特種設備事故調查應當重視技術方法

文/宋繼紅

2020 年7 月，某地一建材企業發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，直接經濟損失215.98 萬元。4 個多月后，當地發布了這起事故的調查報告，報告中對事故直接原因的描述缺少技術分析支撐，發生事故的設備有沒有安全聯鎖裝置或者安全聯鎖裝置是否有效等情況，在事故調查報告中均未見描述，也未見這方面事故致因的技術分析，包括“導致蒸壓釜釜門處于未鎖死狀態”的技術原因，并沒有論述清楚。顯然，該事故調查報告在技術分析方面存在缺失。

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、醫用氧艙、蒸壓釜、硫化罐等，這些壓力容器用于間歇作業，每次操作都要快速進出物料（醫用氧艙為進出人），快開門啟閉頻繁。由于具有這些特性，如果操作不當，快開門式壓力容器容易發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部物料飛出的事故。安全聯鎖裝置是用于實現特殊安全目的的自動化控制裝置。快開門式壓力容器安全聯鎖裝置應具有兩大功能：一是當快開門達到預定關閉部位時，方能升壓運行；二是當壓力容器的內部壓力完全釋放時，方能打開快開門。

為防止發生這類事故，在相關的特種設備安全技術規范中規定，快開門式壓力容器必須裝設安全聯鎖裝置。按照《中華人民共和國特種設備安全法》第三十九條第二款提出的：特種設備使用單位應當對其使用的特種設備的安全附件、安全保護裝置進行定期校驗、檢修，并作出記錄。結合相關技術規范的要求，上述快開門式壓力容器事故調查，應該進行全面的事故致因技術分析，包括但不限于安全附件和安全保護裝置方面。

事故調查中技術分析的重要意義與法規依據

技術分析的重要意義

由于特種設備的技術特點，以及相關材料、介質性能和異常狀況的形態變化等因素，導致發生事故的原因通常具有較復雜的技術性，因此，特種設備事故調查中的技術分析對還原或盡可能接近事故真相、查明事故原因和預防同類事故發生具有重要意義。

多年來，通過特種設備事故調查和原因分析表明，特種設備事故致因，主要涉及“人的不安全行為”和“設備的不安全狀態”。以2019年特種設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，占總起數的87.10%，具體表現為作業人員違章作業、處置不當、管理不善等；“設備的不安全狀態”造成的事故，即設備質量安全缺陷導致的事故約占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生事故為例，事故成因絕大部分是與安全聯鎖裝置失效有關。

針對快開門式壓力容器事故多發的情況，2020 年9 月30 日，國家市場監督管理總局辦公廳下發《關于開展快開門式壓力容器專項隱患排查治理的通知》（市監特設〔2020〕109 號），明確提出使用單位自查內容至少包括快開門式壓力容器的安全聯鎖裝置是否完好、安全聯鎖功能是否符合規定、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等方面的內容。

技術分析的法規依據

由于特種設備技術特點以及技術分析在事故調查中的重要作用，有關的特種設備法規、規章和安全技術規范中對特種設備事故原因的技術分析、技術勘察、技術試驗和技術鑒定作出相應規定。

法規層面，依照《特種設備安全監察條例》（中華人民共和國國務院令第549 號）第七十條規定，特種設備安全監督管理部門應當對發生事故的原因進行分析，并根據特種設備的管理和技術特點、事故情況對相關安全技術規范進行評估；需要制定或者修訂相關安全技術規范的，應當及時制定或者修訂。

規章層面，《特種設備事故報告和調查處理規定》（國家質量監督檢驗檢疫總局第115 號令）第二十六條規定，事故調查組可以委托具有國家規定資質的技術機構或者直接組織專家進行技術鑒定。接受委托的技術機構或者專家應當出具技術鑒定報告，并對其結論負責。

規范層面，特種設備安全技術規范——TSG 03-2015《特種設備事故報告和調查處理導則》第6.1條規定，通過現場調查還不能確定事故原因，需要進一步技術分析來判定事故發生條件及原因的，應當進行技術檢驗、試驗和鑒定。

特種設備事故調查技術特點

特種設備事故，指因特種設備的不安全狀態或者相關人員的不安全行為，在特種設備制造、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、財產損失、特種設備嚴重損壞或者中斷運行、人員滯留、人員轉移等突發事件。

特種設備不安全狀態的事故致因，是事故調查中突出的技術特點，特種設備的不安全狀態造成的特種設備事故，指特種設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(現象)的事故。

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

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

例如，2020 年發生的珠海長煉石化設備有限公司“1·14”爆燃事故，經過周密詳盡的調查，并進行了管道金屬腐蝕機理的試驗、技術檢驗、鑒定分析，最終查明：該事故是因壓力管道破裂泄漏引發的，而造成壓力管道破裂的主要原因是管道超常規腐蝕，出現這一情況原因有2 點：一是事故管道持續處于酸性環境，加劇管道腐蝕。該公司未對預加氫高分罐V202酸性水（含有預加氫反應產生的H2S、HCl、NH3）做連續監控分析，持續進行酸性水循環利用，導致事故管道中H2S、HCl、NH3等介質濃度不斷升高，加劇了管道腐蝕。二是管道溫度超過設計限值，加劇管道腐蝕。事故管道原定操作溫度為150 ℃、設計溫度為170 ℃，但事發時該管道實際運行溫度為180 ℃左右，超出了管道設計操作溫度。在濕H2S、HCl、NH3復合酸性環境中，管道超溫度運行加劇了管道腐蝕。由于這一結論是經過嚴謹的調查取證和通過科學方法進行試驗鑒定分析得出，因此是經得起推敲的。

特種設備事故調查的基本方法

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

現場調查

通過對事故發生的直接相關人詢問，勘查事故現場，了解以下情況：

第一，事故發生時間、地點和傷亡情況，事故發生過程，事故應急處置和報告情況，其他與事故有關的情況。

第二，巡視現場，了解事故現場整體情況，調閱現場錄像，查看現場作業資料等，防止現場破壞。

第三，事故現場破壞情況，特別是事故設備本體損壞或者失效情況，安全附件、安全保護裝置、附屬設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。例如，2019 年1 月8 日13 時30 分，四川省綿陽市經開區“鳳棲幸福南庭”項目1 號樓發生塔吊倒塌事故，造成1 人死亡，2 人輕傷。該起事故調查的突破性進展就是從安全保護裝置——塔吊起重力矩限制器的狀態情況取得的，事故直接原因系塔吊起重力矩限制器失效，不能起到安全保護作用，且塔吊司機違章起吊重量嚴重超載的重物。

第四，事故造成經濟損失情況。

現場詢問

通過對事故相關當事人進行詢問，調查事故發生時間、發生順序、設備運行狀況、異常變化情況，以及與事故有關聯的其他情況。

查閱資料

根據現場調查工作需要，要求事故發生單位及其相關單位提供與事故有關的安全管理資料和相關檔案資料。通過對查閱的設計、制造、安裝、維修、改造等資料進行分析，排查事故設備是否存在先天缺陷或違法生產行為。通過操作規程、操作記錄等資料的查閱，排查事故設備是否存在后發缺陷或違法違章使用行為。

技術鑒定

通過現場調查還不能確定事故原因，需要進一步技術分析來判定事故發生條件及原因的，應當進行技術檢驗、試驗和鑒定。調查組提出技術鑒定項目、技術要求，組織專家進行鑒定。必要時，調查組可以提出建議，由負責組織事故調查的特種設備安全監管部門書面委托有關單位進行鑒定。承擔技術鑒定的單位應與事故各方無利害關系，并具有國家規定的資質，一般由取得國家相關認證能力單位承擔。技術鑒定是特種設備事故調查常用的技術方法。

例如，2012 年11 月23 日，山西省晉中市壽陽縣喜羊羊火鍋店發生的一起液化石油氣泄漏爆炸燃燒重大事故，造成14 人死亡、47 人受傷，經濟損失1 600 萬元。調查工作過程中，事故調查組針對爆炸燃燒事故成因的結論性意見，與調查組聘請的消防專家意見不一致。本著科學嚴謹，決不放過一個疑點的態度，調查組提請原國家安監總局推薦國內權威專家組成專家組，對爆炸燃燒成因再做進一步分析鑒定。委托合肥通用機械研究院，對經高溫灼烤但還沒有過火的氣瓶進行嚴密性試驗，對過火的氣瓶經火焰燒烤后引起的金屬性能組織變化進行檢驗并鑒定，對有爆破口的氣瓶進行是先燃燒后爆口，還是先爆口后燃燒的鑒定；委托陜西省石油產品質量監督檢驗二站，對氣瓶內液化石油氣和供氣方壽陽縣九龍液化氣站的液化石油氣進行鑒定；委托國家燃氣用具質量監督檢驗中心，對燃氣灶和調壓器進行檢測鑒定；委托國家煤及煤化工產品質量監督檢驗中心，對煤層氣管道2 號閥至5號閥之間、5 號閥至世宇超市之間閥井管道內氣體進行分析檢測；委托原公安部消防局天津火災物證鑒定中心，對管道泄漏點附近土壤內是否含有煤層氣殘留成分和火鍋店內燃燒痕跡殘留物進行技術鑒定。最終查明了事故原因。

常用的技術分析方法

特種設備事故調查常用的技術分析方法包括邏輯推理法，專項技術分析法，生產工藝分析法，工程力學分析法，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。

按照設計要求，事故管段材質應為12Cr1MoVG 合金鋼，規格為133×10 mm、長度300 mm，允許使用溫度為565 ℃，設計使用溫度為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。經過對事故管段爆裂斷口以及破片的材質檢測、鑒定表明，事故管段材質相當于20G 碳素鋼，允許使用溫度僅為430 ℃，耐高溫性能達不到設計要求。隨著運行時間的延長，材料逐漸劣化、強度下降，事故管段發生嚴重塑性變形，應力水平顯著增大，并在事故管段管壁表面形成大量裂紋，最終導致事故管段管壁開裂，高溫高壓蒸汽泄漏，并在短時間內發生爆裂。經查調查核實，事故管段材質不符合設計要求，材料質量證明書系偽造。