1? 問題的提出
??????? 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，其中1人被埋，搶救出來已窒息死亡。
??????? （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ⅲ蟮羧胫楣馍爸兴劳觥?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，人孔板打開后沒有多長時(shí)間，就聽到一聲巨響，珠光砂噴出約8m遠(yuǎn)，整只高40m的方冷箱變成圓冷箱，280號的工字鋼、槽鋼全部向外彎曲，鼓了出來。
??????? （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，另一臺空分設(shè)備開著排放液氧，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，沒有多久，一聲巨響，板式冷箱頂蓋全部掀開，方冷箱變成了圓冷箱。
??????? （7）2005年10月，馬鋼2萬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，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120萬元。
??????? （9）2006年1月6日，水鋼氧氣廠3號空分設(shè)備在檢修過程中，將塔內(nèi)的珠光砂卸下來，突然“轟隆”一聲，大量珠光砂劈頭蓋臉的噴射出來，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，救出來時(shí)已死亡。
??????? （11）2008年2月，江蘇常州長宇實(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，無毒、無味、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，很快被淹沒而窒息死亡。
??????? 2.2 在卸光砂過程中造成冷箱爆炸的原因綜合起來有以下幾種可能性：
??????? 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，在冷箱底部沒有設(shè)珠光砂絕熱層加溫管道。
??????? b)空分塔冷箱頂部沒有設(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)珠光砂層沒有設(shè)置溫度計(jì)，加溫時(shí)充無法測定溫度。
??????? d)空分塔冷箱高度大于40m以上時(shí)，只有底層設(shè)卸沙孔，會引起卸砂時(shí)流動(dòng)速度過快。
??????? 2.3.2 珠光砂加溫方法不妥當(dāng)：
??????? a)加溫時(shí)冷箱頂蓋沒有全部打開,使加溫氣體不能均勻的通過絕熱層；
??????? 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或切開冷箱板違規(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看，有空分塔冷箱設(shè)計(jì)、安裝、使用和管理上的問題，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%的無損探傷合格，必要時(shí)提高傷等級。
??????? 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，裝卸口不宜過大，也不宜過小，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，使汽流均勻的通過珠光砂；
??????? 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)置有代表性的測溫點(diǎn)；
??????? 3.1.9 在操作說明書上應(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。