使用吸尘器吸罐顶丙烯酸树脂粉尘时发生爆炸

事故概况

2022年1月21日10时45分,WR Meadows位于伊利诺伊州汉普希尔的设施建筑内发生爆炸(图1)。爆炸造成1名员工死亡、1名员工重伤,财产损失350万美元。
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图1. WR Meadows爆炸应急救援现场。(图片来源:Fox 32)
事发时,WR Meadows正在混合罐(mixing tank)中将粉状丙烯酸树脂(acrylic resin)与可燃溶剂溶液混合,生产可燃混凝土养护剂。丙酮(acetone)为公司专有溶剂混合物中最易燃的组分。混合罐在处理可燃液体的封闭房间内敞口于大气。粉料通过罐顶孔洞利用螺旋输送机(screw conveyor)送入下料管(down chute),部分丙烯酸树脂粉料会积聚在罐体外表面顶部。
2名WR Meadows员工负责清理罐顶丙烯酸树脂粉尘。清理过程中使用了一台电动真空吸尘器。含罐体的房间被划定为潜在危险区域,因此未设电源插座。吸尘器通过延长线连接至室外的电源插座。
清理作业过程中,罐内蒸气被引燃并爆炸。爆炸损坏了混合罐并冲毁房间泄压墙(sacrificial wall,设计用于在爆炸时泄压)。使用吸尘器清理粉尘的工人因爆炸死亡。另1名员工遭受化学和热烧伤,被送医收治。
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图2. 爆炸造成的损坏。(图片来源:WR Meadows)
WR Meadows调查发现,吸尘器软管未进行电气跨接(bonded)或接地(grounded),可能积聚静电。公司调查认定,吸尘过程可能在罐口附近产生静电火花,引燃罐内可燃丙酮蒸气,引发爆炸。
可能原因
根据WR Meadows的调查,CSB认定爆炸的可能原因为:使用真空吸尘器清理混合罐顶部散落的丙烯酸树脂粉料,而罐内存在爆炸浓度的空气和可燃丙酮蒸气。引燃源可能为未接地、未跨接的电动真空吸尘器软管产生的静电放电。通过工程控制防止罐内形成爆炸浓度的空气和可燃丙酮蒸气可避免事故。