2015年 11月 29日 17時 40分許，位于濱州市鄒平縣的山東富凱不銹鋼有限公司(以下簡稱富凱公司)發生重大煤氣中毒事故，造成 10人死亡， 7人受傷，直接經濟損失 990.7萬元。

　　事故發生后，國務院、國家安全監管總局和山東省委、省政府高度重視。國務委員王勇作出重要批示，要求做好傷員救治和事故處理，查明事故原因，吸取教訓，嚴防類似事故發生。國家安全監管總局局長楊煥寧、山東省委書記姜異康、省長郭樹清等領導同志先后作出批示，對傷員救治、善后處理和事故調查等工作提出明確要求。國務院安委會對該起事故查處實行掛牌督辦。國家安全監管總局派員趕赴事故現場，督導事故救援和調查處理等工作。張務鋒副省長帶領省有關部門負責同志連夜趕赴事故現場，指導事故搶險救援，組織成立事故調查組，并對傷員救治、善后處理和事故調查處理等工作進行了安排部署。

　　依據《安全生產法》、《生產安全事故報告和調查處理條例》(國務院令第 493號)和《山東省生產安全事故報告和調查處理辦法》(省政府令第 236號)等法律法規， 11月 30日，省政府

　　成立了由省安監局、省經信委、省監察廳、省公安廳、省總工會和濱州市政府有關負責同志和工作人員組成的山東富凱不銹鋼有限公司 “11?29”重大煤氣中毒事故調查組(以下簡稱事故調查組)，開展事故調查工作。同時，邀請省檢察院派員參加，聘請了煤氣生產、工程設計、設備制造和應急救援等方面的專家組成專家組，參加事故調查工作。

　　事故調查組按照 “四不放過 ”和“科學嚴謹、依法依規、實事求是、注重實效 ”的原則，通過現場勘驗、查閱資料、調查取證、檢測鑒定、模擬試驗和分析論證，查明了事故發生經過、事故原因、救援處置、人員傷亡和直接經濟損失等情況，認定了事故性質和責任，提出了對有關責任人員和責任單位的處理建議，并針對事故原因及暴露出的問題，提出了事故防范措施。現將有關情況報告如下：

　　一、基本情況

　　(一)事故單位情況

　　1.山東廣富集團有限公司(以下簡稱廣富集團)，民營股份制企業，位于濱州市鄒平縣青陽鎮青龍山工業園， 2002年 1月 8日注冊成立，法定代表人張廣富，注冊資本 1億元，資產總額 148億元，從業人員 4000余人，年煉鋼能力 300萬噸，主要產

　　品為：鋼材、焦炭、煤焦油、粗苯、硫磺、水泥、煤氣等。主要生產裝置有： 750立方米高爐 3座， 450立方米高爐 2座， 80噸轉爐 2座， 60噸轉爐 2座， 100噸電爐 1座， 50噸電爐 1座， 265平方米燒結機 1臺， 130萬噸/年焦化裝置 1套， 60萬噸/年焦化裝置 1套， 40萬噸/年中型棒材軋線 1套， 40萬噸 /年小型棒材軋線 1套等。

　　2.富凱公司，廣富集團的全資子公司(生產經營及安全環保等由廣富集團直接管理)，位于濱州市鄒平縣青陽鎮青龍山工業園， 2005年 4月 11日注冊成立，由王新軍、劉吉志、范恒軍、趙子孝、楊建德等 5個自然人出資(實為廣富集團出資，上述五人代持股份)，法定代表人王新軍，注冊資本 1億元，資產總額 26億元，從業人員 2000余人，年煉鋼能力 100萬噸，主要產品為：鋼材、不銹鋼制品等，主要生產裝置有： 60噸轉爐 2座， 50噸電爐 1座， 40萬噸/年中型棒材軋線 1套， 40萬噸 /年小型棒材連軋線 1套等。事故發生前， 2座 60噸轉爐于 2015年 11月 20日停產，其他裝置已停產 1年多。

　　(二)廠區布置情況富凱公司作為廣富集團內部的煉鋼一廠，其廠區西側為一條山水溝，東側為橫穿廣富集團廠區南北方向的社會馬路，南側為

　　廣富集團倉庫，北側為廣富集團優特鋼車間，各廠區、車間無明顯間隔，且富凱公司廠區內分布著廣富集團技術中心大樓、優特鋼車間水泵房等建(構)筑物和裝置設施。

　　事故發生區域位于富凱公司廠區西北部，該區域東側為通道和約 5米高的廠區圍墻，西側為通道和棒材廠房，北側自東向西為長約 200米、寬約 10米的通道，南側自東向西為水處理操作室、除塵操作室、壓油機房、冷卻塔、循環水池等。由于該區域地勢南高北低，北側比南側低約 2米，在北側通道處形成一處凹洼。另外，該區域東南角設有廣富集團技術中心大樓，大樓一層南部設有化驗室 (見圖 1)。

　　圖 1.事故現場平面示意圖

　　5

　　(三)發生事故的煤氣管道情況

　　煤氣管道于 2015年 2月 28日開工建設， 5月 23日投入運行，用于輸送富凱公司和廣富集團煉鋼二廠的轉爐煤氣，供給富凱公司 15噸燃氣鍋爐和廣富集團軋鋼三車間、煉鋼烤包、發電廠作為燃料使用。

　　1.轉爐煤氣主要成分及一氧化碳含量。轉爐煤氣是無色、無味、高毒的易燃易爆氣體，主要成分為一氧化碳、二氧化碳、氮、氫和微量氧，比重 1.05(大于空氣比重)，著火溫度 530℃，爆炸極限 18%~83%。據廣富集團分析化驗， 2015年 11月以來，煉鋼二廠轉爐煤氣的一氧化碳含量為 55~57%。另外，廣富集團煉鋼一次凈化系統采用濕法除塵，煤氣中帶有較多水分。

　　2.煤氣管道主要參數和運行工藝。富凱公司煤氣管道的管徑為 DN1800毫米，長度為 1900米，設計運行壓力約 8000Pa，實際運行壓力約 4000Pa。管道末端與富凱公司轉爐和 15噸鍋爐相連，始端以靠近廣富集團煉鋼二廠的第一個眼鏡閥組為界、接入煉鋼二廠煤氣管道，兩個單位的煤氣管道共用一座 10萬立方米威金斯轉爐煤氣柜。富凱公司 15噸燃氣鍋爐所用煤氣，在正常生產時主要由其轉爐( 1#煉鋼)直接供給，在其轉爐停產后主要由煉鋼二廠轉爐( 2#煉鋼)直接供給，直供煤氣均未經過煤氣柜系統混勻穩壓;受冶煉周期影響，當轉爐煤氣均不回收、煤氣主管道壓力低于煤氣柜壓力時，鍋爐所用煤氣由煤氣柜進口反送入煤氣主管道補充供給 (見圖 2)。

　　3.事故發生區域煤氣管道的附屬設施。事故發生區域，煤氣管道沿北側循環水池、水泵房配電室房頂敷設，至西側沿棒材廠房向南延伸，通往煤氣加壓站及鍋爐房。該段管道的主要附屬設施有 2#煤氣排水器、 DN1800毫米眼鏡閥組、 1#煤氣排水器、 DN200毫米排灰閥組、風機房煤氣管道 U型水封。其中， 1#排水器設置在棒材廠房東墻(正對北側通道)的煤氣管道下方， DN200毫米排灰閥組在 1#排水器南鄰。

　　圖 2.煤氣管道流向示意圖

　　4.工程項目有關審批和設計、施工、工程監理情況

　　富凱公司煤氣管道沒有履行項目立項、工程建設、安全生產、環境保護、消防等方面的審批手續，未經具備相應資質的單位進行設計和工程監理，施工安裝由鄒平縣青陽鎮居民李玉良冒用山東福源設備安裝有限公司資質進行。

　　(四)事故現場人員情況

　　事故發生前，已停產的富凱公司正進行連鑄機改造前的各項準備工作。事故發生當天，共有 62人在崗，主要為電工、維修工、連鑄工及值班員工;另外，廣富集團技術中心大樓、優特鋼車間水泵房內，還有部分廣富集團的員工。事故發生時，正值部分員工完成承包工作(企業實行崗位承包制，完成承包工作即可下班)，經由事故發生區域的北側通道下班出廠。

　　二、事故發生經過和應急處置情況

　　(一)事故發生經過

　　富凱公司煤氣管道 2015年 5月 23日投入使用后，運行基本正常。 11月 20日，富凱公司轉爐( 1#煉鋼)停產后， 15噸燃氣鍋爐繼續運行，所用煤氣由廣富集團煉鋼二廠轉爐( 2#煉鋼)供給。事故發生前，企業巡檢人員未發現煤氣輸送相關設備和管道運行的異常現象。 11月 29日 17時開始，企業員工陸續下班，部分員工經由事故發生區域的通道離開。 17時 15分開始，事故發生區域光線逐漸昏暗直至漆黑。 17時 40分許，煤氣管道內煤氣突然泄漏，隨西北風向東南方向擴散，致使下班后路經北側

　　通道的 9名企業員工(含 2名廣富集團優特鋼車間員工)，以及優特鋼車間水處理操作室正在值班的 1名企業員工中毒死亡，廣富集團技術中心大樓一層化驗室內 6名質檢員、化驗室西門外 1名物料管理員中毒受傷。

　　(二)應急處置情況

　　11月 29日 17時 41分，富凱公司一名員工發現事故發生區域有人倒伏在地、煤氣可能泄漏后，企業立即開展自救，先后關閉蝶閥和盲板閥切斷煤氣來源、進入現場搜救人員、送往職工醫院進行急救; 18時 09分，撥打 120報警，將中毒人員送往鄒平縣人民醫院和解放軍第 148醫院救治。 18時 52分開始，接到事故報告后，鄒平縣委、縣政府及其公安、消防、衛計、環保、經信、安監等部門和青陽鎮黨委、政府負責人員陸續趕赴事故現場，啟動應急救援預案，設立綜合協調、現場處置、傷員救治、善后處理、社會穩控 5個工作組，全面開展救援工作。 21時 10分左右，濱州市委、市政府及其有關部門陸續趕到事故現場，部署開展事故搶救、傷員救治及善后處理等工作。 30日 1時 50分左右，先后有 10名中毒人員經搶救無效死亡。經鄒平縣環保局檢測， 30日 0時 43分開始事故現場空氣環境中煤氣濃度降至 2.0ppm，符合安全要求。經鄒平縣各級黨委、政府組織安撫，至 12月 6日事故遇難者善后工作順利完成。經濱州市、鄒平縣衛生部門和有關醫院組織搶救，至 2016年 1月 12日， 6名輕傷人員先后治愈出院， 1名重傷人員轉入普通神經內

　　科繼續治療、病情穩定。總的看，這次事故現場處置工作有序有效，沒有發生次生事故和社會穩定事件。事故發生后，企業應急響應迅速，及時組織開展自救、控制事故擴大;各級政府及有關部門領導接報后，迅速組織協調各方面力量，科學施救，穩妥處置，全力做好傷員救治、環境監測、現場清理、善后安撫等工作。但是，也暴露出企業應急工作基礎薄弱，員工應急意識和自救能力亟待提高等問題。

　　(三)管道內剩余煤氣處置情況

　　事故發生后，煤氣管道中剩余煤氣約 4800立方米，在泄漏原因查明前有可能再次發生泄漏。事故調查組會同濱州市、鄒平縣相關部門和事故企業有關人員，共同制訂了管道內剩余煤氣的處置方案，從 11月 30日 22時開始，采取對管道充氮氣、高空排放煤氣等措施置換管道中的煤氣，到 12月 2日 6時 30分止，煤氣管網盲端取樣檢測管道內煤氣濃度為 43ppm，達到置換安全要求，有效防止了次生災害發生。

　　三、事故原因和性質

　　(一)直接原因

　　1#排水器存在安全缺陷，未按規定設置水封檢查管頭，不能檢查水封水位，在頂部放散管閥門關閉后，排水器桶體腔內水封上部形成密閉空間。煤氣輸送工藝存在安全缺陷，轉爐煤氣直接供給鍋爐使用，未經煤氣柜系統穩壓、緩沖和混勻成分，煤氣管網壓力頻繁波動。在煤氣管道運行過程中，排水器桶體腔和落水

　　管、溢流管內的水伴隨煤氣管網的壓力波動呈現波動性擺動，煤氣冷凝水通過落水管大量降落時，水中夾帶的部分煤氣氣泡析出后進入密閉空間;隨著上部密閉空間氣體(含空氣、煤氣)體積不斷增加，下部水從溢流管口被排出后水位不斷降低，直至有效水封水位持續下降，水封被煤氣壓力瞬間擊穿，管道內煤氣通過排水器溢流管口大量泄漏。此外，事故發生當晚，事故現場大霧天氣、能見度低、氣壓低、風速低、地勢低，導致煤氣泄漏后在下風向大量擴散積聚，造成下班后路經廠區北側通道和附近崗位正在上班的企業職工中毒傷亡。

　　1.煤氣泄漏點

　　煤氣管道的 1#排水器位于事故發生區域的上風向，與人員在北側通道內中毒倒地位置的距離，近端約 30米，遠端約 85米。 11月 30日晚，在處置管道內剩余煤氣過程中，當煤氣管道充壓至 1300pa時，企業巡檢人員用便攜式一氧化碳檢測報警儀(量程為 0~1000 ppm)檢查發現， 1#排水器溢流口的一氧化碳濃度超出 1000ppm，說明該排水器水封已被擊穿(之后巡檢人員用附近水源注滿了排水器，致使無法勘查事發時的實際水封高度)。因此，確定 1#排水器是該起事故的煤氣泄漏點。

　　經現場勘查和對位于 1#排水器南側的排灰閥組閥門(閥蓋開裂)進行失效分析鑒定，排除了排灰閥組、 2#排水器、眼鏡閥組( DN1800毫米)、風機房煤氣管道 U型水封、煤氣管道本體以及人為破壞等引發泄漏的因素。

　　2.煤氣泄漏原因分析

　　1#排水器為單室結構、碳鋼材質，有效水封高度 1360毫米，存在以下主要安全缺陷：一是沒有按照《工業企業煤氣安全規程》(GB6222)設置水封檢查管頭，不能檢查排水器的水封水位。二是頂部設置的放散管( DN50毫米，管口高 4米，用于排放排水器內可能溢出的煤氣)閥門平時處于關閉狀態，溢流管( DN80毫米)入口插入水封底部，自動補水管(未連接自動補水裝置)閥門關閉，在排水器注滿水后，桶體腔內水封上部與外界大氣隔絕，形成了密閉空間，當排水器內水位下降時，人工補水或者冷凝水的自然補充均不能起到補水的作用(見圖 3)。經現場勘查和詢問取證，該排水器投用以來，一直沒有檢查水封水位，沒有進行人工補水，也沒有進行檢維修和清污;事故發生前，未發現排水器存在著本體滲漏及內部低溫凍結等問題;事故發生后，打開排水器頂蓋勘查發現，底部沒有沉積污泥，落水管、溢流管也無腐蝕破損。

　　圖 3.排水器結構圖

　　13

　　富凱公司 15噸燃氣鍋爐所用煤氣由其轉爐或廣富集團煉鋼二廠轉爐直接供給、煤氣柜間歇補充的輸送工藝，存在著轉爐煤氣未經煤氣柜系統穩壓、緩沖和混勻成分，煤氣管網壓力頻繁波動(受冶煉周期影響，約 30分鐘左右波動一次)的安全缺陷。由于無現場壓力檢測相關記錄，經調查轉爐風機進口和出口壓力、煤氣柜進口主管壓力、鍋爐煤氣壓力、鍋爐前煤氣加壓機壓力以及相關溫度、流量等工藝參數，分析確定 1#排水器位置煤氣管網的正常運行壓力為 4000Pa左右，壓力波動值約為最小 3000 Pa、最大 6000Pa，煤氣管道運行過程中無超壓現象。另外，轉爐煤氣采用濕法除塵、含有較多水分， 5月 23日煤氣管道投用后，鍋爐所用煤氣由富凱公司轉爐供給， 1#排水器處于管道流向始端，接收的冷凝水量較多; 11月 20日富凱公司轉爐停產后，鍋爐所用煤氣由廣富集團煉鋼二廠轉爐供給， 1#排水器處于管道流向末端，接收的冷凝水量較少。

　　在煤氣管道運行過程中，伴隨煤氣管網的壓力波動， 1#排水器落水管內初始水位最高時可達 1060毫米、最低時可達 760毫米(分別對應于煤氣壓力最小 3000 Pa、最大 6000Pa)，落水管內水位的頻繁波動，造成桶體腔和落水管、溢流管的水呈現波動性擺動。受煤氣管道存在的高低位差、閥門和管件局部阻力等因素影響，煤氣冷凝水在管道底部聚集分布不均勻，存在某些時刻大量冷凝水從管道底部(距排水器頂蓋高度約 1.8米)瞬間流入排水器落水管的現象。大量冷凝水降落時產生重力勢能，沖擊落

　　水管內的液面形成水花和氣泡，轉化為動能后使大量夾帶氣泡的冷凝水沉入落水管下端水中，之后部分氣泡與水分離返回煤氣管道，部分氣泡則在落水管內水位較低時隨冷凝水流入桶體腔內，析出后進入水封上部的密閉空間。經打開排水器頂蓋、對冷凝水降落效應進行常壓和水面靜態的模擬試驗，證實當落水管內水位在 760毫米左右、且冷凝水量較大時，有較多氣泡在桶體腔內上浮(見圖 4);水位分別在 400和 200毫米、且冷凝水量較少時，也能見桶體腔內有大量氣泡上浮。

　　根據能量守恒關系，一定質量的冷凝水降落產生的重力勢能等于排出落水管內原有水柱所需勢能：

　　12

　　mgH T ?

　　?gAH 3

　　2

　　式中： m為一次落水質量( kg);g為重力系數; HT為煤氣管道底部距排水器落水管液面的高度( m);ρ為水的密度(kg/m3);A為落水管截面積( m2);H3為最高煤氣壓力時落水管內的水位高度。

　　計算得到：

　　1 ?

　　?1000 ??0.147 2 ?0.76 2

　　24

　　m ??1.86

　　kg

　　1.8 ?1.6 ? 0.76

　　式中：排水器頂部上至煤氣管道底部為 1.8米、下至落水管底端為 1.6米，落水管內徑為 0.147米、水柱高度為 0.76米。

　　如不考慮冷凝水降落過程中存在的勢能與動能轉換、落水管內壁摩擦等能量損耗因素，當水的質量達 1.86千克、且從煤氣管道的底部一次性降落時，即可將落水管內原有的水(水柱高

　　0.76米)沖入排水器桶體腔內，也能使大量煤氣氣泡穿過落水管內的水柱后進入桶體腔內上浮。

　　圖 4排水器模擬試驗圖

　　根據理想氣體狀態方程：

　　pV=nRT式中： P為氣體壓力; V為氣體體積; n為氣體的物質的量; R為通用氣體常數; T為熱力學溫度。在排水器初始狀態，以落水管底端為基準，桶體腔下部水位高度為 1360毫米，上部氣腔高度為 240毫米，氣體壓力為 P0

　　(與外界大氣壓持平)。假設上部氣腔內原有氣體的量為 n摩爾，當有氣泡上浮時，氣體的增量為 ?n摩爾，則在氣體的體積、溫度和通用氣體常數不變的情況下，氣體的壓力會增加 ?P達到 P1;從而造成氣液界面壓力平衡被打破，引起下部水有一部分從溢流管口排出，之后達到新的平衡，此時上部氣腔的氣體壓力為 P2。 P2小于 P1、大于 P0，其相對于 P0的增量 ? P1引起桶體腔下部水位高度下降了 H1。由于煤氣冷凝水不定時的通過落水管降落，水夾帶的煤氣氣泡析出后不斷聚集在桶體腔上部氣腔內，如此反復，造成上部氣腔的氣體壓力越來越大，下部水位高度越來越小。在煤氣管網壓力無波動、煤氣氣泡析出上浮速率恒定的理想狀態下，可出現水封被擊穿前的臨界狀態，即：排水器桶體腔下部水位高度下降 1360毫米(水封水位為 0)、氣體壓力增加 13600 Pa，落水管內水位高度為 760毫米(對應于煤氣壓力 6000Pa)，溢流管內水位高度為 1360毫米(見圖 5)。

　　由于煤氣管網壓力的頻繁波動以及排水器內水的波動性擺動，在接近臨界狀態時，當一定數量的氣泡上浮到桶體腔上部的

　　密閉空間后，氣體壓力增大、體積膨脹，將使部分氣體伴隨水位的升降進入落水管和溢流管內，與往返流動的水產生氣液混流，形成的氣液混合物使落水管和溢流管內水封密度減小，更多氣泡容易穿過落水管進入桶體腔內，部分氣液混合物涌出溢流管口，經過數次壓力平衡后，排水器桶體腔、落水管和溢流管內的有效水封水位不夠，不能有效封堵氣體，直至被煤氣壓力瞬間擊穿，管道內煤氣通過排水器溢流管口大量泄漏。

　　圖 5排水器水封水位變化示意圖(尺寸單位：mm)

　　3.煤氣泄漏量及擴散區域

　　根據企業應急處置情況和門衛監控錄像等綜合判斷， 1#排水器煤氣泄漏時間約為 40分鐘。煤氣出流屬于淹沒出流，參照空氣淹沒出流，按照煤氣壓力 4000Pa、密度( 0℃) 0.9kg/Nm3等參數估算，從溢流管口( DN80毫米)泄漏的煤氣流量約為 1266立方米/時，泄漏量約為 844立方米。

　　從鄒平縣氣象局提供的氣象資料可以看出，事發當天和事故發生時段，事故現場大霧天氣、能見度低、氣溫低、氣壓低、風速低、風向西北 (見表 1)。

　　日期平均氣溫( ℃)最高氣溫( ℃)最低氣溫( ℃相對濕度( %)最小相對濕度( %)露點溫度( ℃)水氣壓( hpa)

　　11.29 0.7 4.1 1.8 87 69 1.4 5.5

　　29日 17時 2.6 3.5 2.6 82 77 0.2 6.0

　　29日 18時 1.8 2.6 1.8 85 82 0.4 5.9

　　日期最大風向( °)最大風速( m/s)極大風向( °)極大風速( m/s)降水 (mm)日照 (h)本站氣壓( hpa)

　　11.29 319 3.8 323 6.6無 0 1020.8

　　29日 17時 308 2.0 313 3.1無 0 1020.6

　　29日 18時 300 1.8 305 2.8無 0 1020.2

　　表 1.事故現場氣象要素列表