Где и когда произошло:
Металлургический завод (г. Темиртау). Электросталеплавильный цех, участок дуговой сталеплавильной печи ДСП-100.
Что произошло (хроника ЧП):
Во время плавки стали произошел прогар медной водоохлаждаемой панели свода печи. Оператор заметил падение давления в контуре охлаждения, но вместо аварийного слива металла и остановки плавки решил «дотянуть плавку до конца смены», чтобы избежать брака партии металла.
Одновременно с этим в печь краном подали очередную порцию металлолома (шихты). Загрузочная корзина содержала нерассортированные трубные обрезки, хранившиеся на открытой площадке под проливным дождем. Внутри полых труб и закрытых металлических полостей скопилась вода и лед. В момент опрокидывания корзины сотни литров воды попали под слой жидкого шлака и расплавленного металла с температурой свыше 1600 °C.
Механика аварии:
Физический взрыв парообразования: При прямом контакте воды с расплавленной сталью происходит мгновенный фазовый переход «вода — пар». Объем водяного пара при такой температуре превышает исходный объем жидкой воды более чем в 1700–2000 раз.
Термодинамический импульс: За долю секунды в замкнутом под слоем шлака объеме сформировался локальный очаг сверхвысокого давления в сотни атмосфер.
Термическая диссоциация: Часть воды при температуре выше 1500 °C разложилась на водород и кислород, что вызвало вторичный химический взрыв гремучего газа в объеме рабочего пространства печи.
Выброс расплава: Взрывная волна сорвала тяжелый свод печи и выбросила из ванны более 15 тонн жидкого металла и шлака в виде огненного веера радиусом до 25 метров по всей рабочей площадке цеха.
Последствия:
Подручный сталевара, находившийся на рабочей площадке в 6 метрах от завалочного окна для отбора проб, попал под прямую волну жидкой стали. Защитное суконное снаряжение мгновенно испепелилось. Смерть наступила на месте от тотальных термических ожогов IV степени и обугливания тканей. Машинист завалочного крана получил тяжелые ожоги лица и дыхательных путей через выбитые взрывом стекла кабины. В цехе вспыхнул масштабный пожар с повреждением силовых кабельных трасс.
Грубейшие нарушения:
Загрузка влажной, заснеженной или содержащей закрытые полые элементы шихты в ванну с жидким металлом.
Продолжение технологического процесса плавки при падении давления в контуре водяного охлаждения элементов печи.
Отсутствие контроля влажности металлолома на шихтовом дворе перед подачей в плавильный пролет.
Нахождение обслуживающего персонала в опасной зоне печи в момент загрузки сырья.
Как выжить (инструкция для металлургов):
Тотальный запрет на сырую шихту: Весь металлолом, подаваемый в печь, обязан проходить предварительный подогрев, сушку в шихтовых карманах или визуальный осмотр на отсутствие закрытых емкостей, баллонов и влаги. Любая закрытая труба или баллон в шихте предварительно разрезаются автогеном вдоль.
Датчики охлаждения — закон: При малейшем сигнале датчика расхода или давления воды на охлаждаемых панелях и фурмах электродуги немедленно гасятся, подача мощности прекращается, а персонал эвакуируется из зоны плавильного пролета.
Зона отчуждения при загрузке: В момент опускания и выгрузки корзины с шихтой все сталевары и подручные обязаны находиться в бронированных операторских укрытиях с термостойким триплексным остеклением.
Спецодежда: Нахождение на рабочей площадке — только в суконных или алюминизированных огнестойких костюмах, каске с защитным металлизированным щитком и специальных кожаных ботинках с быстросбросными клапанами (без шнурков).