档案001-A:未完成的焊缝——关于林国栋同志殉职事故的补充技术分析报告(1958年)
文档密级:内部·技术参考(限相关工程技术及安全管理人员查阅)
归档单位:钢铁公司第三轧钢厂技术安全科
报告形成日期:1958年7月25日(事故发生后第15日)
主要执笔人:技术科助理工程师 陈维民
补充签阅人(按职务):
技术科科长:张振华(已签阅,批示:“存档备查,改进工艺。”)
生产副厂长:王志刚(已签阅,批示:“教训深刻,须引以为戒。但报告侧重技术细节,对生产管理方面提及不足。”)
厂党委办公室(阅知,未批示)
第一部分:事故概况与现场技术勘验记录
事故编号:1958-07-SG-010
事故发生时间:1958年7月10日,上午10时17分许。
事故发生地点:第三轧钢厂,第二炼钢车间,3号50吨碱性平炉前平台及铸锭区。
直接事故描述:当日,3号平炉在进行一炉优质碳素结构钢(计划牌号45#)的冶炼出钢过程中,盛装钢水的钢包在经由浇注吊车吊运至铸锭坑上方、准备进行浇注时,其底部靠近焊缝区域发生突发性撕裂式泄漏。约18吨高温钢水(初步估算温度≥1580℃)在数秒内倾泻而下,部分钢水与铸锭坑内潮湿的引锭杆、模具冷却水残液及地面杂物接触,引发剧烈蒸汽爆炸与钢水喷溅。事故导致正在指挥浇注作业的炉前总工长林国栋同志(本文报告撰写主要关联人林雪之父)当场不幸殉职,另造成三名炉前工不同程度烫伤,其中一人重伤。
现场技术勘验摘要(勘验时间:7月10日14:00-19:00,7月11日全天):
1. 失效钢包(编号:TG-038)残骸检查:
该钢包为焊接结构,容量30吨,上次大修日期为1957年4月,本次炉役已使用127次。泄漏点位于钢包底部与锥形下座圈连接的主环形焊缝上,呈不规则长条形豁口,长度约42厘米,最宽处约8厘米。豁口边缘金属呈现典型高温撕裂与熔损形貌,无陈旧裂纹迹象。
对泄漏点附近焊缝及母材取样(样本A1-A3)。宏观观察发现,主焊缝余高不均匀,局部存在肉眼可见的咬边缺陷(深度约0.5-1mm)。更重要的是,在焊缝热影响区母材上,发现大量细微、呈放射状或星形分布的裂纹(后经金相证实为“氢致裂纹”特征)。
钢包内衬耐火材料在泄漏点对应位置已完全被钢水蚀穿,周围耐火砖存在因急冷急热产生的剥落。
2. 事故关联物料调查:
废钢原料记录复查: 当炉所用废钢,为混合收购的社会废钢与厂内返回废钢。配料单显示,其中包含一批来自“地方物资回收公司”的“重型混杂废钢”(约占总投料量15%)。车间原料班记录本上,7月9日有当班人员用铅笔写下的备注:“‘重型杂钢’里有些形状怪异厚板,带有不明孔洞和锈蚀严重,已挑出部分,余下是否可用?请林工长定。” 该行字迹旁,有一个简单的铅笔勾画符号(√),据辨认系林国栋同志笔迹。
炉前操作记录: 出钢前测温记录正常(1635℃),脱氧合金化操作按规程进行。但炼钢日志“备注”栏,在7月10日早8:00交接班记录下,有林国栋同志添加的一行字迹,内容为:“今晨雾气重,湿度极大。入炉废钢请注意甄别,可疑者加强烘烤。钢水镇静时间可酌情延长。” 该提醒在班前会上已向当班工人传达。
环境参数追索: 查阅厂区简易气象站(位于厂办楼顶)当日记录:上午8:00至11:00,相对湿度持续在90%-93%之间,气温28℃。车间内部虽无湿度记录,但根据平炉高温辐射及通风情况,专家评估平台区域湿度仍可能高达85%以上。此湿度显著高于当月平均值(75%左右)。
3. 关键物证——疑似未爆弹片残骸:
在清理泄漏钢水凝固物(“钢坨”)及周围溅射物时,于距离泄漏钢包约5米处,发现一块严重变形、部分熔融的金属残片(编号物证B-01),尺寸约12cm×8cm×2cm(变形后),质量约1.2公斤。其材质经初步光谱分析为合金钢,含有较高比例的铬、镍、钼等元素,与普通碳素钢或铸铁迥异,更接近军用装甲钢或某些炮弹破片成分。
该残片边缘有疑似螺纹或齿痕的变形结构,且一面附着有未完全熔化的钢铁(推测为废钢中其他部分)。最重要发现:在残片一处较厚未熔部位,发现一个直径约3mm的封闭孔洞,孔洞内壁有氧化色和残留物,经化学点滴试验,检出微量磷、硫化合物及硝基成分残留(此检测由厂保卫科联系外部单位进行,报告另附)。专家意见倾向于认为,该孔洞原可能为装填炸药的孔腔。
假设推论(待验证):该残片极可能是混杂在“重型混杂废钢”中的战争遗留未爆弹药(如炮弹、炸弹)的金属部件。在平炉内高温环境下,其内部可能残存的不稳定爆炸物或推进剂发生迟发性爆炸或剧烈燃烧,产生巨大局部冲击和高温高压气体。此冲击力作用于正在盛装钢水、承受巨大静压和热应力的钢包上,可能成为诱发其薄弱焊缝区域瞬间失效的“最后一根稻草”。
第二部分:相关人员访谈记录摘要(整理稿)
访谈时间: 1958年7月11日-7月20日
访谈人:陈维民(技术科),赵建国(厂安全股)
记录人:孙丽华(厂办秘书科)
1. 访谈对象:王大力,原料班班长,工龄22年。
关于“重型混杂废钢”:“那批料是上周送来的,用火车皮。卸车时我们就觉得不对劲,里面啥都有,像是拆房子、修工事剩下的,还有些铁疙瘩,黑乎乎的,锈得厉害,形状也怪,有的像半拉铁桶,有的带着弯弯绕绕的‘耳朵’(可能指弹翼或引信部件)。按老规矩,这种料得上磁选,最好能气割破开看看,但当时任务紧,厂里号召‘多快好省’……我们挑出些一看就不行的,剩下的请示了林工长。”
关于林国栋的批示:“林工长来看过,围着那堆料转了好几圈,用脚踢了踢几个铁疙瘩,眉头锁得紧紧的。他说,‘这里面怕是有些不干净的东西(意指危险品),但现在……’他停了一下,说‘先按加强烘烤处理吧,延长半小时,投料时远离炉门,慢慢加。’他在我们记录本上画了勾。谁想到……”
个人看法(记录注明:此部分为受访者主动提及):“林工长是细致人,比我们懂。他提醒了湿度,也说了加强烘烤。但烘烤炉就那么大,那么多料,能烘透多少?真要是炮弹,普通烘烤能管用吗?这事……唉。”
2. 访谈对象:李援朝,3号平炉甲班炉长,事故发生时在控制室。
关于操作:“整个过程都按规程。出钢前,林工长还特意来问了废钢情况,我告诉他按他交代的,烘烤加了时间,投料也注意了。钢水成分、温度都漂亮。出事时,钢包刚吊起来,平移,就听见‘砰’一声闷响,不像平常的动静,接着钢包底下就红了,然后……钢水就跟开了闸似的泻下来。林工长当时正站在铸锭坑边指挥对中……”
关于林国栋:“林工长技术没得说,就是……太较真。有时候为了一个参数,能跟技术科的人争半天。上面压产量,他总说‘安全是第一位的,钢水不认识任务书’。为这个,没少得罪人。那天早上交接班,他拿着湿度计在车间里走了一圈,回来就写那条备注。我们还说,林工长你也太小心了,湿度高点还能把钢炼坏了?他当时很严肃地说,‘钢是有脾气的,天时地利不对,它就要闹脾气。’现在想想……”
情绪激动处(记录原文):“……(沉默,哽咽)老林是替我们死的!他本来可以站得更远,但他看见钢包漏了,第一反应是冲着浇注坑那边喊,让那几个躲闪不及的小工快跑!他要是自己先往后撤……(被访谈人打断安抚)”
3. 访谈对象:张秀兰,林国栋同志配偶(访谈在家中进行,女记录员在场)。
关于丈夫近期状态:“……国栋他,这半年多,睡得很少。常常半夜起来,在书桌前写写画画。我问,他就说‘有些问题想不通’。好像是关于……钢怎么能更‘听话’,更安全。他说他看到国外一些资料,讲钢的‘氢脆’,讲焊接的‘冷裂纹’,说我们现在的规程太粗,有些隐患查不出来。”
关键物证提供:张秀兰同志主动出示了林国栋的一个黑色硬壳笔记本(编号物证C-01)。“这是他平时记技术心得和问题的本子。最后几页,你们看看吧。”
笔记本摘录(1958年6月-7月初):
“6月15日:与陈工讨论废钢质量。社会回收渠道混乱,军工残留物风险极大。仅靠肉眼和磁选无法杜绝。建议厂里建立更严格的入厂检验,但涉及成本、人力,恐难推动。”
“6月28日:查阅苏联《炼钢学》,提及湿度对炉气及合金吸收的影响。联想到近期天气潮湿,车间水汽弥漫。高温钢水吸氢风险增高,尤其是对于某些对氢敏感的中碳钢。现行工艺对‘环境湿度’这一变量完全忽略,是盲区。”
“7月2日:焊接质量问题。下午检查修复的钢包TG-038,焊缝外观尚可,但总觉得有些部位‘发暗’,敲击声音不够清亮。要求做无损探伤(超声波),设备科说仪器故障,待修。记录,下次检修必须复查。”
“7月8日(事故前两天):梦中惊醒。梦见钢包焊缝在雾气里无声裂开,钢水如血。也许我太焦虑了?但直觉不安。明日上班,必须再次强调废钢甄别和烘烤,并建议技术科立项研究‘湿度与炼钢、焊接质量关联性’课题。哪怕只是个小课题。”
张秀兰最后的话(记录员备注:语气平静但眼神空洞):“他总说,技术上的事,差一点,就是人命关天。这回,差的这一点,把他自己的命关进去了。”
4. 访谈对象:刘广长,生产副厂长王志刚同志(7月18日下午,厂长办公室)。
宏观评价:“林国栋同志是个好同志,工作认真负责,技术过硬,他的牺牲是我们厂的重大损失。事故发生后,我们全力救治伤员,安抚家属,并立即开展了全厂安全大检查。”
关于事故原因:“调查工作要科学、全面。技术上的因素要查清,但也要看到,当前国家建设任务十分繁重,我们厂承担着重要的钢材生产指标。在原料供应紧张、设备老旧的情况下,如何平衡‘安全’与‘生产’,是我们管理层面临的复杂课题。林国栋同志的一些技术担忧是有道理的,但有些建议……(停顿)可能需要一个过程来实现。”
关于报告:“技术科做的这个补充分析,很详细,从纯技术角度厘清了很多细节。特别是关于湿度和那个可疑金属残片的分析,很有价值。可以作为我们今后改进工艺、加强原料管理的重要参考。报告本身……(翻阅报告)原则上是客观的。但要注意表述方式,要突出我们吸取教训、改进工作的决心,避免引起不必要的恐慌或对过去工作的全面否定。有些推测性的内容,比如‘未爆弹片’的直接作用,证据链还需要更扎实。”
指示:“报告整理好后,按‘内部技术参考’归档。在全厂安全会议上,可以摘选部分内容进行通报,重点强调废钢管理和湿度关注。至于林国栋同志笔记中提到的研究课题……(沉吟)可以列入技术科明年度的‘预研课题备选清单’,视资源情况再定。”
第三部分:技术分析与可能性推演
负责人:陈维民 助理工程师
基于现有证据,对事故链的可能推演如下:
1. 前置条件(隐患累积期):
原料隐患: 混杂废钢中混入战争遗留未爆弹药金属部件(物证B-01)。其内部可能含有不稳定爆炸物残余。
环境隐患: 事故当日异常高湿度(93%)。这不仅增加钢水吸氢风险(对后续质量的影响),更重要的是,高湿度环境可能加剧了废钢(尤其是可疑弹片)表面的腐蚀和某些残留化学物质的潮解、活化,也可能影响烘烤效果。
设备/工艺隐患: 涉事钢包(TG-038)底部主焊缝可能存在固有质量缺陷(咬边、潜在微裂纹)。林国栋同志曾提出探伤复查要求,但未及执行。现行焊接工艺及检验标准,对环境湿度的影响未作规定,对焊缝长期承受热循环与机械负荷下的“氢致延迟裂纹”风险认识不足。
管理/认知局限: 对混杂社会废钢中军用危险品的系统筛查流程缺失。对“环境湿度”作为关键工艺变量的认知,仅存在于个别技术人员(如林国栋)的警觉中,未上升为制度或普遍认知。
2. 触发与失效过程(事故瞬间):
假设情景A(最可能): 含有不稳定残余爆炸物的金属部件(弹片)在平炉内高温环境下(>1500℃)发生迟发性爆炸或剧烈爆燃。产生的高速冲击波和高压气体作用于炉膛内熔池和炉衬,并通过钢水间接传递至已承受巨大静压(钢水重量+包体自重)和热应力(内外壁温差)的钢包壳体。
应力集中点: 钢包底部焊缝区域,因原有缺陷(咬边、可能存在的氢致微裂纹)成为应力集中最薄弱点。在突如其来的异常冲击载荷下,这些微裂纹瞬间失稳扩展,导致焊缝区域发生脆性撕裂,形成泄漏豁口。
假设情景B(次可能): 若无剧烈爆炸,高湿度环境导致废钢(包括可疑部件)带入更多水分或氢源,在冶炼过程中被钢水吸收。出钢后,在钢包内钢水静压和热应力作用下,焊缝热影响区对氢脆敏感的微裂纹同样可能发生延迟开裂,但此过程通常更缓慢,与瞬间泄漏现象吻合度稍差。不排除爆炸冲击是主要诱因,氢脆条件降低了焊缝临界断裂应力。
3. 关键致因归纳:
直接技术原因: 钢包焊缝在异常载荷下发生脆性撕裂。异常载荷可能来源于废钢中混杂物的意外爆炸/燃烧。
间接技术原因:
a. 原料验收制度不严,未能筛除危险军用残留物。
b. 关键设备(钢包)焊缝可能存在未检出的质量缺陷,且维护检修制度对潜在缺陷的复查不够及时、有力。
c. 对特定环境条件(高湿度)可能加剧冶炼、焊接及材料风险的认识不足,缺乏相应工艺应对措施。
管理及系统性原因:
a. 在“大干快上”的生产压力下,对原料质量、设备状态精细管理的优先级可能被后置。
b. 一线技术人员的专业预警(如林国栋对湿度、废钢的担忧)未能有效转化为管理决策和资源投入(如立即探伤、立项研究)。
c. 跨部门(原料、冶炼、设备、技术)的风险信息沟通与联动防控机制存在缝隙。
第四部分:初步结论与改进建议(草案)
初步结论:
林国栋同志殉职事故是一起由多重隐患叠加、并在特定恶劣环境条件(高湿度)下被意外事件(疑似未爆弹片在炉内爆炸)触发导致的重大工业安全事故。事故暴露出我厂在原料管理、设备状态监控、特定环境风险认知以及技术预警响应机制方面存在薄弱环节。林国栋同志凭借其专业素养,已事前察觉到部分风险(湿度、废钢)并发出预警,但系统性防护措施未能及时跟上。
改进建议(草案,供讨论):
1. 紧急措施(立即执行):
全厂范围内彻底清查库存及在途社会回收废钢,对可疑“重型混杂废钢”实施100%人工分拣和气割抽查,建立危险品隔离上报流程。
对所有在用钢包、铁水罐等盛装高温熔融金属的焊接容器,立即安排一轮全面的无损探伤(超声波或射线),重点检查关键承力焊缝,对发现缺陷的立即停用修复。
在主要炼钢、浇注车间加装温湿度计,并规定当湿度超过某一临界值(如85%)时,需启动特殊工艺预案(如延长废钢烘烤时间、优化脱氧工艺、加强设备检查等)。
2. 中期制度建设:
修订《原料采购与验收管理制度》,明确禁止混有疑似军用弹药、密闭容器、化工设备等危险残留物的废钢入厂,建立供应商追责机制。
完善《焊接容器定期检验与维护规程》,将环境湿度作为评估焊缝风险、确定检验周期的考量因素之一。
建立“技术风险快速上报与评估通道”,确保一线技术人员对安全、质量隐患的预警能直达相关决策部门,并得到限期响应。
3. 长期技术研究建议:
立项研究 “环境湿度对炼钢过程及焊接构件安全性的影响机理与对策” (此课题名称直接引自林国栋同志笔记)。研究内容应包括:高湿度下废钢烘烤动力学、钢水吸氢行为、焊接冷裂纹敏感性等。
加强对战争遗留爆炸物在高温冶炼过程中行为及风险的调研与评估,必要时寻求专业军工单位技术支援。
第五部分:报告处理情况与后续备注
报告流转与批示情况:
本报告于7月26日提交技术科科长张振华。张科长批示:“分析深入,建议具体。拟同意将1、2项紧急措施提交厂安全委员会讨论执行。第3项研究建议,可列入科室明年科研规划初稿。报告原件存档技术科。”
7月28日,报告副本送呈生产副厂长王志刚。王副厂长批示如第二部分访谈摘要所示。
7月30日,厂党委办公室秘书取走报告副本一份归档,未作具体批示。
最终,本报告未作为独立文件在全厂安全生产大会上进行专题通报。 在7月31日的全厂安全大会上,王副厂长在讲话中提及“近期发生的悲剧”,强调了加强废钢管理、严格执行设备检修制度的重要性,并口头要求“注意特殊天气下的生产安全”。报告中关于湿度具体数据、氢脆机理、林国栋事前预警细节、特别是‘疑似未爆弹片’的发现与分析,均未在正式会议上公开提及。
根据张振华科长批示,报告原件(含所有访谈记录、勘验照片、分析草图)被装入牛皮纸档案袋,标注“1958-07-SG-010事故 补充技术分析(限阅)”,存放于技术科档案室铁柜中。
档案员补记(1980年6月,笔迹不同):
1980年5月,在整理旧档案时重阅此卷。惊悉林国栋工程师之女林雪同志,现已是大庆油田焊接技术骨干,全国劳模。不知她是否知晓其父这份未竟的、充满先知般忧虑的技术分析?特此补记。又及,报告中建议的“湿度影响研究”,技术科曾在1962年以“勤俭搞科研”名义做过一些零星试验,数据散失,未成系统。直至七十年代末,相关研究才在高校和部分先进钢厂重新起步。思之怅然。
——档案员:周晓芸
【档案终】
(附:本档案纯属虚构,基于文学创作需要模拟工业事故报告文本格式与内容,旨在服务《焊魂:熔炉时代》本章及全书主题深化、人物塑造与历史感营造,并非真实历史文档。)
