的自燃点,然后温度迅速上升,达到最大分解速度,导致爆炸。因此硝化废物存了7年爆炸。
根据《化工工艺的热安全-风险评估与工艺设计》(弗朗西斯·施特塞尔 著)反应或者分解导致体系的绝热温升大于200℃反应体系有剧烈爆炸特性,分解绝热温升小于50℃不会导致热爆炸,分解绝热温升处于50℃~200℃,有一定的爆炸危险。反应体系的时间温度曲线如下:
1. 高能物质分解失控爆炸严重性评估
《精细化工安全反应风险评估规范》(GB/T 42300-2022), 没有要求测量分解的绝热温升,但用分解热的等级来评估一个物质分解爆炸特性,如下表:
《化工工艺的热安全-风险评估与工艺设计》对于分解热的等级评估,与GB/T 42300的标准不一致,具体如下:
《化工工艺的热安全-风险评估与工艺设计》的失控严重度和GB/T 42300的差别很大,建议以书中作为失控反应的严重度自我衡量。
高能物质分解爆炸的可能性,根据高能物质可能处于的最高温度距离触发爆炸的时间,GB/T 42300评估标准如下:
这里TMR为高能物质在异常情况下,可能的最高温度,例如:
· 用热源加热高能物质,则TMR为热源的温度;
· 高能物质来自反应生成,则TMR为反应体系的反应绝热温升加起始反应温度。
如上,GB/T 42300的风险矩阵,目前采用反应的绝热温升与TMR合成矩阵,这个值得商榷,读者可以利用物质分解热与TMR进行综合评价。
对于精细化工企业,为了避免响水“3.21”类似事故,应做到以下几点:
-- 所有物质(稳定性很清楚的物质除外)包括中间产品,危险废物,成品,做稳定性测试,分解热大于100J/g可能有失控爆炸的危险,要求用ARC做TMR曲线;
-- 对于分解热大于100J/g的物质,可能处于的最高温度高于TD24,则可能爆炸;
-- 测量物质稳定性时,假如有溶剂存在时,应尽可能脱出溶剂后测试稳定性。
危险废物因具有不稳定、易燃易爆、腐蚀等危害特性,其在接收、运输、贮存、处置过程中会面临一系列的安全隐患和挑战!尤其在生产过程中产生的废物必须储存在专用储存仓库,不得随意堆放!
此外,业内在对硝化废料进行反应热评估时发现,随着时间的推移,其爆炸下限温度会逐步降低,随着爆炸下限温度的降低,分解造成温度的升高,极易发生燃烧甚至爆炸事故。
危险废物的贮存
对危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、利用、处置危险废物的设施、场所,必须设置危险废物识别标志。
产生危险废物的企业事业单位,必须按照国家有关规定和环境保护标准要求贮存、利用、处置危险废物,不得擅自倾倒、堆放。
收集、贮存危险废物,必须按照危险废物特性分类进行。禁止混合收集、贮存、运输、处置性质不相容而未经安全性处置的危险废物。
贮存危险废物必须采取符合国家环境保护标准的防护措施。禁止将危险废物混入非危险废物中贮存。
从事收集、贮存、利用、处置危险废物经营活动的企业事业单位,贮存危险废物不得超过一年;确需延长期限的,必须报经原批准经营许可证的生态环境主管部门批准。
危险废物常见处理方法
1.物理处理:通过浓缩或变化改变固体废物的结构使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态,包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等方法。
2.化学处理:采用化学方法破坏固体废物中的有害成分,从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。
3.生物处理:利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。
4.热处理:通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。其方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。
5.固化处理:采用固化基材将废物固定或包覆,以降低其对环境的危害,主要用于有害废物和放射性废物。
小编为大家分享一些
危险废物检查内容
检查内容:
1.仓库“防风、防雨、防晒、防渗、防腐”等措施是否完善;是否建设防泄漏收集装置。
2.危险废物仓库是否设置围堰,防止仓库内的液体流到仓库外,同时防止雨水倒灌进仓库。
3.仓库内是否设置了气体导出口、气体净化装置、安全照明设施、观察窗口等。
图片示例:
规范要点:
1.危险废物贮存设施应建在易燃、易爆等危险品仓库、高压输电线路防护区域以外。
2.贮存场所地面须硬化处理,并涂至少2mm密度高的环氧树脂,以防止渗漏和腐蚀。
3.必须有泄漏液体收集装置(收集沟及收集井,以收集渗滤液,防止外溢流失现象)、气体导出口及气体净化装置。设施内要有安全照明设施和观察窗口。
4.用以存放装载液体、半固体危险废物容器的地方,必须有耐腐蚀的硬化地面,且表面无裂隙。
5.应设计堵截泄漏的裙脚,地面与裙脚所围建的容积不低于堵截最大容器的最大储量或总储量的五分之一。
6.不相容的危险废物必须分开存放,并设有隔离间隔断。
检查内容:
1.盛装危险废物的容器是否完好无损。
2.盛装危险废物的容器和包装是否全部粘贴了危险废物标签。
图片示例:
规范要点:
1.装载危险废物的容器必须完好无损。
2.盛装危险废物的容器材质和衬里要与危险废物相容(不相互反应)。
3.装载液体、半固体危险废物的容器内须留足够空间,容器顶部与液体表面之间保留100mm以上的空间。
4.盛装危险废物的容器上必须粘贴符合《危险废物贮存污染控制标准》 附录A所示的标签。
检查内容:
1.是否按照危险废物特性分类进行收集、贮存。
2.堆放高度、墙距等是否符合规范。
图片示例:
规范要点:
1.基础必须防渗,防渗层为至少1米厚粘土层(渗透系数≤10-7厘米/秒),或2毫米厚高密度聚乙烯,或至少2毫米厚的其它人工材料,渗透系数≤10-10厘米/秒。
2.企业必须按照危废特性分类进行收集和贮存,不相容的危险废物不能堆放在一起。
3.衬里放在一个基础或底座上;衬里要能够覆盖危险废物或其溶出物可能涉及到的范围;衬里材料与堆放危险废物相容;在衬里上设计、建造浸出液收集清除系统。
4.危险废物堆要防风、防雨、防晒。
5.盛装在容器内的同类危险废物可以堆叠存放;每个堆间应留有搬运通道。
检查内容:
1.是否有危险废物台账,并结合危险废物台账查看企业危险废物产生种类、数量、处置方式是否与环评一致。
2.危险废物转移联单(危险废物转移计划是否经审批、企业是否如实填写转移联单中产生单位栏目并加盖公章)
3.是否建立、健全危险废物污染防治制度,是否负责人明确、责任清晰,负责人是否熟悉危险废物管理相关法规、制度、标准、规范。
4.危险废物是否及时转运。
5.危险废物仓库上锁情况。
图片示例:
规范要点:
1.危险废物产生者和危险废物贮存设施经营者均须作好危险废物情况的记录,记录上须注明危险废物的名称、来源、数量、特性和包装容器的类别、入库日期、存放库位、废物出库日期及接收单位名称。危险废物的记录和货单在危险废物回取后应继续保留三年。
2.危险废物贮存间需按照“双人双锁”制度管理。(两把钥匙分别由两个危险废物负责人管理,不得一人管理)
3.贮存危险废物不得超过一年,超过一年报环保部门审批。
检查内容:
1.危险废物贮存场所是否设置了危险废物警示标志和危险废物标签,标志是否正确、清晰、完好。
2.危险废物贮存场所是否配备了应急防护设施、消防设施等。
图片示例:
规范要点:
1.贮存危险废物的设施、场所,须同时设置危险废物警告标志和危险废物标签并张贴在危险废物仓库门上或门两侧。
2.危险废物贮存设施周围应设置围墙或其它防护栅栏。
3.危险废物贮存设施应配备通讯设备、照明设施、安全防护服装及工具,并设有应急防护设施。
硝化企业安全风险排查重点内容
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来源:国务院调查组、应急管理部、应急管理部宣传教育中心、过程安全管理
中国化学品安全协会
编辑:静安
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