液氮（Liquid nitrogen），化学式为N2，是液态的氮气，无色、无臭1、无腐蚀性，不可燃，温度极低。

一、液氮的危险性

1）液氮为超低温：沸点为195.8°C，如不小心接触液氮或被液氮冷却的物体，可能导致严重冻伤。液氮直接接触皮肤会瞬间蒸发，导致组织冻伤。

2）隐蔽性：液氮无色、无味、无毒，不易燃。

3）膨胀性：在20°C时的液气膨胀比为1:694，也就是说1升液氮可气化为约700升氮气，如果液氮在密闭空间内蒸发，体积会迅速膨胀，并可能导致爆炸。

4）窒息性：液氮蒸发会降低空气中氧气浓度，并可能导致窒息。吸入高浓度氮气会引发缺氧，症状包括头晕、乏力、意识模糊（“氮酩酊”），严重时可致昏迷或死亡。

二、7起液氮（氮气）典型事故案例

【事故案例1】

安徽池州某新材料有限公司“10·27’较大中毒和窒息事故

事故概况：

2025 年10月27 日20 时 12 分许，安徽池州某材料有限公司公用工程车间冷冻盐水箱更换冷冻盐水过程中发生一起较大中毒和窒息事故，造成4人死亡，直接经济损失608.75 万元。

事故的直接原因:

该公司员工张某江违反受限空间作业安全管理规定，未履行受限空间作业审批手续，在未采取安全隔离措施、未通风、未进行气体检测、未佩戴隔绝式呼吸防护装备的情况下，进入事故冷冻盐水箱作业，因吸入高浓度氮气等气体导致事故发生；施救人员在未做好个体防护的情况下盲目施救，造成伤亡扩大。

【事故案例2】

河南叶县某科技有限公司的空分装置低压氮气球罐下部突然撕裂事故

事故概况：

2025年6月8日22时43分许，河南叶县某公司的空分装置低压氮气球罐下部突然撕裂，造成现场工作人员1人重伤，3人轻微伤，受伤人员被送往平煤神马总医院抢救。

事故发生后，该公司各装置已做紧急停车处理，无次生事故发生。据了解，事发地外一公里玻璃都被震碎。

事故可能的原因：

液氮（196℃）意外进入碳钢材质的氮气缓冲球罐，在低温条件下碳钢材质的球罐底部发生脆裂，球罐内液氮迅速气化，体积急剧膨胀，发生蒸汽云(BLEVE)爆炸。

具体事故原因待官方发布最终事故调查报告。

【事故案例3】

北京经济开发区某制药公司公司“6·3”亡人事故

事故概况：

2025年6月3日，位于北京经济技术开发区河西区泰河路6号的某制药公司发生一起亡人事件，造成2人死亡。

经查，这起事故共造成两名放大实验室生产操作员郭某、井某学缺氧窒息死亡。

事故原因分析：

经中国安全生产科学研究院技术鉴定分析：事故直接原因为柔性隔离器内通入氮气，导致氧气浓度急剧下降至窒息阈值（<19.5%），作业人员未采取防护措施进入，因缺氧窒息死亡。

郭某、井某学作为放大实验室生产操作员，安全意识淡薄，未按照康龙化成公司制定的《柔性隔离器使用和清洁》第5.3条操作使用中要求执行，在进行抽滤前的准备工作时，未通过柔性隔离器的手套操作，进入柔性隔离器内部进行操作，导致事故发生。

【事故案例4】

浙江某科技有限公司氮气泄漏事故

事故概况：2025年2月7日8时30分许，位于北仑区大碶街道龙角山路188号的某科技有限公司发生一起中毒和窒息事故，造成2人死亡，直接经济损失约287.1万元。

事故直接原因：

事故软管因管口表面受高温等非常规加热导致硬化及出现无法回弹的扩张，且宝塔接头与软管连接处未使用箍钳箍紧，在管内压力0.9MPa作用下脱落。

造成人员死亡主要原因：干燥间1内缺乏有效通风，氮气泄漏积聚至致人窒息死亡浓度，造成员工宋奇凯进入干燥间1后晕倒。员工彭帅在发现宋奇凯晕倒在干燥间1后，未佩戴应急救援防护用品进入干燥间1盲区施救，随即晕倒在干燥间1，最终造成两人窒息死亡。

事故教训：

需加强氮气设备巡检，确保通风和监测设施正常运行，强化员工应急培训，严禁盲目施救。

【事故案例5】

赤峰某气体有限公司“1.17”氮气窒息事故

事故概况：

2025年1月17日，赤峰某气体有限公司空分操作班长违章穿越围栏进入液氮储槽低温排放地坑清扫卫生时晕倒，氮气窒息死亡。

【事故案例6】

云南某化工企业“12.12”事故

事故概况：

2024年12月12日，云南某化工有限公司回收精制车间宽馏分煤焦油加氢装置一级反应器在检修时，发生氮气窒息事故，造成3人死亡。

事故的直接原因是：

反应器更换催化剂作业时，连续通入氮气进行正压保护，在发现反应器结构篮（分布器）回装存在缺陷的情况下，现场安全管理人员违规组织人员进行修补作业，期间，1人不慎吸入高浓度氮气，瞬间失去意识，坠入反应器中，另外2人在未穿戴个体防护装备情况下盲目施救，导致事故后果扩大。

事故教训：

严格执行受限空间作业审批制度，作业前必须检测氧含量，施救人员必须佩戴防护装备。

【事故案例7】

内蒙古乌海某企业空分设备液氮储槽“5.6”爆炸事故

事故概况：

2021年5月6日6时许，内蒙古乌海某企业空分设备液氮储槽发生爆炸事故。

事故原因：

据现场处理事故的专家初步给出的事故原因是，平底槽共有三道保护:一是紧急放空阀(调节阀)，二是呼吸阀，三是爆破片!

但造成本次事故现场实际情况:第一道联锁手动关了，第二道呼吸阀不会跳（已失效）。第三道，根本就没有设置！

三、7起液氮（氮气）典型事故案例分析

（一）从事故类型角度进行分析：

7起液氮（氮气）典型事故案例按照事故类型分布统计如下：

7起事故类型分布图如下：

■事故类型特点总结

1.窒息事故（5起，占比71.4%）

共性原因：氮气在密闭或通风不良空间积聚，导致氧气浓度低于19.5%。

典型场景：受限空间作业、氮气吹扫、泄漏积聚、应急施救不当。

关键教训：

必须严格执行气体检测与通风；

严禁无防护进入可疑区域；

必须禁止盲目施救，救援人员需佩戴呼吸器。

2.爆炸事故（2起，占比28.6%）

共性原因：液氮迅速气化导致压力骤升，安全泄放装置失效。

案例2：低温脆裂 + 无泄放 → BLEVE爆炸；

案例7：联锁关闭 + 呼吸阀失效 + 无爆破片 → 物理爆炸。

关键教训：

必须设置独立、多重、可靠的安全泄放系统；

低温设备需选用低温韧性材料；

严禁人为屏蔽安全联锁与泄放装置。

■安全建议（基于类型分布）

1.窒息风险控制优先：

所有使用氮气的场所应设置氧浓度实时监测与报警系统；

受限空间作业必须执行“先通风、再检测、后作业”；

开展全员窒息风险认知与应急演练。

2.爆炸风险防范：

液氮储罐、管道必须设置独立的安全阀、爆破片、呼吸阀；

建立设备完整性管理制度，定期检验泄放装置；

严禁擅自关闭或屏蔽安全联锁。

3.系统性培训与监督：

将两类事故案例纳入年度安全培训必修内容；

建立作业前风险分析（JSA） 制度，针对不同类型制定控制措施；

强化安全巡查与隐患排查，特别是通风系统与泄放装置。

（二）从安全第一性原理（First Principles of Safety） 出发，我们对这7起液氮（氮气）事故进行深入分析。

安全第一性原理强调从根本上识别和控制危险源，而非仅仅依赖程序、培训或个人行为控制。它要求我们回归到事故发生的物理、化学和系统本质，从本质安全设计、风险消除和系统性防护的角度重构安全体系。

安全第一性原理的核心思想：

1.本质安全优先：通过设计消除或减少危险，而非依赖人的行为或管理控制。

2.风险根源控制：识别危险的根本来源，采取物理、化学或工程手段控制。

3.系统性防御：构建多层次、独立且可靠的防护屏障。

4.预见性与预防性：在事故发生前识别并控制风险。

■从第一性原理分析事故根源

（一）危险源的本质识别

（二）系统性防护层缺陷分析

根据瑞士奶酪模型（Swiss Cheese Model），事故是多个防护层同时失效的结果。从第一性原理看，这些事故暴露的防护层缺陷包括：

■基于第一性原理的改进策略

1.本质安全再设计

替代：在可能的情况下使用危险性更低的介质（如压缩空气替代氮气吹扫）。

最小化：减少氮气使用量，优化工艺流程，避免密闭空间积聚。

缓和：设计自动通风系统、氧浓度监测与自动切断联锁。

简化：设备与管道设计应考虑易于检测、维护和应急切断。

2.系统性屏障强化

物理屏障：对液氮储罐、管道、排放坑等设置永久性隔离与警示。

监测屏障：安装实时氧浓度监测与声光报警系统，并与通风系统联锁。

控制屏障：设置自动切断阀，在氧浓度低于19.5%或氮气泄漏时自动关闭气源。

泄压屏障：储罐、管道必须设置独立、可靠的多重泄压装置（安全阀、爆破片等）。

3.管理流程重构

作业前本质安全审查：所有涉及氮气的作业，必须进行危险性再评估，优先考虑工程控制措施。

系统化作业许可：不仅要求“检测”，更要求通风系统正常运行、监测设备在线、应急装备就位。

设备完整性管理：建立基于风险的检验制度，重点关注低温材料、管道接头、泄压装置等。

4.应急响应的本质安全化

禁止无防护进入：制定强制性规定：未佩戴呼吸器不得进入可能缺氧区域。

应急通风设计：危险区域应设计应急强制通风系统，一键启动。

救援装备标准化：在关键区域配置固定式或便携式呼吸器、救援绳、通讯设备。

5.文化与能力建设

风险认知训练：通过事故模拟、VR体验等方式，让员工直观感受缺氧、低温的危险。

系统思维培养：培训应强调防护层的整体性与独立性，理解每一层的重要性。

报告与学习机制：鼓励上报隐患，建立事故根本原因分析数据库，推动系统改进。

四、结语

这7起事故的根本原因，并非仅仅是“人违规”或“制度不执行”，而是系统设计未能从根本上控制氮气的危险特性。

从第一性原理出发，我们应当：

1.重新审视所有使用氮气的工艺与设备，优先采用本质安全设计。

2.构建多层次、独立、可靠的工程防护系统，减少对人的依赖。

3.将管理措施视为防护层的一部分，而非唯一屏障。

4.将应急响应纳入系统设计，避免“盲目施救”成为最后一层失效的屏障。

安全第一性原理要求我们不断追问：“我们能否从根本上消除这种危险？如果不行，我们能否设计出即使人犯错也不会发生事故的系统？”