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北交大事故报告的解读与联想: 热度 12 Taylorwang 2019-2-15 08:47; 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。在 2018 年 12 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。; 14073 次阅读|30 个评论

实验室镁粉燃烧爆炸起因推测及防范: 热度 15 Taylorwang 2018-12-26 21:44; 手机微信上收到警情通报： 2018 年 12 月 26 日 9 时 33 分，北京交通大学东校区 2 号楼发生火情，经核实现场为高梁桥斜街 44 号，北京交通大学东校区东教 2 楼，实验室内学生进行垃圾渗滤液污水处理实验时发生爆炸，导致镁粉桶起火，过火面积 60 平米，现场发现 3 名死者。我为这 3 名年轻生命逝去感到惋惜和痛心。我们做垃圾渗滤液处理研究已有十多年时间，在这十多年时间里，年年都有研究生做相关的渗滤液处理研究。垃圾渗滤液的处理，差不多可以算是最难处理的废水，因为它存在二大处理难点：一是氨氮浓度特别高，另一个是存在许多不可生物降解的 COD 。由于它的处理难度，不少朋友也都知道我做这项研究，并且开发的处理技术，已在全国近五十个垃圾渗滤液处理工厂应用。看到垃圾渗滤液处理实验时发生如此严重爆炸，很自然就会想到我，电话、微信等咨询及慰问挺多。我们的垃圾渗滤液处理工艺中没有使用镁粉，所以我的实验室，及使用我们技术处理垃圾渗滤液的工厂也都没有购买和存放镁粉，故我可以肯定地答复，我们不可能存在这种镁粉剧烈燃烧爆炸的风险。但从安全的角度，举一反三，认真核查，给研究生们，给工厂的操作员工，也给我自己再做一次安全教育，防范一切可能的安全风险也是必须的。具体的事故原因调查，可能还要等一段时间，但从专业技术的角度，还是能做一些推测。为什么垃圾渗滤液处理要用镁粉？我估计采用镁粉脱除垃圾渗滤液中的高氨氮。脱除垃圾渗滤液中的高氨氮，目前主要有三种方法，吹脱法、生化法鸟粪石沉淀法。第一种吹脱法，是一种物理处理方法。它通过投加碱，再鼓入空气，将水中的氨氮转移到空气中来。这种方法要加碱，加热，且有将污染物氨氮从水中向空气中转移的风险，目前已基本没有应用。第二种是生化法，生化法又分三种：完全硝化反硝化、短程硝化反硝化和厌氧氨氧化法。这三种生物脱氮法，厌氧氨氧化是最节能，低碳的处理工艺，也是目前理论研究多，而工程应用少的工艺，俗称脱氮红菌。我们课题组一直选用生化法脱除氮垃圾渗滤液中的氨氮，厌氧氨氧化的工程化应用是我们目前整个课题组研究及应用的重点。还有一种高氨氮的脱除方法是鸟粪石沉淀法，该法采用镁粉或镁盐，再投加磷酸或磷酸根，与垃圾渗滤液中的氨氮，形成微溶的磷酸铵镁 ——鸟粪石，从而脱除垃圾渗滤液中比较麻烦的氨氮。鸟粪石沉淀法必须使用镁或镁盐，这也是我推测实验室中的镁粉是用于脱除渗滤液中的氨氮的关键原因。在这个实验过程中，镁与水，或磷酸极有可能生成氢气，氢气遇火发生爆炸燃烧，从而引燃了镁粉。当然垃圾渗滤液的厌氧发酵也有可能生成另一种爆炸性的气体 ——甲烷。无论是甲烷或氢气的爆炸，在实验过程中，难以大量积累，且气体的能量密度较低，故爆炸的威力有限，这些气体燃烧或爆炸，只能是镁粉燃烧爆炸的引子。而这次北京交通大学发生研究生死伤的爆炸威力巨大，从一些照片中可以看出，它应是由高能量密度的镁粉燃烧爆炸引起的。最核心的问题是：在工作的现场，贮存了大量的易燃，易爆，且含有高能量的危险品 ——镁粉。虽然目前没有报导一桶镁粉的重量是多少，但一桶的量应远远大于日常每天的使用量，这应是这次事故的核心关键点！由于高氨氮带来的高生物毒性，用一般的生化工艺，往往难以稳定运行，有可能北京交通大学的研究课程组决定采用鸟粪石法来脱除大部分的氨氮，且氨氮浓度越高，鸟粪石的脱除效率越高，若副产品鸟粪石也能销售，这也许是一条变废为宝的方法。镁粉作为易燃，易爆的危险品，申请、采购、贮存等都有不少手续要做，有可能为了减少这些手续的麻烦，就一次性采购了整桶镁粉；且为了减免进，出危险化学品仓库的手续，竟然将这么多的危险化学品都堆放在正在工作的实验室中。这才是引起这起重大安全事故的致命错误！所有的安全规程，都是受害者的血和泪写成的，为了防止这类似的恶性事故再次发生，我们都要自己再认真地核查一次，有没有过量存放易燃，易爆的危险化学品，再给大家，给我自己上一次安全课。; 55970 次阅读|48 个评论

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