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特種設(shè)備事故:技術(shù)分析方法在調(diào)查中發(fā)揮著重要作用

2020 年 7 月,某地一建材企業(yè)發(fā)生一起快開門式壓力容器爆炸事故,造成 1 人死亡,5 人受傷,直接經(jīng)濟損失 215.98 萬元。4 個多月后,當(dāng)?shù)匕l(fā)布了這起事故的調(diào)查報告,報告中對事故直接原因的描述缺少技術(shù)分析支撐,發(fā)生事故的設(shè)備有沒有安全聯(lián)鎖裝置或者安全聯(lián)鎖裝置是否有效等情況,在事故調(diào)查報告中均未見描述,也未見這方面事故致因的技術(shù)分析,包括“導(dǎo)致蒸壓釜釜門處于未鎖死狀態(tài)”的技術(shù)原因,并沒有論述清楚。顯然,該事故調(diào)查報告在技術(shù)分析方面存在缺失。

快開門式壓力容器是指進出容器通道的端蓋或封頭,和主體間帶有相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器。常見快開門式壓力容器有消毒鍋、醫(yī)用氧艙、蒸壓釜、硫化罐等,這些壓力容器用于間歇作業(yè),每次操作都要快速進出物料(醫(yī)用氧艙為進出人),快開門啟閉頻繁。由于具有這些特性,如果操作不當(dāng),快開門式壓力容器容易發(fā)生因卸壓未盡而打開門蓋(端蓋),或快開門蓋(端蓋)未完全閉合而升壓,從而造成的端蓋和內(nèi)部物料飛出的事故。安全聯(lián)鎖裝置是用于實現(xiàn)特殊安全目的的自動化控制裝置??扉_門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置應(yīng)具有兩大功能 :一是當(dāng)快開門達到預(yù)定關(guān)閉部位時,方能升壓運行 ;二是當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放時,方能打開快開門。

為防止發(fā)生這類事故,在相關(guān)的特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范中規(guī)定,快開門式壓力容器必須裝設(shè)安全聯(lián)鎖裝置。按照《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第三十九條第二款提出的 :特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)對其使用的特種設(shè)備的安全附件、安全保護裝置進行定期校驗、檢修,并作出記錄。結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求,上述快開門式壓力容器事故調(diào)查,應(yīng)該進行全面的事故致因技術(shù)分析,包括但不限于安全附件和安全保護裝置方面。



事故調(diào)查中技術(shù)分析的

重要意義與法規(guī)依據(jù)


技術(shù)分析的重要意義

由于特種設(shè)備的技術(shù)特點,以及相關(guān)材料、介質(zhì)性能和異常狀況的形態(tài)變化等因素,導(dǎo)致發(fā)生事故的原因通常具有較復(fù)雜的技術(shù)性,因此,特種設(shè)備事故調(diào)查中的技術(shù)分析對還原或盡可能接近事故真相、查明事故原因和預(yù)防同類事故發(fā)生具有重要意義。

多年來,通過特種設(shè)備事故調(diào)查和原因分析表明,特種設(shè)備事故致因,主要涉及“人的不安全行為”和“設(shè)備的不安全狀態(tài)”。以2019年特種設(shè)備事故原因分析為例,“人的不安全行為”仍然是造成事故的主要原因,占總起數(shù)的 87.10%,具體表現(xiàn)為作業(yè)人員違章作業(yè)、處置不當(dāng)、管理不善等 ;“設(shè)備的不安全狀態(tài)”造成的事故,即設(shè)備質(zhì)量安全缺陷導(dǎo)致的事故約占 8.60%,其中主要原因是安全附件失靈或安全保護裝置失效。以快開門式壓力容器發(fā)生事故為例,事故成因絕大部分是與安全聯(lián)鎖裝置失效有關(guān)。

針對快開門式壓力容器事故多發(fā)的情況,2020 年 9 月 30 日,國家市場監(jiān)督管理總局辦公廳下發(fā)《關(guān)于開展快開門式壓力容器專項隱患排查治理的通知》(市監(jiān)特設(shè)〔2020〕109 號),明確提出使用單位自查內(nèi)容至少包括快開門式壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置是否完好、安全聯(lián)鎖功能是否符合規(guī)定、快開門式壓力容器的安全閥整定壓力是否符合要求、鉛封是否完好、是否在檢驗有效期內(nèi)等方面的內(nèi)容。

技術(shù)分析的法規(guī)依據(jù)

由于特種設(shè)備技術(shù)特點以及技術(shù)分析在事故調(diào)查中的重要作用,有關(guān)的特種設(shè)備法規(guī)、規(guī)章和安全技術(shù)規(guī)范中對特種設(shè)備事故原因的技術(shù)分析、技術(shù)勘察、技術(shù)試驗和技術(shù)鑒定作出相應(yīng)規(guī)定。

法規(guī)層面,依照《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》(中華人民共和國國務(wù)院令第 549 號)第七十條規(guī)定,特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門應(yīng)當(dāng)對發(fā)生事故的原因進行分析,并根據(jù)特種設(shè)備的管理和技術(shù)特點、事故情況對相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范進行評估 ;需要制定或者修訂相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的,應(yīng)當(dāng)及時制定或者修訂。

規(guī)章層面,《特種設(shè)備事故報告和調(diào)查處理規(guī)定》(國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局第 115 號令)第二十六條規(guī)定,事故調(diào)查組可以委托具有國家規(guī)定資質(zhì)的技術(shù)機構(gòu)或者直接組織專家進行技術(shù)鑒定。接受委托的技術(shù)機構(gòu)或者專家應(yīng)當(dāng)出具技術(shù)鑒定報告,并對其結(jié)論負責(zé)。

規(guī)范層面,特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范——TSG 03-2015《特種設(shè)備事故報告和調(diào)查處理導(dǎo)則》第 6.1條規(guī)定,通過現(xiàn)場調(diào)查還不能確定事故原因,需要進一步技術(shù)分析來判定事故發(fā)生條件及原因的,應(yīng)當(dāng)進行技術(shù)檢驗、試驗和鑒定。



特種設(shè)備事故調(diào)查技術(shù)特點


特種設(shè)備事故,指因特種設(shè)備的不安全狀態(tài)或者相關(guān)人員的不安全行為,在特種設(shè)備制造、安裝、改造、維修、使用(含移動式壓力容器、氣瓶充裝)、檢驗檢測活動中造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失、特種設(shè)備嚴重損壞或者中斷運行、人員滯留、人員轉(zhuǎn)移等突發(fā)事件。

特種設(shè)備不安全狀態(tài)的事故致因,是事故調(diào)查中突出的技術(shù)特點,特種設(shè)備的不安全狀態(tài)造成的特種設(shè)備事故,指特種設(shè)備本體或者安全附件、安全保護裝置失效和損壞,具有爆炸、爆燃、泄漏、傾覆、變形、斷裂、損傷、墜落、碰撞、剪切、擠壓、失控或者故障等特征 ( 現(xiàn)象 )的事故。

特種設(shè)備按其使用形態(tài)分為承壓類特種設(shè)備和機電類特種設(shè)備。承壓類特種設(shè)備,指鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道,承壓類特種設(shè)備的使用環(huán)境往往是承受高溫、高壓,介質(zhì)特性往往是有毒、有害、易燃、易爆、易腐蝕,事故風(fēng)險特征主要是爆炸、爆燃、破裂、泄漏等狀況 ;機電類特種設(shè)備,指電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施、場(廠)內(nèi)專用機動車輛,機電類特種設(shè)備的使用環(huán)境往往是高空、高速,風(fēng)險特征主要是失穩(wěn)、倒塌、傾覆、墜落、碰撞、剪切、擠壓等狀況。

鑒于上述特種設(shè)備事故的技術(shù)特點,在事故調(diào)查中需特別注重利用技術(shù)手段和鑒定方法查明事故真相、分析事故原因,對于一些較為復(fù)雜的疑惑點,要通過必要的技術(shù)試驗和技術(shù)鑒定來進行驗證。



特種設(shè)備事故調(diào)查的基本方法


事故調(diào)查基本方法主要包括現(xiàn)場調(diào)查(含現(xiàn)場情況了解和現(xiàn)場勘查)、現(xiàn)場詢問、資料查閱、技術(shù)鑒定和損失評估等,其中,現(xiàn)場調(diào)查、詢問和資料查閱等方法是事故調(diào)查必須進行的工作內(nèi)容 ;是否采用技術(shù)鑒定和損失評估等方法,由事故調(diào)查組根據(jù)調(diào)查工作需要確定,是事故調(diào)查可以選擇的工作內(nèi)容。另外,考慮特種設(shè)備事故的技術(shù)特點,還應(yīng)根據(jù)需要采用相應(yīng)的技術(shù)分析方法。

現(xiàn)場調(diào)查

通過對事故發(fā)生的直接相關(guān)人詢問,勘查事故現(xiàn)場,了解以下情況:第一,事故發(fā)生時間、地點和傷亡情況,事故發(fā)生過程,事故應(yīng)急處置和報告情況,其他與事故有關(guān)的情況。第二,巡視現(xiàn)場,了解事故現(xiàn)場整體情況,調(diào)閱現(xiàn)場錄像,查看現(xiàn)場作業(yè)資料等,防止現(xiàn)場破壞。第三,事故現(xiàn)場破壞情況,特別是事故設(shè)備本體損壞或者失效情況,安全附件、安全保護裝置、附屬設(shè)備失效或者損壞情況。掌握這些情況,對事故原因的判斷是最直接、最有效的幫助。第四,事故造成經(jīng)濟損失情況。

現(xiàn)場詢問

通過對事故相關(guān)當(dāng)事人進行詢問,調(diào)查事故發(fā)生時間、發(fā)生順序、設(shè)備運行狀況、異常變化情況,以及與事故有關(guān)聯(lián)的其他情況。

查閱資料

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查工作需要,要求事故發(fā)生單位及其相關(guān)單位提供與事故有關(guān)的安全管理資料和相關(guān)檔案資料。通過對查閱的設(shè)計、制造、安裝、維修、改造等資料進行分析,排查事故設(shè)備是否存在先天缺陷或違法生產(chǎn)行為。通過操作規(guī)程、操作記錄等資料的查閱,排查事故設(shè)備是否存在后發(fā)缺陷或違法違章使用行為。

技術(shù)鑒定

通過現(xiàn)場調(diào)查還不能確定事故原因,需要進一步技術(shù)分析來判定事故發(fā)生條件及原因的,應(yīng)當(dāng)進行技術(shù)檢驗、試驗和鑒定。調(diào)查組提出技術(shù)鑒定項目、技術(shù)要求,組織專家進行鑒定。必要時,調(diào)查組可以提出建議,由負責(zé)組織事故調(diào)查的特種設(shè)備安全監(jiān)管部門書面委托有關(guān)單位進行鑒定。承擔(dān)技術(shù)鑒定的單位應(yīng)與事故各方無利害關(guān)系,并具有國家規(guī)定的資質(zhì),一般由取得國家相關(guān)認證能力單位承擔(dān)。技術(shù)鑒定是特種設(shè)備事故調(diào)查常用的技術(shù)方法。

常用的技術(shù)分析方法

特種設(shè)備事故調(diào)查常用的技術(shù)分析方法包括邏輯推理法,專項技術(shù)分析法,生產(chǎn)工藝分析法,工程力學(xué)分析法,燃燒、爆炸分析法等。

具體到實踐中,往往幾種分析方法綜合使用。例如,2017 年嘉興市富欣熱電有限公司“12·23”蒸汽管道爆裂事故,就是綜合運用了上述幾種方法,找出了事故成因。

按照設(shè)計要求,事故管段材質(zhì)應(yīng)為 12Cr1MoVG 合金鋼,規(guī)格為133×10 mm、長度 300 mm,允許使用溫度為 565 ℃,設(shè)計使用溫度為 540 ℃。該管段一端與鍋爐主蒸汽管道上的三通連接,另一端與蒸汽回收支管的一次閥連接。事故管段用于 1 號鍋爐啟停過程中蒸汽回收,并經(jīng)過減溫減壓后供中壓和低壓蒸汽用戶使用,也可在 1 號鍋爐停運或降壓時向外排放。經(jīng)過對事故管段爆裂斷口以及破片的材質(zhì)檢測、鑒定表明,事故管段材質(zhì)相當(dāng)于 20G 碳素鋼,允許使用溫度僅為430 ℃,耐高溫性能達不到設(shè)計要求。隨著運行時間的延長,材料逐漸劣化、強度下降,事故管段發(fā)生嚴重塑性變形,應(yīng)力水平顯著增大,并在事故管段管壁表面形成大量裂紋,最終導(dǎo)致事故管段管壁開裂,高溫高壓蒸汽泄漏,并在短時間內(nèi)發(fā)生爆裂。經(jīng)查調(diào)查核實,事故管段材質(zhì)不符合設(shè)計要求,材料質(zhì)量證明書系偽造。

本文作者宋繼紅系原國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局局長、現(xiàn)任國家市場監(jiān)督管理總局特種設(shè)備安全與節(jié)能技術(shù)委員會副主任。



圖片

本文刊登于2021年2期《勞動保護》雜志“特別關(guān)注”欄目,文章內(nèi)容有刪減,轉(zhuǎn)載請注明出處。


我國現(xiàn)行災(zāi)害事故調(diào)查機制具有集中力量迅速查明原因的優(yōu)勢,但也存在著致災(zāi)機理研究不深入、深層次問題延伸調(diào)研不夠等缺點。為此,2021年2期“特別關(guān)注”欄目策劃“事故調(diào)查”專題,約請多位不同領(lǐng)域的專家,從調(diào)查制度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、事故追責(zé)等角度,立足行業(yè)特點,分享了特種設(shè)備、火災(zāi)、石油石化等行業(yè)的事故調(diào)查的難點,推進危機學(xué)習(xí),以期完善我國事故調(diào)查的制度及方法,提高和改進事件調(diào)查的質(zhì)量水平,可為借鑒。