重庆天原“4·16”爆炸事故原因分析
周一匡
　　  震惊全国的重庆天原“4·16”爆炸事故是我国氯碱工业生产史上从未有过的重大生产安全事故。重庆天原
化工总厂是国内最早的氯碱企业之一，拥有6万t/a烧碱的综合生产能力，常年生产品种有烧碱、盐酸、液氯、四
氯化碳、三氯氢硅、三氯化铁、氯乙酸、漂白液、次氯酸钠。
    一、事故经过
2004年4月15日17时40分该厂氯氢分厂冷冻工段液化岗位接总厂调度令开启氯冷凝器。氯气干燥岗位发现氯气
泵压力偏高，液氯贮罐液面管在化霜，判断贮罐液氯进口管可能有堵塞，于是转液氯贮罐进行液化，其液面管也不
结霜。后发现盐水箱内氯化钙（CaCl2）盐水大量减少，有氯气从氨蒸发器盐水箱泄出，从而判断氯冷凝器已穿孔，
CaCl2盐水进入了液氯系统。
    发现氯冷凝器穿孔后，厂总调度室迅速采取氯冷凝器从系统中断开、冷冻紧急停车等措施。并将氯冷凝器内
CaCl2盐水通过盐水泵进口倒流排入盐水箱。将氯冷凝器余氯和氯液气分离器内液氯排入排污罐。
开启液氯包装尾气泵抽取排污罐内的氯气到次氯酸钠和漂白液装置。16日0时48分，正在抽气过程中，排污罐发
生爆炸，全厂停车。在排完盐水后4h，盐水泵在静止状态下发生爆炸，泵体粉碎性炸坏。
　　  经专家论证，排除险情的关键是尽量消耗氯气，消除可能造成大量氯气泄漏的危险。指挥部决定，采取自然
减压排氯，开启耗氯生产装置，减少氯气总量；然后用四氯化碳溶解罐内残存的三氯化氮(NCl3)；最后用氮气将溶
解NCl3的四氯化碳废液压出，消除爆炸危险。17时30分，突然听到连续2声爆响，液氯贮罐发生猛烈爆炸。
爆炸使5号、6号液氯贮罐罐体破裂解体，爆炸致9名人员因公殉职，3人受伤。
    二、事故原因分析
事故调查组认为，天原“4·16”爆炸事故是该厂液氯生产过程中因氯冷凝器腐蚀穿孔，导致大量含有铵的CaCl2
盐水（含NH+4和NH3总含量为17.64g/L）直接进入液氯系统，生成了极具危险性的NCl3爆炸物。NCl3富集达到
爆炸浓度和启动事故氯处理装置振动引爆了NCl3。
1.直接原因
（1）设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏，是造成NCl3形成和聚集的重要原因。腐蚀穿孔的原因主要有5个方面：一是氯
气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯冷凝器存在普遍的腐蚀作用；二是列管内氯气中的水分对碳钢的腐蚀；三是列管外
盐水中由于离子电位差对管材发生电化学腐蚀和点腐蚀；四是列管与管板焊接处的应力腐蚀；五是使用时间已长达
8年并未进行耐压试验。
调查中还了解到，液氯生产过程中会副产极少量NCl3。但通过排污罐定时排放，采用稀碱液吸收可以避免发生爆
炸。由于氯冷凝器列管腐蚀穿孔，导致含高浓度铵的CaCl2盐水进入液氯系统，生成的NCl3爆炸物，是16日凌晨
排污罐和盐水泵相继发生爆炸以及16日下午抢险过程中演变为爆炸事故的内在原因。
（2）NCl3富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动，是引起NCl3爆炸的直接原因。该厂现场处理人员，
为加快氯气处理的速度，自行启动了事故氯处理装置，液氯贮罐及汽化器进行抽吸处理。在抽吸过程中，事故氯处
理装置水封处的NCl3因与空气接触和振动而首先发生爆炸，而后搅动和振动了罐内的NCl3，导致液氯贮罐内的NCl3
爆炸。
  　　2.间接原因
（1）压力容器日常管理差。检测检验不规范，设备更新投入不足。
（2）安全生产责任制落实不到位，安全生产管理力量薄弱。
（3）事故隐患督促检查不力。
（4）对NCl3爆炸的机理和条件研究不成熟，相关安全技术规定不完善。
    三、事故教训与预防措施
1.天原化工总厂有关人员对氯冷凝器的运行状况缺乏监控，对氯干燥工段氯气输送泵出口压力一直偏高和液氯贮罐
液面管不结霜的原因，缺乏及时准确的判断。
　　  2.目前大多数氯碱企业均沿用液氨间接冷却CaCl2盐水的传统工艺生产液氯，尚未对盐水含铵量引起足够重
视。有必要对冷冻盐水中含铵量进行监控或添置自动报警装置。
3.加强设备管理，加快设备更新步伐。
4.进一步研究国内有关氯碱企业关于NCl3的防治技术和弄清其物化性质和爆炸机理，尽快形成一个预防和处理
NCl3的应急预案，使整个氯碱行业对NCl3有更充分的认识。
5.尽量采新型致冷剂取代液氨的液氯生产传统工艺，提高液氯生产的安全水平。（《化工安全与环境》供稿）
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