事故直接原因
(一)最初起火部位认定。
通过调查询问事发当晚现场作业员工、调取分析位于瑞海公司北侧的环发讯通公司的监控视频、提取对比现场痕迹物证、分析集装箱毁坏和位移特征,认定事故最初起火部位为瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱区的中部。
(二)起火原因分析认定。
1.排除人为破坏因素、雷击因素和来自集装箱外部引火源。公安部派员指导天津市公安机关对全市重点人员和各种矛盾的情况以及瑞海公司员工、外协单位人员情况进行了全面排查,对事发时在现场的所有人员逐人定时定位,结合事故现场勘查和相关视频资料分析等工作,可以排除恐怖犯罪、刑事犯罪等人为破坏因素。
现场勘验表明,起火部位无电气设备,电缆为直埋敷设且完好,附近的灯塔、视频监控设施在起火时还正常工作,可以排除电气线路及设备因素引发火灾的可能。
同时,运抵区为物理隔离的封闭区域,起火当天气象资料显示无雷电天气,监控视频及证人证言证实起火时运抵区内无车辆作业,可以排除遗留火种、雷击、车辆起火等外部因素。
2. 筛查最初着火物质。事故调查组通过调取天津海关H2010通关管理系统数据等,查明事发当日瑞海公司危险品仓库运抵区储存的危险货物包括第2、3、4、5、6、8类及无危险性分类数据的物质,共72种。对上述物质采用理化性质分析、实验验证、视频比对、现场物证分析等方法,逐类逐种进行了筛查:第2类气体2种,均为不燃气体;第3类易燃液体10种,均无自燃或自热特性,且其中着火可能性最高的一甲基三氯硅烷燃烧时火焰较小,与监控视频中猛烈燃烧的特征不符;第5类氧化性物质5种,均无自燃或自热特性;第6类毒性物质12种、第8类腐蚀性物质8种、无危险性分类数据物质27种,均无自燃或自热特性;第4类易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质8种,除硝化棉外,均不自燃或自热。实验表明,在硝化棉燃烧过程中伴有固体颗粒燃烧物飘落,同时产生大量气体,形成向上的热浮力。经与事故现场监控视频比对,事故最初的燃烧火焰特征与硝化棉的燃烧火焰特征相吻合(见图5、图6)。同时查明,事发当天运抵区内共有硝化棉及硝基漆片32.97吨。因此,认定最初着火物质为硝化棉。
瑞海1号监控视频 40Kg桶装硝化棉燃烧实验
3. 认定起火原因。硝化棉(C12H16N4O18)为白色或微黄色棉絮状物,易燃且具有爆炸性,化学稳定性较差,常温下能缓慢分解并放热,超过40℃时会加速分解,放出的热量如不能及时散失,会造成硝化棉温升加剧,达到180℃时能发生自燃。硝化棉通常加乙醇或水作湿润剂,一旦湿润剂散失,极易引发火灾。
实验表明,去除湿润剂的干硝化棉在40℃时发生放热反应,达到174℃时发生剧烈失控反应及质量损失,自燃并释放大量热量。如果在绝热条件下进行实验,去除湿润剂的硝化棉在35℃时即发生放热反应,达到150℃时即发生剧烈的分解燃烧。
经对向瑞海公司供应硝化棉的河北三木纤维素有限公司、衡水新东方化工有限公司调查,企业采取的工艺为:先制成硝化棉水棉(含水30%)作为半成品库存,再根据客户的需要,将湿润剂改为乙醇,制成硝化棉酒棉,之后采用人工包装的方式,将硝化棉装入塑料袋内,塑料袋不采用热塑封口,用包装绳扎口后装入纸筒内。据瑞海公司员工反映,在装卸作业中存在野蛮操作问题,在硝化棉装箱过程中曾出现包装破损、硝化棉散落的情况。
对样品硝化棉酒棉湿润剂挥发性进行的分析测试表明:如果包装密封性不好,在一定温度下湿润剂会挥发散失,且随着温度升高而加快;如果包装破损,在50℃下2小时乙醇湿润剂会全部挥发散失。
事发当天最高气温达36℃,实验证实,在气温为35℃时集装箱内温度可达65℃以上。
以上几种因素耦合作用引起硝化棉湿润剂散失,出现局部干燥,在高温环境作用下,加速分解反应,产生大量热量,由于集装箱散热条件差,致使热量不断积聚,硝化棉温度持续升高,达到其自燃温度,发生自燃。
(三)爆炸过程分析。
集装箱内硝化棉局部自燃后,引起周围硝化棉燃烧,放出大量气体,箱内温度、压力升高,致使集装箱破损,大量硝化棉散落到箱外,形成大面积燃烧,其他集装箱(罐)内的精萘、硫化钠、糠醇、三氯氢硅、一甲基三氯硅烷、甲酸等多种危险化学品相继被引燃并介入燃烧,火焰蔓延到邻近的硝酸铵(在常温下稳定,但在高温、高压和有还原剂存在的情况下会发生爆炸;在110℃开始分解,230℃以上时分解加速,400℃以上时剧烈分解、发生爆炸)集装箱。随着温度持续升高,硝酸铵分解速度不断加快,达到其爆炸温度(实验证明,硝化棉燃烧半小时后达到1000℃以上,大大超过硝酸铵的分解温度)。23时34分06秒,发生了第一次爆炸。
距第一次爆炸点西北方向约20米处,有多个装有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙、甲醇钠、金属镁、金属钙、硅钙、硫化钠等氧化剂、易燃固体和腐蚀品的集装箱。受到南侧集装箱火焰蔓延作用以及第一次爆炸冲击波影响,23时34分37秒发生了第二次更剧烈的爆炸。
据爆炸和地震专家分析,在大火持续燃烧和两次剧烈爆炸的作用下,现场危险化学品爆炸的次数可能是多次,但造成现实危害后果的主要是两次大的爆炸。经爆炸科学与技术国家重点实验室模拟计算得出,第一次爆炸的能量约为15吨TNT当量,第二次爆炸的能量约为430吨TNT当量。考虑期间还发生多次小规模的爆炸,确定本次事故中爆炸总能量约为450吨TNT当量。
最终认定事故直接原因是:瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内的硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥,在高温(天气)等因素的作用下加速分解放热,积热自燃,引起相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧,导致堆放于运抵区的硝酸铵等危险化学品发生爆炸。
三、事故应急救援处置情况
(一)爆炸前灭火救援处置情况。
8月12日22时52分,天津市公安局110指挥中心接到瑞海公司火灾报警,立即转警给天津港公安局消防支队。与此同时,天津市公安消防总队119指挥中心也接到群众报警。接警后,天津港公安局消防支队立即调派与瑞海公司仅一路之隔的消防四大队紧急赶赴现场,天津市公安消防总队也快速调派开发区公安消防支队三大街中队赶赴增援。
22时56分,天津港公安局消防四大队首先到场,指挥员侦查发现瑞海公司运抵区南侧一垛集装箱火势猛烈,且通道被集装箱堵塞,消防车无法靠近灭火。指挥员向瑞海公司现场工作人员询问具体起火物质,但现场工作人员均不知情。随后,组织现场吊车清理被集装箱占用的消防通道,以便消防车靠近灭火,但未果。在这种情况下,为阻止火势蔓延,消防员利用水枪、车载炮冷却保护毗邻集装箱堆垛。后因现场火势猛烈、辐射热太高,指挥员命令所有消防车和人员立即撤出运抵区,在外围利用车载炮
射水控制火势蔓延,根据现场情况,指挥员又向天津港公安局消防支队请求增援,天津港公安局消防支队立即调派五大队、一大队赶赴现场。
与此同时,天津市公安消防总队119指挥中心根据报警量激增的情况,立即增派开发区公安消防支队全勤指挥部及其所属特勤队、八大街中队,保税区公安消防支队天保大道中队,滨海新区公安消防支队响螺湾中队、新北路中队前往增援。期间,连续3次向天津港公安局消防支队119指挥中心询问灾情,并告知力量增援情况。至此,天津港公安局消防支队和天津市公安消防总队共向现场调派了3个大队、6个中队、36辆消防车、200人参与灭火救援。
23时08分,天津市开发区公安消防支队八大街中队到场,指挥员立即开展火情侦查,并组织在瑞海公司东门外侧建立供水线路,利用车载炮对集装箱进行泡沫覆盖保护。23时13分许,天津市开发区公安消防支队特勤中队、三大街中队等增援力量陆续到场,分别在跃进路、吉运二道建立供水线路,在运抵区外围利用车载炮对集装箱堆垛进行射水冷却和泡沫覆盖保护。同时,组织疏散瑞海公司和相邻企业在场工作人员以及附近群众100余人。
(二)爆炸后现场救援处置情况。
这次事故涉及危险化学品种类多、数量大,现场散落大量氰化钠和多种易燃易爆危险化学品,不确定危险因素众多,加之现场道路全部阻断,有毒有害气体造成巨大威胁,救援处置工作面临巨大挑战。国务院工作组在郭声琨同志的带领下,不惧危险,靠前指挥,科学决策,始终坚持生命至上,千方百计搜救失踪人员,全面组织做好伤员救治、现场清理、环境监测、善后处置和调查处理等各项工作。一是认真贯彻落实党中央国务院决策部署,及时传达习近平总书记、李克强总理等中央领导同志重要指示批示精神,先后召开十余次会议,研究部署应对处置工作,协调解决困难和问题。二是协调调集防化部队、医疗卫生、环境监测等专业救援力量,及时组织制定工作方案,明确各方职责,建立紧密高效的合作机制,完善协同高效的指挥系统。三是深入现场了解实际情况,及时调整优化救援处置方案,全力搜救、核查现场遇险失联人员,千方百计救治受伤人员,科学有序进行现场清理,严密监测现场及周边环境,有效防范次生事故发生。四是统筹做好善后安抚和舆论引导工作,及时协调有关方面配合地方政府做好3万余名受影响群众安抚工作,开展社会舆论引导工作。五是科学严谨组织开展事故调查,本着实事求是的原则,深入细致开展现场勘验、调查取证、科学试验等工作,尽快查明事故原因,给党和人民一个负责任的交代。
天津市委、市政府迅速成立事故救援处置总指挥部,由市委代理书记、市长黄兴国任总指挥,确定“确保安全、先易后难、分区推进、科学处置、注重实效”的原则,把全力搜救人员作为首要任务,以灭火、防爆、防化、防疫、防污染为重点,统筹组织协调解放军、武警、公安以及安监、卫生、环保、气象等相关部门力量,积极稳妥推进救援处置工作。共动员现场救援处置的人员达1.6万多人,动用装备、车辆2000多台,其中解放军2207人,339台装备;武警部队2368人,181台装备;公安消防部队1728人,195部消防车;公安其他警种2307人;安全监管部门危险化学品处置专业人员243人;天津市和其他省区市防爆、防化、防疫、灭火、医疗、环保等方面专家938人,以及其他方面的救援力量和装备。公安部先后调集河北、北京、辽宁、山东、山西、江苏、湖北、上海8省市公安消防部队的化工抢险、核生化侦检等专业人员和特种设备参与救援处置。公安消防部队会同解放军(北京军区卫戍区防化团、解放军舟桥部队、预备役力量)、武警部队等组成多个搜救小组,反复侦检、深入搜救,针对现场存放的各类危险化学品的不同理化性质,利用泡沫、干沙、干粉进行分类防控灭火。
事故现场指挥部组织各方面力量,有力有序、科学有效推进现场清理工作。按照排查、检测、洗消、清运、登记、回炉等程序,科学慎重清理危险化学品,逐箱甄别确定危险化学品种类和数量,做到一品一策、安全处置,并对进出中心现场的人员、车辆进行全面洗消;对事故中心区的污水,第一时间采取“前堵后封、中间处理”的措施,在事故中心区周围构筑1米高围埝,封堵4处排海口、3处地表水沟渠和12处雨污排水管道,把污水封闭在事故中心区内。同时,对事故中心区及周边大气、水、土壤、海洋环境实行24小时不间断监测,采取针对性防范处置措施,防止环境污染扩大。9月13日,现场处置清理任务全部完成,累计搜救出有生命迹象人员17人,搜寻出遇难者遗体157具,清运危险化学品1176吨、汽车7641辆、集装箱13834个、货物14000吨。
(三)医疗救治和善后处理情况。
国家卫计委和天津市政府组织医疗专家,抽调9000多名医务人员,全力做好伤员救治工作,努力提高抢救成功率,降低死亡率和致残率。由国家级、市级专家组成4个专家救治组和5个专家巡视组,逐一摸排伤员伤情,共同制定诊疗方案;将伤员从最初的45所医院集中到15所三级综合医院和三甲专科医院,实行个性化救治;组建两支重症医学护理应急队,精心护理危重症伤员;抽调59名专家组建7支队伍,对所有伤员进行筛查,跟进康复治疗;实施出院伤员与基层医疗机构无缝衔接,按辖区属地管理原则,由社区医疗机构免费提供基本医疗;实施心理危机干预与医疗救治无缝衔接,做好伤员、牺牲遇难人员家属、救援人员等人群心理干预工作;同步做好卫生防疫工作,加强居民安置点疾病防控,安置点未发生传染病疫情。民政部将牺牲的消防员全部追认为烈士,就高标准进行抚恤;天津市政府在依法依规的前提下,给予遇难、失联人员家属和住院的伤残人员救助补偿;组织1025名机关干部和街道社区工作人员,组成205个服务工作组,对遇难、失联和重伤人员家属进行面对面接待安抚,倾听诉求,解决实际困难。
总的看,在党中央、国务院坚强领导下,国务院工作组团结带领各有关方面,勇挑重担、迎难而上、连续奋战,现场处置工作有力有序有效,没有发生次生事故灾害,没有发生新的人员伤亡,没有引发重大社会不稳定事件。爆炸发生前,天津港公安局消防支队及天津市公安消防总队初期响应和人员出动迅速,指挥员、战斗员及时采取措施冷却控制火势、疏散在场群众;爆炸发生后,面对复杂的危险化学品事故现场,天津市委、市政府快速反应、果断决策,迅速协调组织各方面力量科学施救、稳妥处置,全力做好人员搜救、伤员救治、隐患排查、环境监测、现场清理、善后安抚等工作。但是,事故救援处置过程中也存在不少问题:天津市政府应对如此严重复杂的危险化学品火灾爆炸事故思想准备、工作准备、能力准备明显不足;事故发生后在信息公开、舆论应对等方面不够及时有效,造成一些负面影响;消防力量对事故企业存储的危险化学品底数不清、情况不明,致使先期处置的一些措施针对性、有效性不强。