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使用吸塵器吸罐頂丙烯酸樹脂粉塵時發生爆炸

事故概況

2022年1月21日10時45分,WR Meadows位于伊利諾伊州漢普希爾的設施建筑內發生爆炸(圖1)。爆炸造成1名員工死亡、1名員工重傷,財產損失350萬美元。
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圖1. WR Meadows爆炸應急救援現場。(圖片來源:Fox 32)
事發時,WR Meadows正在混合罐(mixing tank)中將粉狀丙烯酸樹脂(acrylic resin)與可燃溶劑溶液混合,生產可燃混凝土養護劑。丙酮(acetone)為公司專有溶劑混合物中最易燃的組分。混合罐在處理可燃液體的封閉房間內敞口于大氣。粉料通過罐頂孔洞利用螺旋輸送機(screw conveyor)送入下料管(down chute),部分丙烯酸樹脂粉料會積聚在罐體外表面頂部。
2名WR Meadows員工負責清理罐頂丙烯酸樹脂粉塵。清理過程中使用了一臺電動真空吸塵器。含罐體的房間被劃定為潛在危險區域,因此未設電源插座。吸塵器通過延長線連接至室外的電源插座。
清理作業過程中,罐內蒸氣被引燃并爆炸。爆炸損壞了混合罐并沖毀房間泄壓墻(sacrificial wall,設計用于在爆炸時泄壓)。使用吸塵器清理粉塵的工人因爆炸死亡。另1名員工遭受化學和熱燒傷,被送醫收治。
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圖2. 爆炸造成的損壞。(圖片來源:WR Meadows)
WR Meadows調查發現,吸塵器軟管未進行電氣跨接(bonded)或接地(grounded),可能積聚靜電。公司調查認定,吸塵過程可能在罐口附近產生靜電火花,引燃罐內可燃丙酮蒸氣,引發爆炸。
可能原因
根據WR Meadows的調查,CSB認定爆炸的可能原因為:使用真空吸塵器清理混合罐頂部散落的丙烯酸樹脂粉料,而罐內存在爆炸濃度的空氣和可燃丙酮蒸氣。引燃源可能為未接地、未跨接的電動真空吸塵器軟管產生的靜電放電。通過工程控制防止罐內形成爆炸濃度的空氣和可燃丙酮蒸氣可避免事故。