1? 問(wèn)題的提出
??????? 隨著空分設(shè)備大型化，空分冷箱隨之加大、升高，有的高達(dá)60余米。冷箱內(nèi)充填的珠光砂容量隨之增多，冷箱內(nèi)珠光砂裝卸的事故時(shí)有發(fā)生。
??????? （1）1972年，連源鋼廠在裝珠光砂時(shí)，裝珠光砂的人從裝砂人孔掉入冷箱，經(jīng)奮力搶救，但是，搶救出來(lái)的人已窒息死亡。
??????? （2）1972年12月，鞍鋼氧氣廠在冷箱卸珠光砂時(shí)，珠光砂突然傾泄下來(lái)，其中1人被埋，搶救出來(lái)已窒息死亡。
??????? （3）1984年4月，本鋼氧氣廠，搶修空分調(diào)閥的檢修工，因被氮?dú)庵舷?，后掉入珠光砂中死亡?br /> ??????? （4）1990年，某化工廠10000m3/n空分設(shè)備因漏液需停車檢修。按正常操作規(guī)定進(jìn)行排除液體、加溫除，然后、卸珠光砂時(shí)，不是打開(kāi)珠光砂卸砂專用孔，而是卸下冷箱最下部的檢修用的冷箱人孔蓋板，人孔板打開(kāi)后沒(méi)有多長(zhǎng)時(shí)間，就聽(tīng)到一聲巨響，珠光砂噴出約8m遠(yuǎn)，整只高40m的方冷箱變成圓冷箱，280號(hào)的工字鋼、槽鋼全部向外彎曲，鼓了出來(lái)。
??????? （5）2000年8月21日，江西萍鄉(xiāng)鋼廠空分設(shè)備組織人員在扒珠光砂，另一臺(tái)空分設(shè)備開(kāi)著排放液氧，液氧隨地溝汽化，由于電動(dòng)機(jī)冒火花，引起爆炸，22人喪生。
??????? （6）2001年某鋼廠6000m3/h空分設(shè)備，液空進(jìn)粗氬塔冷蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥嚴(yán)重漏液，大量液空進(jìn)人冷箱內(nèi)的珠光砂中。經(jīng)停車、排液、加溫后卸砂，從冷箱下部的珠光排放口卸砂，沒(méi)有多久，一聲巨響，板式冷箱頂蓋全部掀開(kāi)，方冷箱變成了圓冷箱。
??????? （7）2005年10月，馬鋼2萬(wàn)m3/h空分設(shè)備冷箱內(nèi)進(jìn)行檢修，冷箱中的珠光砂噴泄下來(lái)，造成1人死亡。
??????? （8）2005年11月29日，西寧特鋼6000m3/h空分塔漏液，卸沙檢修中，突然噴沙，造成嚴(yán)重?fù)p壞，修理費(fèi)損失120萬(wàn)元。
??????? （9）2006年1月6日，水鋼氧氣廠3號(hào)空分設(shè)備在檢修過(guò)程中，將塔內(nèi)的珠光砂卸下來(lái)，突然“轟隆”一聲，大量珠光砂劈頭蓋臉的噴射出來(lái)，27名在塔前裝珠光砂的民工埋在砂堆中，經(jīng)搶救20人命脫險(xiǎn)，7名女工喪生。
??????? （10）2007年1月2日，四川威遠(yuǎn)鋼廠10000m3/h空分設(shè)備卸珠光砂中，突然噴砂，四周堆滿珠光砂，在清點(diǎn)人數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)少1人，救出來(lái)時(shí)已死亡。
??????? （11）2008年2月，江蘇常州長(zhǎng)宇實(shí)用氣體有限公司3000m3/h液體空分設(shè)備在卸珠光砂時(shí)，突然發(fā)生爆炸，方冷箱變成圓冷箱，幸虧珠光砂噴出的方向在卸沙群的背面，未造成人員傷亡。
??????? （12）2009年7月15日，江蘇無(wú)錫新三洲特鋼6000m3/h空分裝置泄漏，外殼結(jié)霜，7月12日停車，12日當(dāng)日排完液體，并進(jìn)行了加溫處理，7月15日在未確認(rèn)冷箱內(nèi)溫度的情況下，未啟用冷箱原有的卸砂孔，在旁邊用氣割刀切開(kāi)了一個(gè)60×80×60㎝的U型口違規(guī)卸砂，7：30時(shí)發(fā)生大量珠光砂噴出，下塔、上塔、氬塔整體倒塌，造成11人被埋，其中3人死亡。直接損失近千萬(wàn)元。
??????? 上述的事故案例，充分告戒人們空分設(shè)備冷箱裝卸珠光砂時(shí)存在的危險(xiǎn)性，那么，造成裝卸珠光砂危險(xiǎn)的原因是什么？
??????? 2? 發(fā)生空分冷箱珠光砂事故的可能的原因分析
??????? 2.1 介質(zhì)隱藏的危險(xiǎn)因素：
??????? 空分設(shè)備冷箱內(nèi)充填的珠光砂，又名膨脹珠光巖，由玻璃質(zhì)山巖經(jīng)破碎及高溫焙燒而成，呈圓珠松散顆粒，無(wú)毒、無(wú)味、不燃燒、不腐蝕。由于它具有極低的導(dǎo)熱性和可靠的化學(xué)穩(wěn)定性，有良好的充填流動(dòng)性和極低的容重性；珠光砂粒度一般為0.05～1㎜,松散度45～80㎏/m3,由于珠光砂有優(yōu)良絕熱性能，廣泛地應(yīng)用于空分、制冷設(shè)備冷箱的絕熱。但由于珠光砂很輕，易飛揚(yáng)，粉末刺激喉頭和眼鼻，很易吸入肺，引起咳嗽，人員落入其中，很快被淹沒(méi)而窒息死亡。
??????? 2.2 在卸光砂過(guò)程中造成冷箱爆炸的原因綜合起來(lái)有以下幾種可能性：
??????? 空分塔內(nèi)管道、容器泄漏，特別是低溫液體的泄漏，使珠光砂中貯存了液體，未經(jīng)徹底加溫、汽化，卸沙時(shí)溫度升高，流動(dòng)速度很快，產(chǎn)生摩擦靜電，導(dǎo)致液體急劇膨脹，氣壓升高，引起冷箱爆炸；
??????? 2.3 冷箱內(nèi)珠砂加溫不徹底的原因又存在以下幾種可能：
??????? 2.3.1 空分塔冷箱珠光砂加溫管通布置不合理或沒(méi)有考慮整體珠光的加溫；
??????? a)空分塔冷箱總體設(shè)計(jì)時(shí)，只在珠光砂冷箱基礎(chǔ)卸一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，在冷箱底部四周設(shè)加溫管，在容器底和主要液體未設(shè)加溫管。有的空分塔只設(shè)污氮進(jìn)冷箱充氮管，目的是控制冷箱內(nèi)保持正壓，防止防止大氣吸入冷箱，使珠光砂變潮，在冷箱底部沒(méi)有設(shè)珠光砂絕熱層加溫管道。
??????? b)空分塔冷箱頂部沒(méi)有設(shè)呼吸閥，或者頂部人孔布置不均勻，不能使加溫氣體均勻排出；
??????? c)珠光砂層沒(méi)有設(shè)置溫度計(jì)，加溫時(shí)充無(wú)法測(cè)定溫度。
??????? d)空分塔冷箱高度大于40m以上時(shí)，只有底層設(shè)卸沙孔，會(huì)引起卸砂時(shí)流動(dòng)速度過(guò)快。
??????? 2.3.2 珠光砂加溫方法不妥當(dāng)：
??????? a)加溫時(shí)冷箱頂蓋沒(méi)有全部打開(kāi),使加溫氣體不能均勻的通過(guò)絕熱層；
??????? b)加溫的時(shí)間不夠，未加溫到常溫或接近常溫。
??????? 2.3.3組織卸砂和參加卸砂的人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，由臨時(shí)民工組織的包工頭組織卸砂，只求卸砂速度快，把冷箱底部的人孔板打開(kāi)或切開(kāi)冷箱板違規(guī)卸砂。
??????? 2.3.4 冷箱內(nèi)尚存珠光砂時(shí)，人員從冷箱底部進(jìn)入冷箱，珠光砂結(jié)塊層掉下傷。
??????? 2.3.5裝卸珠光時(shí)缺少勞動(dòng)保護(hù)措施，珠光砂充裝口和各層平臺(tái)人孔缺少安全防護(hù)柵網(wǎng)；
??????? 2.3.6裝卸珠光砂時(shí)缺少有效的組織指揮人員和事故應(yīng)急求援預(yù)案。
??????? 3? 事故預(yù)防措施
??????? 從造成珠光砂冷箱爆炸和裝卸珠光砂的人員傷亡事故可能的原因來(lái)看，有空分塔冷箱設(shè)計(jì)、安裝、使用和管理上的問(wèn)題，我們應(yīng)從中吸取深刻的教訓(xùn)，并提出以下預(yù)防措施：
??????? 3.1 空分塔冷箱在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取的措施：
??????? 3.1.1 要充分考慮管道的熱脹冷縮引起管道補(bǔ)償問(wèn)題，防止管道拉裂、拉斷；
??????? 3.1.2 建設(shè)冷箱內(nèi)的容器，管道是有可能產(chǎn)生液體部位的焊縫都要100%的無(wú)損探傷合格，必要時(shí)提高傷等級(jí)。
??????? 3.1.3 空分塔冷箱內(nèi)低溫管道、容器、連接盡可能采用焊接結(jié)構(gòu)，盡可能避免法蘭結(jié)構(gòu)；
??????? 3.1.4 空分塔下塔座應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)，并用不銹鋼制造支座和底腳螺釘，防止漏液時(shí)會(huì)使碳鋼支座凍裂，使上下塔整體倒塌；
??????? 3.1.5 建議空分塔冷箱高度大于40m的應(yīng)在20m左右設(shè)置珠光砂裝卸口，裝卸口不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小，一般在0.3～0.4㎡。
??????? 3.1.6 空分塔冷箱頂蓋應(yīng)在四角和中間設(shè)600×600人孔，珠光砂加溫時(shí)便于打開(kāi)，使汽流均勻的通過(guò)珠光砂；
??????? 3.1.7 空分塔冷箱底部應(yīng)裝有供珠光砂加溫的管道，有液體的容器，管道的下部應(yīng)設(shè)置加溫管道，便于漏液時(shí)，采用有效的加溫措施。加溫管道口徑和小孔總面積應(yīng)與加溫液體的流量相適應(yīng)。
??????? 3.1.8 空分塔冷箱底部、中部、上部的珠光砂層中設(shè)置有代表性的測(cè)溫點(diǎn)；
??????? 3.1.9 在操作說(shuō)明書上應(yīng)增加珠光砂層加溫的方法和合格的標(biāo)準(zhǔn)，裝卸珠光砂的安全注意事項(xiàng)。
??????? 3.2 安裝上預(yù)防措施：
??????? 3.2.1 確保安裝質(zhì)量，特別是液體管道必須制訂施工方案，確保焊透和密封，在工藝確保不漏液、不漏氣；
??????? 3.2.2 冷箱內(nèi)管道焊接及探傷施工人員必須持證上崗，建立崗位責(zé)任制，每條焊縫都可以返蹤；
??????? 3.2.3 冷箱內(nèi)管道安裝時(shí)要自然對(duì)中，嚴(yán)禁強(qiáng)接、硬扯，防止產(chǎn)生應(yīng)力；
??????? 3.2.4 液體管道必須嚴(yán)格規(guī)定進(jìn)行無(wú)損傷；
??????? 3.2.5 空分塔冷箱內(nèi)氣密性試驗(yàn)必須嚴(yán)格按規(guī)定試驗(yàn)，殘漏率必須優(yōu)于規(guī)定。