新聞報(bào)道帶出來(lái)的疑問(wèn)
央視東方時(shí)空2005年7月5日19時(shí)33分報(bào)道：
昨天中午12點(diǎn)15分左右，上海市南匯區(qū)的一條馬路上，一只液氨鋼瓶突然發(fā)生爆炸，上百名沿途居民氨氣中毒，我們的記者迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)。
在上海市南匯區(qū)惠南鎮(zhèn)中心地區(qū)的一條馬路上，一只放在卡車上的液氨鋼瓶突然發(fā)生爆炸，迅速蔓延的氨氣很快就侵蝕了沿途的幾百戶居民。
目擊者：當(dāng)時(shí)一聲爆炸，一個(gè)罐子飛到三層樓高后，掉下來(lái)，就掉到這個(gè)位置，一股白煙，很大很大，我就感覺(jué)到喉嚨很癢。
目擊者：剛才我們還在廚房，跑出來(lái)跑到大廳就跑不動(dòng)了。
發(fā)生爆裂的就是這只鋼瓶（見(jiàn)照片1），上面標(biāo)有液氨的字樣。當(dāng)時(shí)這輛載重2噸的卡車就停在惠東路邊的林一餐廳前，車上放著9只裝有液氨的鋼瓶，當(dāng)時(shí)正值中午，這些鋼瓶就直接曝曬在烈日下，沒(méi)有覆蓋任何東西，也沒(méi)有任何標(biāo)志說(shuō)明這是一輛運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的專用車。
記者關(guān)田：這里就是7月4號(hào)上海南匯區(qū)發(fā)生液氨鋼瓶爆炸的現(xiàn)場(chǎng)，載有液氨鋼瓶的卡車就停放在這里。當(dāng)時(shí)是中午，氣溫非常高，爆炸發(fā)生后，停放在卡車附近的車輛都受到損傷，已經(jīng)被拖走了。我們還可以看到爆炸的沖擊波在旁邊的建筑上造成得痕跡，可以看出爆炸威力還是很大的，爆炸時(shí)一個(gè)桌子正好擋在這兒（見(jiàn)照片2），爆炸的沖擊波只沖碎了一部分玻璃，如果沒(méi)這個(gè)桌子，后果不堪想象。事發(fā)后，附近的老百姓都被轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，有關(guān)部門也對(duì)爆炸區(qū)域進(jìn)行空氣質(zhì)量檢測(cè)，直到?jīng)]問(wèn)題后居民才能回到這條街上。
記者關(guān)田：爆炸發(fā)生以后，當(dāng)?shù)卣M織了大量的人力物力進(jìn)行搶險(xiǎn)，中毒者都被迅速送往最近的醫(yī)院——上海市南匯醫(yī)院，到目前為止，醫(yī)院共收治了108位病人，其中4名病人情況比較嚴(yán)重，正在住院做進(jìn)一步的治療。
……
而下面的介紹則給讀者出了一道“單項(xiàng)選擇題”：
據(jù)了解，事故車輛屬于奉賢青村運(yùn)輸站，車上裝的是正準(zhǔn)備去灌裝液氨的空鋼瓶。可能是由于車輛沒(méi)有采取必要的防護(hù)措施，鋼瓶直接暴露在烈日下，鋼瓶?jī)?nèi)殘留的液氨膨脹最終發(fā)生爆裂。但也有目擊者聲稱車上當(dāng)時(shí)裝載的8只鋼瓶是裝滿液氨的。
其實(shí)只有這道選擇題——肇事的鋼瓶究竟是“滿”，還是“空”的？才是我們需要關(guān)注的，它直接關(guān)系到事故發(fā)生的真正原因。至于車上剩下的鋼瓶狀況，不在此討論。
照片告訴我們什么
在此類事故報(bào)道的中，一般情況下很難找到有關(guān)出事鋼瓶安全狀況的說(shuō)明文字，例如說(shuō)鋼瓶上的銘牌標(biāo)記、檢測(cè)日期、安全附件等，就連最基本的外形尺寸也都很少提到。但是央視播出的出事鋼瓶的照片（見(jiàn)照片1），卻“告訴”了我們另外的一些。
第一，鋼瓶殼周圍沒(méi)有任何燃燒過(guò)的痕跡，說(shuō)明這是一次完全的、單純的物理性爆炸。既排除了液氨空瓶遇火源，或瓶?jī)?nèi)混入其他化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)性爆炸的可能；又排除了由高溫天氣引起瓶?jī)?nèi)殘余液氨蒸發(fā)成氣氨爆炸的可能。因?yàn)榭扇嫉陌睔庠凇捌茪ざ觥钡乃查g，與外界空氣中的氧氣一接觸，就會(huì)立即燃燒或發(fā)生化學(xué)性爆炸。至于報(bào)道上提的“鋼瓶?jī)?nèi)殘留的液氨膨脹最終發(fā)生爆裂”，那是根本不可能的。因?yàn)橐喊钡呐蛎浵禂?shù)很小。
第二，爆開(kāi)的裂口在筒體中段，裂口走向與軸中心線平行。中段在裂口周圍明顯的鼓脹起來(lái)了，就像一只張大嘴巴的青蛙。裂口成撕裂狀，斷面呈暗灰色的，無(wú)金屬光澤，沒(méi)有碎片飛出。這是一次典型的壓力容器塑性（韌性）破裂，與水壓破壞性試驗(yàn)的鋼瓶效果（見(jiàn)照片3）相吻合。這也說(shuō)明了出事前鋼瓶的瓶體本身安全狀態(tài)比較正常，沒(méi)有重大缺陷。
那么造成事故的主要原因，應(yīng)該是容器內(nèi)的實(shí)際壓力（嚴(yán)格地講這種壓力是由于液體產(chǎn)生的，而不是氣體的）超過(guò)了容器材質(zhì)所能承受的限度。
聯(lián)想與答案
瓶?jī)?nèi)如此大的壓力由何而來(lái)呢？
我不禁回想起34年前也發(fā)生在七月的一次液氨罐爆炸事故。
1971年7月11日，中午11時(shí)40分，一輛車號(hào)“18－75502”的解放牌貨車，停放在洪江市安江鎮(zhèn)中心安江飯店大門口的空坪中，暴曬在盛夏烈日之下。車上裝有凈重260Kg一罐液氨，14桶濃氨水。駕駛室有三個(gè)人——司機(jī)、采購(gòu)員、機(jī)修工。他們下車之后，加裝汽車配件和吃飯整整花了三個(gè)多小時(shí)。到下午15：05分鐘,才登上滾熱的駕駛室啟程了。車剛剛離開(kāi)城中鬧區(qū)，到了郊外一油庫(kù)旁的上坡處，司機(jī)換檔的那一瞬間，車箱液氨罐“轟”一聲，爆炸了。爆炸分裂的罐體砸爛了車駕駛室，室內(nèi)3個(gè)人無(wú)一幸免。迅速蒸發(fā)的液氨和傾倒的濃氨水使路邊五六畝禾苗一片枯焦。
這次事故原因經(jīng)調(diào)查組認(rèn)為：
1.氨罐是工廠自制的，鋼板厚度不夠，本應(yīng)16毫米的厚度卻只有8毫米。
2.焊接不合要求，應(yīng)該內(nèi)外都焊，卻只焊了外面。
3.閥門管道要高壓的，這個(gè)裝的是普通的自來(lái)水閥門。
4.此罐沒(méi)有安全閥。
5.壓力表應(yīng)是（最大量程為）25公斤的，這個(gè)（最大量程）只有15公斤。
6.氨罐長(zhǎng)時(shí)間在烈日下暴曬。
這些結(jié)論受到質(zhì)疑。有人問(wèn)“這些缺陷大都是制造過(guò)程中產(chǎn)生，而這個(gè)氨罐已使用了幾十次，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一兩年，都沒(méi)有出過(guò)事；大熱天運(yùn)氨，陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬，也不止一次。為什么偏偏這次出了事，是不是還有其他原因？”局限于當(dāng)時(shí)的環(huán)境，人們對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品安全貯運(yùn)的知識(shí)還很不了解，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有得到解答。
15年之后，我們?cè)谡砘ば袠I(yè)歷年重大事故匯編時(shí)，才第一次見(jiàn)到這完整的事故檔案。看到了當(dāng)年留下的鋼罐外形尺寸數(shù)據(jù)，與它多次裝液氨的稱重記錄，終于明白了：過(guò)量充裝才是這次事故的主要原因。
什么是液氨的過(guò)量充裝？為什么過(guò)量充裝會(huì)引起鋼瓶爆炸？
我們先得從氨的性質(zhì)講起。氨是氮和氫的化合物，其中氮占總含量的82．3％。它是做氮肥的主要原料，氣味臭。氨在常溫常壓下是氣體，卻很容易液化。有的報(bào)上講的液氨“低溫下加壓而成的”，是不準(zhǔn)確的。其實(shí)氨的液化有兩種方法：一在常壓（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下，冷卻至－33．4℃就成了液體。二在常溫（例如20℃）時(shí)，把裝在密閉容器的氣氨加壓到一定的壓力（例如8．71大氣壓），也就成液氨了。我們常見(jiàn)的裝在壓力容器鋼瓶?jī)?nèi)的液氨大都是第二種方法得到的。
成了液態(tài)的氨，就有了如水一樣的不可壓縮性。人們利用液體這個(gè)性質(zhì)制造了萬(wàn)噸水壓機(jī)。這邊十幾公斤壓強(qiáng)傳過(guò)去，那邊變?yōu)樯习偕锨嵉膲毫ψ龉ΑＴ谝簤簜鲃?dòng)系統(tǒng)內(nèi)是絕不允許多余的氣相空間。而在液化氣體鋼瓶卻正好相反，必須保留足夠的氣相空間。
以液氨鋼瓶為例，當(dāng)液氨裝滿瓶時(shí)，外界溫度由20℃上升到25℃時(shí)，其中壓力由原來(lái)的8．71大氣壓升至92．72大氣壓。經(jīng)實(shí)際測(cè)定證明，這種狀態(tài)下液氨溫度每升高1℃，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增加10～20大氣壓。也就是說(shuō)，滿瓶的液氨溫度只要上升5～10℃，瓶?jī)?nèi)壓力就增加一兩百個(gè)大氣壓，而液氨鋼瓶設(shè)計(jì)壓力為30個(gè)大氣壓。那么鋼瓶就完全可能屈服變形或爆炸。只有當(dāng)鋼瓶?jī)?nèi)留足了氣相空間時(shí)，瓶?jī)?nèi)的液化氣體壓強(qiáng)就始終等于它對(duì)應(yīng)溫度下的飽和蒸氣壓。例如液氨在20℃，為8．46大氣壓；升至60℃，也才為25．80大氣壓。
氨在不同溫度下的飽和蒸氣壓一覽表
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溫度 ℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
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氨的飽和蒸氣壓 |
4．238 |
6．069 |
8．459 |
11．512 |
15．339 |
20．059 |
25．797 |
如何留足液化氣體的氣相空間呢？人們引入了充裝系數(shù)這個(gè)概念，例如液氨充裝系數(shù)為0．53公斤／升。用這個(gè)系數(shù)乘以鋼瓶實(shí)際容積得到鋼瓶允許的最大安全貯存量。這個(gè)安全貯存量就保證了鋼瓶?jī)?nèi)預(yù)留的氣相空間在15％以上。超過(guò)了安全貯存量的做法，就是過(guò)量充裝。
當(dāng)年炸掉的那鋼罐實(shí)際容積為416升，用這個(gè)實(shí)際容積乘以液氨充裝系數(shù)，得到該罐液氨的最大允許充裝量為220公斤。而它那次卻實(shí)實(shí)在在裝了260公斤，超過(guò)了以前任何一次的裝氨量。據(jù)當(dāng)年參與充裝的工人回憶，司機(jī)一再懇求他們盡量多裝，“大熱天一兩百公里實(shí)在難跑，莫讓我們?cè)龠\(yùn)第二次。”他們也曾努力地滿足了司機(jī)的要求。
像這樣由于過(guò)量充裝引起貯槽或鋼瓶爆炸的事故案件絕非僅此一家。
1987年6月22日下午二點(diǎn)零五分，安徽亳州市化肥廠的一輛液氨槽車在經(jīng)過(guò)太和縣一農(nóng)村集貿(mào)市場(chǎng)時(shí)，突然爆炸。爆炸分裂的77公斤的后封頭向前摧毀了駕駛室，擠死司機(jī)后，又向左前方飛出95米，途中還砸死3人。這次事故當(dāng)場(chǎng)死亡4人，后經(jīng)搶救無(wú)效又死亡6人。中毒人員達(dá)80多人。違反規(guī)定，充裝液氨居然沒(méi)有過(guò)磅計(jì)量，導(dǎo)致過(guò)量充裝就是此事故的一個(gè)主要原因，。
1966年7月，某化工廠液氯鋼瓶充裝崗位，因稱量的磅秤失靈，引起操作失誤。鋼瓶抽空管嚴(yán)重結(jié)霜，這本表明充裝鋼瓶中液氯已經(jīng)滿液了。而操作工卻未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一隱患，因此沒(méi)有對(duì)充裝過(guò)滿的鋼瓶采取安全措施。結(jié)果這支鋼瓶在吊裝上車過(guò)程中爆炸。3人死亡，142人氯氣中毒。
《中華人民共和國(guó)鐵道部危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》（鐵運(yùn)（1987）802號(hào)公布），其中第二章第二款：“充裝液體危險(xiǎn)貨物，容器應(yīng)留有正常運(yùn)輸過(guò)程中最高溫度所需的足夠膨脹余位。易燃液體容器至少應(yīng)留有5％空間。”現(xiàn)在很多人把這些規(guī)章條款全忘了。
曾有一位化工安全老專家說(shuō)：“通過(guò)對(duì)氣瓶爆炸事故的統(tǒng)計(jì)分析，導(dǎo)致氣瓶物理性爆炸的主要原因是過(guò)量充裝；造成氣瓶化學(xué)性爆炸的主要原因是物料倒灌。”這些話已經(jīng)為現(xiàn)實(shí)中越來(lái)越多的事故所證實(shí)。
現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看上海這次液氨鋼瓶的爆炸。從出事鋼瓶照片來(lái)看，與我們前面提到的爆炸氨罐不一樣，前面的氨罐是使用廠自制的，鋼材質(zhì)量和焊接工藝都有嚴(yán)重的問(wèn)題。它們爆炸時(shí)，整個(gè)封頭（或半截筒體）都沿焊縫處裂開(kāi)后，沖了出去，直接造成了重大傷亡。這次的鋼瓶至少可以說(shuō)，本身抗壓強(qiáng)度是合格，也沒(méi)有嚴(yán)重腐蝕等缺陷。因而爆破時(shí)需要的壓力比那兩次都大(但損失比那兩次都小，由此可見(jiàn)鋼瓶本身質(zhì)量好)。而空瓶殘液產(chǎn)生瓶?jī)?nèi)壓力只能是“其對(duì)應(yīng)溫度下的飽和蒸氣壓”，充其量只不過(guò)30個(gè)大氣壓，完全不可能產(chǎn)生這樣的塑性破裂。
有報(bào)道說(shuō)，“上海液氨車爆炸傷百人，近千米街面被濃霧籠罩”。從理論上講，一噸液氨的泄漏可造成28萬(wàn)立方米的重污染中毒空間。按此推算，這次液氨泄漏量應(yīng)在400公斤以上。絕不是十幾或幾十公斤殘液所能做到的。剩下的答案只有一個(gè)，它不是空罐而是液氨過(guò)量充裝的“滿”瓶。
留下的遺憾
從這次事故發(fā)生的前前后后，感覺(jué)到我們?cè)谖ｋU(xiǎn)化學(xué)品安全管理上留下了太多的遺憾。
首先這么一輛滿載著瓶殼上標(biāo)記有“液氨”的鋼瓶的汽車，大白天在鬧市大街隨便停放，一直到出事故，街上的百姓、新聞媒體、安全監(jiān)管部門才如夢(mèng)初醒。這一切都是安全意識(shí)淡薄的表現(xiàn)。
再說(shuō)人們對(duì)突發(fā)事故的應(yīng)急反應(yīng)能力。這里且不講政府有關(guān)部門的應(yīng)急表現(xiàn)情況，只看看市民逃生的方式：有一位先生實(shí)在受不了氨氣“熏陶”，縱身躍入水塘。感覺(jué)水面上挺爽的，“治好”了中毒癥狀；還有一個(gè)老漢在氨氣白霧中慌慌張張，不幸摔了一跌，跌倒在地，雖然疼痛，卻感覺(jué)不錯(cuò)…… 如果他們碰上的不是比空氣輕、毒性較低的氨，而是另一種比空氣重、劇毒的氯的話，結(jié)果就完全相反了。事故沒(méi)造成人員死亡，只能說(shuō)是僥幸。我們應(yīng)該告訴市民對(duì)待毒氣泄漏的正確方法：首先判明當(dāng)時(shí)的主風(fēng)向，使自己盡量處在毒氣泄漏點(diǎn)的上風(fēng)方向；其次注意毒氣是上升，還是下沉的。很多毒氣還是有“顏色”的，白天比較好辨別。針對(duì)實(shí)際情況，帶上簡(jiǎn)易的防毒用品，例如濕毛巾等，采取正確有效的避毒措施。
及時(shí)正確分析和查找事故原因是預(yù)防同類事故重復(fù)發(fā)生的前提。出了事故一定要“四不放過(guò)”。但上海液氨泄漏事故出了好些日子，安監(jiān)局也來(lái)現(xiàn)場(chǎng)幾趟了，卻沒(méi)見(jiàn)到過(guò)像樣的事故現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)分析情況介紹，連空瓶、滿瓶也沒(méi)講明白。仍是原來(lái)的一套：一歸罪于高溫天氣，二怪司機(jī)違章。如果僅僅是司機(jī)違章，那么司機(jī)又是誰(shuí)安排派遣的？這鋼瓶的液氨又是從何處，如何充裝的？據(jù)說(shuō)他有運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品資格證，證又是怎么發(fā)的…… 這都是經(jīng)不起推敲的。