安琪酵母崇左有限公司“12·26”生产安全事故调查报告

1/12安琪酵母崇左有限公司“12·26”生产安全事故调查报告安琪酵母（崇左）有限公司12·26生产安全事故调查报告201X年12月26日凌晨4时，位于中泰产业园（崇左市城市工业区）的安琪酵母（崇左）有限公司环保生产部有机肥原料（即酵母发酵浓缩液，以下简称：浓缩液）储罐发生爆炸事故，造成1名值班工人死亡，约933立方米的酵母发酵浓缩液泄漏造成左江河段局部污染。一、基本情况（一）事故单位基本情况安琪酵母（崇左）有限公司。该公司是股份公司控股的合资企业，2006年12月26日注册成立，2008年正式投产，生产规模为食用干酵母31000吨、酵母抽提物产品13000吨、有机肥33000吨，该公司证照齐全。安琪酵母（崇左）有限公司的生产工艺，是以本地制糖工业的副产品甘蔗糖蜜作为营养基料，培养酵母菌生产食用干酵母产品、酵母抽提物产品，再将酵母生产过程中产生的高浓度有机物废水分离出来，通过蒸发浓缩，形成高浓度、高粘度的浓缩液用于生产有机肥，而酵母生产过程中产生的低浓度废水，采用生化、物化技术进行处理，实现达标排放。（二）发生爆炸事故的储罐情况在蒸发浓缩工段，共设计有三个浓缩液储罐，最大的一个称为大储罐（设计容量为2000立方米），另外较小的两个分别称为A罐、B罐（设计容量分别为413立方米），其中A罐、B罐于201X年11月新增加投入使用。12月26日的爆炸事故发生在大储罐。大储罐为圆柱体，直径14米，高度13米，顶盖为曲面形状，2007年5月由中国化学工程第六建设有限公司负责设计建造施工，使用Q235A碳钢材料焊制而成。罐体顶部设计有一个常开的圆形排气孔（直径为米），属常压设备，未设计安装温度计、压力表。201X年10月大修期间，为了方便对罐体内部的清洗维护，在罐壁的中下部（靠近厂区主干道一侧，西北方向）割开了一个长方形孔门（长4米、宽米）以方便人工或机械进入清理维护，这次大修结束后重新焊接还原孔门时，采用的是单面焊接方法。平时，大储罐和A罐、B罐根据生产需要交替切换使用，原则是优先使用A、B罐，在事故发生之前，这三个储罐一直都在正常切换使用。（三）事故前后浓缩液成份变化情况对比如前所述，该公司以甘蔗糖蜜作为营养基料生产酵母，来自酵母生产工艺的浓缩液主要成分是复合有机质：还原糖、氨基酸、蛋白质、无机铵、木质素、色素等有机物质，另外还有少部分无机盐如钾盐、钙类等物质。大储罐发生爆炸后，事故调查组会同该公司组织有关技术人员对A罐（未爆炸）储存的3/12浓缩液和大储罐爆炸后残留的浓缩液进行取样检验对比,从取样检验的情况看，大储罐和A罐、B罐原来储存的是同样的浓缩液，但大储罐发生爆炸后，其残留浓缩液组份中的还原糖、氨基酸态氮的数量发生了显著变化，为科学分析事故的原因提供了有力证据.（四）事故现场情况c大储罐从底部焊缝全部脱开移位，在靠近厂区通道一侧（西北方向），罐壁从上到下被撕破解体坍塌，原来用于清洁维护而焊接的方形孔门的钢板全部脱焊被抛出8米；残留的储罐顶部相对干净，无明显的浓缩液附着；爆炸压力为横向冲击，大部分的浓缩液向西北方向（煤棚）喷射，观察到最远洒落点达到68米（有阻挡，不是最大喷射距离）；距离大储罐为18米的卡车受到冲击损坏并平移约7m后撞到另一辆卡车上；西北方向附近的输煤廊钢筋混凝土支柱被冲击损坏，热风炉操作室全部被摧毁，肥料车间的围墙（水泥实心砖砌块）被推倒并移位约30米；其他周边约30米范围内的构建筑物和车间设施设备也受到不同程度的破坏。大储罐爆炸泄漏的浓缩液流入部分车间、厂区地表。现场无燃烧起火痕迹，无酒精气味和其他异味气体。二、事故经过201X年12月16日，A、B罐装满浓缩液等待处理，又切换至大储罐储存浓缩液，到12月20日A、B罐的浓缩液已经处理完毕（用于生产有机肥料），又切换回A罐储存浓缩液，A罐进入工作状态，此后大储罐一直处在储存浓缩液状态，没有再进出料。根据16日至20日值班记录，在此期间大储罐实际存入浓缩液约为1800立方米。12月26日凌晨4时12分左右，大储罐突然发生爆炸，储存的浓缩液全部泄漏，爆炸产生的冲击波和形成的浓缩液喷射，毁坏了周边的部分设施设备，在热风炉操作室值守的一名员工（冯某某）受到伤害当场死亡。事故发生后调查组调取大储罐附近的视频资料，观察到事故发生前，大储罐在凌晨4时12分8秒左右开始有水气冒出，到凌晨4时12分22秒即发生爆炸。大储罐爆炸泄漏的浓缩液大部分从厂区内的地表通过雨水管网流经厂区污水总排放口流入左江河，造成左江河局部受到污染的次生环境污染事故。(注：大储罐爆炸时视频资料显示的时间与北京时间有出入，本报告所述的视频资料记录的时间已经校对为北京时间)。三、事故应急救援及善后处理工作安琪酵母（崇左）有限公司发生事故后，事故现场人员立即向公司报告，公司及时向市政府及有关部门报告事故情况。在事故之后凌晨4时16分，公司启动了事故应急预案，组织疏散和清点值班人员，对事故区域进行断电、搜救失踪人员，对泄漏的浓缩液进行围堵、回收，调运蔗渣、谷糠吸附浓缩液，以控制浓缩液的扩散。市人民政府接到安琪酵母（崇左）有限公司的事故报告后立即启动事故应急预案，市安全监管局、环保局、中泰产业园5/12管委会、公安局等部门迅速响应赶赴事故现场，共组织100多人投入抢险救援工作，并分工由市安全监管局和环保局分别负责牵头进行生产安全事故、次生环境污染事故的处置工作，由劳宁军副市长担任现场总指挥，救援指挥部设立了两个专家小组，分别指导安全生产和环境污染事故的处置工作，为事故应急救援工作提供技术支撑，自治区环保厅及时派出专家到我市指导环境污染处置工作。在市政府的正确领导下，截止20xx年1月8日，生产安全事故现场处置完毕，开始投入恢复生产工作；1月12日，次生环境污染事故处置结束，污染团安全通过左江河段并得到基本消除，左江河段化学需氧量恢复正常。安琪酵母（崇左）有限公司、中泰产业园管委会积极做好遇难者善后处理工作，事故当天安琪酵母（崇左）有限公司与死难者家属依法达成了事故赔偿协议并及时进行兑现，家属思想稳定，没有出现上访等不稳定的社会因素。四、事故造成的灾害后果本次爆炸事故造成了当班工人冯跃明当场死亡，并引发次生环境污染事故。据不完全统计，直接经济损失约289万元（未包含污染事故损失）。大储罐爆炸泄露的浓缩液（经环保部门测算约933立方米）通过厂区内的雨水管网泄漏到左江河，造成左江下游部分河段受到污染，受到污染的水体超标河段约5公里，其中化学需氧量最高超标倍，溶解氧浓度最低毫克/升；江州区驮卢镇河段及扶绥县部分河段的网箱鱼养殖户共计有万斤鱼死亡。由于泄露的浓缩液不具有毒性，泄漏点以下沿河水厂没有停水，对污染河段区域范围内的人畜饮水安全和工业用水没有造成直接影响。五、事故原因及事故性质（一）爆炸事故直接原因分析1.排除施工、自然灾害因素从201X年10月大修结束后至事故发生之前，再没有在大储罐上实施过维修作业，其周边无振动作业；当天天气良好，没有刮风下雨和雷电现象影响，事故不可能是人为施工和自然灾害所致。2.排除人为破坏的因素调查组对有关值班人员进行仔细询问，一致反映爆炸的声音有如轮胎爆炸，现场无火药味；视频资料证实，事故大储罐在爆炸前，从罐体内部有水气逐渐冒出，最后发生爆炸，由此证明爆炸原因是罐体内部产生大量的气体而形成压力所致。从以上情况可以排除恐怖犯罪、刑事犯罪等人为破坏的因素。3.排除浓缩液产生易燃易爆气体发生爆炸的因素从浓缩液检验中，COD高达45万mg/L，乙醇含量/100mL，酵母菌、厌氧菌培养菌落数均小于10个CFU/g，由此可以认定事故大储罐中不直接产生乙醇和甲烷等可燃性气体；结合对事故现场勘察和当天值班的现场附近人员、第一时间赶赴现场救援的人员询问，没有发现事故现场有酒精味、其它异常气味和燃烧的痕迹，由此可以排除事故大储罐的浓缩液产生易燃易7/12爆气体遇火（或静电）发生爆炸的因素。4.大储罐爆炸不是液体压强而是外力作用的结果1正常情况下，通过力学计算结果表明，大储罐底部焊缝被破坏（脱焊）所需的最小压力为，当液位高度为10米时（这是大储罐爆炸前浓缩液储存的干、湿分界线），大储罐浓缩液对罐体底部产生的最大压强为，当大储罐装满浓缩液时（高度为13米），储罐底部产生的最大压强为，均小于大储罐底部焊缝破坏所需要的最小压力（），因此在正常情况下罐体不会因为浓缩液的压强作用而自行爆裂。2非正常情况下，罐体由于本身金属疲劳或者焊制质量有问题时，罐体被破坏所需压力就会比正常所需要的压力小，这时在浓缩液压强作用下，罐体就有产生爆裂的可能，但从现场勘察情况看，没有发现罐体有金属疲劳的裂纹萌生等现象。3大储罐爆炸是外力直接作用。一是从现场破坏的严重程度来看，大储罐爆炸后几乎全部解体,浓缩液喷射的距离超出68米，爆炸产生的冲击波毁坏了周围的设施设备，其破坏的严重性是液体压强造成罐体爆裂而产生的作用力远不能达到的。二是根据爆炸产生的冲击波对周围输煤廊支柱的破坏力（剪切压力），以及对卡车受到的冲力计算分析，推断大储罐爆炸时产生的内压力在至之间，远远超过大储罐在装满浓缩液时，浓缩液对罐体底部产生的最大压强（）。大储罐爆炸对外部产生那么大的压力，充分说明了大储罐爆炸是由于罐体内形成巨大压力的结果。5.认定大储罐爆炸的直接原因是:美拉德反应和微生物（细菌）有氧呼吸共同导致的结果事故调查组对大储罐爆炸前后浓缩液成份及其数量进行了定性、定量分析。通过表一、表二的检测检验数据证实，大储罐的浓缩液，较对照样品A罐的还原糖消解率为66%，氨基酸态氮消耗为36%，铵盐离子消解率为42%，还原糖和氨基酸态氮的大量消耗，说明这两种物质已经发生化学反应。根据美拉德反应的原理，存在于浓缩液之中的还原糖和氨基酸态氮，当温度达到20-25℃时即可开始发生化学反应，反应涉及到脱水、环化、聚合等一系列的连锁反应，产生CO2并放出热量，以后随着温度的增高，反应的速度也随之加剧，这就是美拉德反应（又称为非酶褐变反应）。而微生物（细菌）生产过程中有氧呼吸会产生CO2。（注：美拉德反应是法国化学家（译：美拉德）在1912年提出的化学理论，已经被实践证明普遍存在于食品工业生产之中）。另外，从表一、表二的检测检验数据证实，爆炸罐中细菌菌落总是较对照样品增长倍，说明浓缩液中存在微生物（细菌）有氧呼吸产生CO2的客观事实。基于以上事实，大储罐爆炸的直接原因，一是由于来自酵母生产工艺的液浓缩适合美拉德反应的温度条件，大储罐内的还原糖和氨基酸态氮发生化学反应生成CO2；二是大储罐内的浓缩液中残存的微生物（细菌）生产过程中有氧呼吸产生CO2。以上的化学反应和生物生产过程中产生的热积累，加剧了还原9/12糖和氨基酸态氮发生美拉德反应的速度，产生大量的CO2，大储罐内温度持续快速升高，原来产生的溶解在浓缩液（水中）的CO2也迅速释放出来，虽然大储罐为与外界联通的常压罐体，但由于没有搅拌装置，浓缩液静置时间过长（近6天），致使大储罐内上层浓缩液水分过度蒸发（检验挥发率为20%），粘度增大，在液体表面形成一个厚度很大、粘度很高的表层或干燥层，起到了阻隔CO2逸出液体表面的作用，产生的CO2气体不能通过大储罐顶部排气孔排出，造成大储罐的压力陡然上升，这时的气体压力远大于大储罐底部焊缝点和中下部原来回焊的方形孔门焊缝的承载能力，导致大储罐发生爆炸解体。（二）爆炸事故间接原因1．美拉德反应和微生物（细菌）生产过长中有氧呼吸产生CO2，对安全生产领域形成的负面影响或事故，国内研究很少，特别是对来自酵母生产工艺的浓缩液的储存安全，相关行业在工艺设计、安全评价方面没有提出对美拉德反应和微生物（细菌）有氧呼吸的指导性意见和有关安全防范措施，安琪酵母（崇左）有限公司和监管部门缺乏这方面的认识，不能对美拉德反应和微生物（细菌）有氧呼吸造成事故的可能性作出预判和防范，客观上造成了管理工作不到位。2.安琪酵母（崇左）有限公司对事故隐患失察。在事故发生之前几个月，大储罐曾经出现过渗漏现象，但没有深究原因和引起高度重视，排查事故隐患；同时由于没有在储罐设计安装温度计、液位计、压力表等安全设施，对储罐发