电弧炉是废钢冶炼的常用冶炼炉，其中，需要氧枪增加熔炉效率并且去除杂质，而氧枪必须长期处于高温环境，所以带有冷却水系统，因此，氧枪漏水也是一个关键的安全隐患。通常，氧枪的联锁会同时检测流量和温度差，但是部分厂家在加装氧枪时，未按照要求配置流量安全联锁系统，并且未进行充分的风险辨识，最终导致了悲剧的发生。
本文以一个氧枪漏水引发电弧炉爆炸的案例作为分析对象，结合详细的致因分析，以说明：（生产）过程或设施都存在着毒物泄漏、爆炸或火灾等各种危险，只是在通常的系统中没有被触发，其原因是受到了某些固有保护层或安全措施的抑制。然而一旦被初始原因触发，相当于在抑制层出现了漏洞，某些危险将会在这个漏洞逸出，危险在偏离的推动下传播。当危险传播至系统的薄弱环节，如果没有防止措施，事故可能会进一步拓展，最终导致灾难的后果。而在这个传播链条中，人的不安全行为是高度不可控的，因此，搭建多层立体的安全防护体系，尤其是增设必要的安全联锁装置，是相当重要的。
01.冷却水进入炼钢炉内，引发严重爆炸
惠东县华业铸造厂是一家利用废旧钢铁及铁矿石进行熔炼以及加工的钢材加工厂，截至事发前，该厂共有2座50吨电弧炉，1座50吨精炼炉，连铸机1套，轧钢生产线一条。2022年春节复工后不久，发生了一起严重爆炸事故。
18日上午大约9点，炉长杨大磊在第二炉钢炼完出钢水后，发现了异常情况，他怀疑炉中有漏水，于是报告给车间主任熊海军。熊海军检查后，发现2号炉壁纯氧枪枪头有漏水情况，于是通知调度刘绍顺停用2号炉壁纯氧枪。
刘绍顺接到通知后，派人关闭了2号炉壁纯氧枪冷却水与氧气阀门，通知电钳班准备更换纯氧枪，钳工蓝福才按照指示，从仓库领取了3支炉壁纯氧枪，1支更换，2支备用，送到了电弧炉区域。
10点，第三炉钢炼完，机器开始倾动倒出钢水，倒完后，电钳工班组开始更换2号炉壁纯氧枪。更换完后，又发现冷却水的金属软管也损坏了，于是更换人员将刚刚装好的炉壁纯氧枪放置在原处，取来新的金属软管进行更换，整个过程大概有19分钟，这段时间内，新更换的炉壁纯氧枪一直在无冷却水保护的状态下被炉内高温烘烤。
10点23分，水管更换完成，操作人员打开氧枪的进、回冷却水阀门，此时，冷却水由于墙身的高温，在水管内汽化，形成蒸汽压力，并与原来的冷却水水压形成合力，一起挤压氧枪喷头，氧枪喷头因为先前被长时间烘烤，材料强度下降，因此，喷头处发生爆裂，并脱离枪身，与氧枪内的冷却水一前一后高速进入炉内接触到高温钢水，冷却水急速膨胀汽化，引发了电弧炉炉内第一次爆炸。第一次爆炸将炉壁的水冷件损坏，导致大量冷却水进入炉内，引发二次爆炸。
02.氧枪安全联锁的致命隐患
根据调查报告，该厂的主要工艺是利用电弧炉进行废钢加工，通过吹氧进行熔炼，去除有害元素，并且在粗炼之后加入合金，再进入精炼炉进行精炼，微调后得到合格钢水。
事故炼钢炉属于consteel炉，废钢通过传送带连续加入，并经自身高温废气预热的废钢的超高功率电弧炉。
这种电弧炉采用的是新工艺，炼钢效率高，不过该炉在一开始生产的时候并没有设计炉壁纯氧枪，该厂的炉壁氧枪是自行设计增设的。通过增加更多氧枪，可以增加熔炼效率。
更重要的是，该厂增设两个炉壁纯氧枪，不仅未进行技术备案，更没有根据有关规定设置进出水流量差检测、报警和安全联锁装置。事发时，安全联锁情况如下：
①电弧炉设置了炉体、炉盖和集中冷却水进回水流量差报警及联锁，但炉壁纯氧枪未单独设置冷却水进回水流量报警及联锁。
电弧炉的炉体冷却水进回水流量差报警及联锁能够一定程度上监测氧枪冷却水的进回水流量情况，但爆炸发生前，原炉壁纯氧枪的进水阀和回水阀均被关闭，因此进回水流量均为0，流量差即为0，炉体冷却水进回水又未出现异常，所以未触发相关报警及联锁。
②氧枪设有冷却水进回水温度差报警及联锁，并未设置单独的进回水流量差报警及联锁。2021年8月，事故企业曾委托无锡某公司对电弧炉水冷系统增加19个温度检测及报警和联锁功能，包括炉壁纯氧枪，测温点位于氧枪冷却水回水阀下游。设置参数：回水温度达到55℃控制画面闪烁报警，回水温度大于70℃时电极高压，电跳闸。
因9:08分时，炉壁纯氧枪烧损，炉前工关闭了氧枪的进水阀和回水阀，因此，此时，测温点实际测定的是系统回水温度，而系统回水温度正常，所以氧枪温度报警及联锁未触发。
03.风险辨识严重不足，隐患缺陷始于设计
冷却水与高温液态金属接触后快速汽化膨胀导致爆炸，是冶金行业屡见不鲜的安全事故原因，对于这类事故隐患，一般采用安全联锁装置，以实现在特殊情况下自动切断冷却水进回水系统。
然而在本次事故当中，华业铸造厂的人员不仅没有根据要求对增设的炉壁的氧枪进行报备和风险分析，也没有按照有关要求为氧枪增设独立的联锁装置，仅设置了独立的进回水温度报警及联锁，并通过炉体冷却水进回水系统对氧枪进回水流量“顺带”进行检测。
可以说，没有未氧枪设置独立的流量报警及联锁系统，就是一个事故隐患。只是这个隐患，平时被安全状态下的氧枪所包裹，就像一个保护层，阻隔了隐患演变事故的发展链条。但是，一旦氧枪出现异常，不再处于安全状态，这个隐患就相当于从保护层中“逃逸”出来。
我们可以从事故剧情E&CFC图中，清楚地看到这一连串的演变过程。
我们在仔细研读《调查报告》后，分析出了四点导致事故最终发生的失效问题。
(1)联锁设计不合理
根据当时实行的《冶金行业重大生产安全事故隐患判定标准（2017版）》（简称钢八条）要求，氧枪等水冷元件未配置出水温度与进出水流量差检测、报警装置及温度检测，未与炉体倾动、氧气开闭等联锁，属于重大生产安全事故隐患。
《炼钢安全规程》(AQ2001-2018)9.1.4也明确：……当氧气压力小于规定值、冷却水流量低于规定值、出水温度超过规定值、进出水流量差大于规定值时，氧枪应自动升起，停止吹氧。转炉氧枪供水，应设置电动或气动快速切断阀。
而该钢厂自行增设炉壁氧枪，却未配置符合要求的安全联锁，仅配置了进回水温度差报警及联锁，对流量差报警及联锁就开始“打马虎眼”，与炉体冷却水进回水流量监测放在一侧，在氧枪枪头脱落、冷却水进入炉内时，无法第一时间切断相关回路，升起枪头，停止吹氧，阻断冷却水继续进入炉内。明显不符合炼钢行业的安全规程与“钢八条”中重点指出的重大隐患处理要求，安全联锁无法起到保护功能。
(2)未进行设计交接与技术交接。
操作人员不理解水冷元件的具体作用，不了解水冷元件对于氧枪枪头的保护作用，不清楚氧枪水冷元件的具体设计意图，导致其在进行氧枪更换作业时，贸然在缺乏水冷保护的条件下，将氧枪置于炉内长时间烘烤，致使枪头材料强度下降。
(3)未编制符合生产实际、行之有效、贴合设计意图的维护手册。
氧枪作为易损坏件，经常需要进行更换，更换氧枪理应属于日常作业，因此需要切实有效、符合生产实际的更换作业手册。而事故单位的《电炉氧枪系统维护手册》4.1.1部分，仅要求在使用前“检查所有管件是否紧密（氧气和水）”，但是并未具体要求如何进行启动前安全检查，氧枪枪头与水冷配件很难通过肉眼检查紧密性，手册也未对更换的作业时间与作业细节提出具体要求。
在笔者看来，这个事故的核心点，在于未落实行业重要规定，存在严重的风险辨识不足问题。因为《调查报告》内并未过多提及安全设施设计与审查的具体细节，仅提到事故单位聘请过第三方公司对改造项目进行了安全设施设计，对技术升级改造项目进行了安全预评价，我们只能猜测导致这个问题的几种可能情况：
(1)未邀请决策人员与专业技术人员参与风险分析，或者相关人员在参与后仍然无法彻底理解风险隐患。
报告中提及，铸造厂主要负责人金敬良文化水平低，无冶金、炼钢专业背景，安全知识匮乏，因此，相关决策人员可能也无法理解缺乏独立安全联锁可能导致的严重后果；而且这个厂从炉长到炉前工都缺乏安全生产基本常识，专业技术人员是否存在严重存疑。
(2)安全设施设计人员或者安全预评价人员存在技术能力问题。
氧枪及其水冷元件属于炼钢行业的重要配件，对齐安全设施的设计以及安全评价，有大量的可借鉴案例，还出现这种重大隐患，要么是安全设计人员能力不足，没有设计独立流量差联锁；要么是设计了联锁，但是企业没有落实；要么是安全评价人员能力不足，没有对该隐患进行足够的风险辨识与分析；要么是辨识出了隐患，但是决策者为了效益决定省略部分安全成本。
可以看到，初始原因是纯氧枪存在漏水情况。而非正常工况发生后，不具有相关专业技能以及安全知识的操作工人，并没有妥善处理偏离情况。
(1)更换并且接入新水管后，没有进行启动前检查。
调查报告内，明确指出，该厂的《设备设施检修、维护、保养管理制度》第2条要求：检修完毕后，由设备操作员及检修员对设备全面检查，拆除检修辅助设施并试车运转良好后，并做好“安全验收评价报告”，方可投入使用。《电炉氧枪系统维护手册》4.1.1部分，要求在使用前“检查所有管件是否紧密（氧气和水）”然而，实际操作中，管理制度形同虚设，作业程序严重失效。
(2)作业程序规定不具有可执行性。
接第(1)条内的内容，不具有专业知识的工人如何才能做到“全面检查”？如何才能判断是否部件紧密？更换作业中又存在哪些风险？“安全验收评价报告”的意义又在哪里？这些问题彻底说明，事故单位的各种文书、报告流于形式，作业程序模糊，作业程序要求不具体，使得整体作业程序无规可依，作业程序规定不具有可执行性，无法起到阻止事故发生的作用。
参考《炼钢安全规程》(AQ 2001-2018)，企业应该：
4.1炼钢企业安全生产管理应满足GB/T 33000相关规定。
4.2新建、改建、扩建工程项目的安全设施，应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用……项目可行性研究阶段就应委托有相应资质的评价机构进行安全预评价。
4.4建设项目施工应按设计进行。变更安全设施，应经设计单位书面同意。
4.6炼钢企业应依法设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员，应当有注册安全工程师从事安全生产管理工作。
4.7炼钢企业应加强对重大危险源的安全管理与监测监控……
4.13炼钢企业发生伤亡事故，应按国家有关规定报告、调查和处理。
基本上该做到的，这家企业都没有做到，安全管理严重失效。
通过上述分析，结合事故过程，我们可以清楚地看到：在日复一日的工作中，人的不安全行为是高度不可控的，谁也不能保证自己可以完全处理异常情况。工人不是机器，没有办法完全做到“安全”的很多细节要求，就像案例当中的工人们，他们知道漏水有危险，也第一时间关掉了水阀，但是在更换水管的时候，他们自己都没有意识到长时间烘烤氧枪是一件危险的事情。
人的操作无法正确应对异常工况，就意味着就无法阻止危险的传播。在这个时候，安全系统起到的作用至关重要，在关键时刻，能够在失事点前切断危险因素的传播。
然而，在事故发生前，安全联锁的设计缺陷，就影响了整个安全系统的有效性，使其没有办法发挥安全功能。我们不妨设想，如果从一开始，该工厂就根据规定，设置了独立的流量差报警及联锁，那么，即使的人有一些不安全行为，致使喷头脱离，这期间流量的异常变化一样能触发安全联锁，系统可以立刻将氧枪枪头抬起，切断冷却水供应，这样也许能避免事故及其扩大化。少量冷却水汽化，可能使炉内无法达到爆炸的压力临界点……但是最终也只能停留在我们的设想中了。
04.事故总结与反思
在这个案例中，我们可以从事故剧情图中清楚地看见，初始原因如何一步步发展到失事点，更深刻地感受到，在一个事故系统中，危险是如何进行流动的，在一开始，隐患就存在于安全联锁的不合规设计中，随着人员不可控的不安全行为，一步步流动，最终隐患爆发为事故，造成了悲剧。
除此之外，我们也忍不住质问，“钢八条”从2017年提出到事故发生的2022年，已经实行了有两三年，期间，有关部门从上到下，各种大大小小的检查、整顿、突击行动一茬又一茬，冶金行业又是重点行业，理应更加得到“照顾”，然而，四年时间，这样的重大安全隐患却依然存在于这家工厂内，值得深刻地反思。
在报告和反思会中，有关部门负责人一再批评，不能为了效益牺牲安全，必须要将人民群众的生命安全放在第一位。现在，该厂已经注销，难以找到有关的经营数据，但是，我们从应急管理部关于广东惠东县华业铸造厂“2·18”爆炸事故现场会上播放的安全警示教育视频中得知，在事发之前，该工厂达到工业总产值24.92亿元，纳税额2715万元，而从《2021年惠东县政府决算公开》中可知，2021年惠东县GDP701亿元，全县一般公共预算收入314662万元，其中税收收入195037万元。或许为了效益牺牲安全的，也不仅仅是工厂自己。
