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北交大事故报告的解读与联想 精选

已有 7512 次阅读 2019-2-15 08:47 |系统分类:科研笔记| 镁粉, 爆炸, 氨氮, 鸟粪石, 脱氨

经过一个多月的调查,取证,北京交通大学实验室爆炸燃烧的官方正式事故原因报告出来了,该起事故直接原因为:在使用搅拌机对镁粉和磷酸搅拌、反应过程中,料斗内产生的氢气被搅拌机转轴处金属摩擦、碰撞产生的火花点燃爆炸,继而引发镁粉粉尘云爆炸,爆炸引起周边镁粉和其他可燃物燃烧,造成现场3名学生烧死。
  事故调查组同时认定,这是一起责任事故,北京交通大学有关人员违规开展试验、冒险作业;违规购买、违法储存危险化学品;对实验室和科研项目安全管理不到位。

在事故发生当天,我曾写过一篇文章对事故的原因进行推测,现在看来推测的结果与官方正式的事故原因调查报告基本吻合。201812月,该实验室采购了30桶镁粉(每桶25公斤40袋水泥(每袋25kg),28袋磷酸钠,8桶催化剂,以及6桶磷酸钠。从这清单中,镁粉,磷酸钠,磷酸,水泥粉等都列在其中,应该是用搅拌机将这些物料混合,然后制粒,通过水泥的固化作用,形成小颗粒,再利用鸟粪石的原理,吸附垃圾渗液或其它高浓度氨氮废水中的氨氮。

有人认为课题组的教授只是知道了其他研究人员的创意,然后就冒险进行这项产品的试制,这显然低估了该课题组教授的智商。看到这材料清单,就知道这不是小试验,而是小批量生产。有不经过实验室烧杯小试验而直接投入批量化工业生产的吗?镁粉一吨报价2万多元,采购这一批化工原料不便宜。肯定已做了不少小试验,并做了配方优化实验,觉得做出的小颗粒真的有效果,才下决心扩大生产,用于工程化应用试验。本次事故的罪魁祸首是镁粉,除镁粉,氧化镁、氯化镁或硫酸镁等,都可以提供能用于鸟粪石反应需要的镁离子,且氧化镁或其它的镁盐,比镁粉要便宜很多,为什么选用镁粉,而弃用其它便宜的镁盐?可能用镁粉有以下一些优点:1镁粉能比其它的镁原在同样的重量条件下,能提供更多的镁;2、镁粉在与磷酸与水的作用下,生成氢气,而氢气泡能让生成的混凝土颗粒形成多孔结构,从而更利于颗粒在水中的吸附;3、镁粉有较强的还原性,形成的原子氢还原性也强,它有可能将水中的硝酸根,还原为氨氮,从而使生成的吸附颗粒,不仅能脱除氨氮,还能脱除部分硝酸根。

这次事故的核心问题是项目组织者缺少安全意识,没有对自己的生产过程及产品进行安全评估。化工产品的生产,对每个生产单元都必须进行生产安全评估,了解在每个生产单元中可能存在的过压风险,真空风险,爆炸燃烧风险等等,从而在设备上做好必要的安全防范措施,如必须采用氮气密封操作,必须安装安全阀,必须安装爆破蝶等等,确保生产过程中的安全。另外,对生成的产品也要进行安全评估,产品在贮存过程中,在使用过程中有没有自燃的风险,有没有产生有毒,易燃易爆气体的风险等。

现在看来,由于在实验室做小试时,样品量太小,感觉到试出的样品,使用效果不错,就苍促地开展小规模工业化生产,而根本没有产品安全意识这根弦。其实做出这个产品,即使这次没有在生产过程中发生爆炸,将来在贮存或应用的现场,也有可能发生爆炸的风险。因为若有少量的水进入到产品中,就有可能产生氢气。而一旦氢气与空气混合,引爆氢气空气混合物太容易了,不需要金属撞击产生的电火花,有时气体在塑料管道中流动而产生的静电,都有可能引爆氢气与空气的混合物。

安全问题是防不胜防的,只要涉及到化工品生产,就必须强调安全问题,一旦发生重大事故,就后悔莫及了。这次事故的主要责任人,肯定现在是最后悔的人,我们其它人,要从这次事故中吸取教训。有产品试制或生产的人员,对自己的生产过程和产品,自觉做一个安全评估,将安全问题解决在没有发生事故之前。




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