空分冷箱扒砂事故原因分析及防范措施

第7期61安全密封空分冷箱扒砂事故原因分析及防范措施張旭(吐哈油田公司甲醇廠(chǎng),新疆善838202)[摘要]對國內空分裝置扒砂過(guò)程中發(fā)生的典型爆事故原因進(jìn)行了分析,提出了相應的防范措施[關(guān)鍵詞]空分裝置;扒砂作業(yè);珠光殄;砂爆在空分設備事故中,除主冷爆炸事故外,近由于珠光砂自重較輕,流動(dòng)性好,放砂速度過(guò)年連續在扒砂過(guò)程中出現砂爆事故,造成設備損快,容易使外界空氣從底部進(jìn)入倉內,若是常溫壞、人員窒息死亡的惡性事故。有關(guān)砂爆事故危狀態(tài)不會(huì )造成危險,但若珠光砂仍為冷態(tài),危險害、原因分析及防范措施愈發(fā)引起業(yè)內人士的高性會(huì )大大增加?？諝膺M(jìn)入倉內后先收縮后膨脹度關(guān)注。使出砂速度加快,此時(shí)如果珠光砂內有吸附的液1國內空分裝置扒砂中的典型事故體,會(huì )在冷箱內形成強對流換熱,最先接觸空氣的被吸附液體快速汽化,使冷箱內壓急速上升,國內許多空分廠(chǎng)在檢修扒砂過(guò)程中先后出現加劇底部珠光砂噴涌。如果壓力無(wú)法及時(shí)外泄,了“液爆與砂爆”,造成冷箱鼓脹及冷箱內空分下部冷箱在強大內壓作用下鼓脹變形,壓力一旦設備受到破壞,甚至危及人員生命,機組停產(chǎn),從底部人孔泄出后,冷箱下部形成空區,使中上嚴重影響企業(yè)正常生產(chǎn)秩序。部珠光砂整體下落,頂部空氣被吸入,形成強對(1)1996年7月,黑龍江某化工廠(chǎng)空分設備流換熱。這種強對流換熱會(huì )瞬時(shí)進(jìn)行,將冷箱脹發(fā)生大量泄漏,設備檢修中,由于設備加溫不徹裂,形成爆炸性噴砂。底和珠光砂未復熱,打開(kāi)人孔后,珠光砂急速從1996年7月黑龍江某化工廠(chǎng)發(fā)生的空分噴砂冷箱內噴出10多米遠,1人多高,當時(shí)現場(chǎng)有100事故和2007年四川威遠鋼鐵公司發(fā)生的噴砂致人多人,人員緊急撤離后,未發(fā)生傷亡事故。死亡事故,都是由于空分設備內大量液態(tài)空氣和(2)2004年4月,黑龍江某化工廠(chǎng)空分設備液氧、液氮進(jìn)入到珠光砂,在復熱時(shí)間不足的情改造,在加溫完畢后,裝置卸珠光砂。當進(jìn)行了況下,急于打開(kāi)人孔,放砂速度過(guò)快,因液態(tài)空24h后,大量珠光砂突然從2個(gè)人孔急速?lài)姵?噴氣、液氧的膨脹率是空氣的600~800倍,保冷箱出的珠光砂高達3m,由于人員撤離及時(shí),未發(fā)生內快速產(chǎn)生極高壓力,導致珠光砂急速?lài)姵鲆l(fā)人員傷亡事故。的惡性事故。(3)2006年1月6日,貴州省水城鋼鐵(集22珠光砂受潮,放砂中珠光砂中部發(fā)生塌落引發(fā)團)有限公司氧氣廠(chǎng)3號制氧機組空分塔扒砂過(guò)程砂爆中,珠光砂從空分塔底入孔處噴出,造成7人死亡,輕傷4人,直接經(jīng)濟損失1261萬(wàn)元的重大事原因,造成珠光砂潮濕結塊,珠光砂流動(dòng)性差,造成冷箱不能與大氣相通,加之上部管道的支撐(4)2007年1月24日,四川威遠鋼鐵有限公作用,使部分珠光砂不能正常下流,在冷箱中部形司在扒砂作業(yè)中,發(fā)生噴砂事故,造成1名女工死成無(wú)砂的負壓區。扒砂進(jìn)行到一定程度時(shí),在自重亡,冷箱變形,冷箱內主換器和相關(guān)管路損壞。和大氣壓的作用下,管道上部的珠光砂迅速下落并2空分裝置扒砂中發(fā)生砂爆的原因壓縮負壓區的氣體,氣體進(jìn)而壓縮下部的珠光砂,21珠光砂放散速度過(guò)快引發(fā)砂爆在多數情況下,空分設備在扒砂檢修時(shí),業(yè)作者簡(jiǎn)介:張旭(197-),男,浙江紹興人,193年畢業(yè)于主和施工方都希望盡快放完珠光砂。于是在放砂油田甲醇廠(chǎng)質(zhì)量安全環(huán)?？瓶崎L(cháng),長(cháng)期從事石油化工安全生產(chǎn)管不久,就打開(kāi)底部所有倉門(mén)、放散孔進(jìn)行放砂。理工作石油和化工設備62-■安全密封2010年第13卷造成大量珠光砂從冷箱內噴出,引發(fā)砂爆。零時(shí),方可扒砂。2004年4月黑龍江某化工廠(chǎng)發(fā)生的噴砂事故扒砂前若發(fā)現冷箱內珠光砂板結、潮濕,應原因是冷箱密封不嚴,使珠光砂結塊并凍在管道打開(kāi)冷箱頂部人孔和呼吸閥,用千燥氣體對其單上,在上部形成一個(gè)較大的珠光砂棚。扒砂時(shí)隨獨進(jìn)行加溫或送密封氣千燥一段時(shí)間。如果冷箱著(zhù)下部珠光砂不斷被卸空,熱空氣進(jìn)入冷箱,大存在漏液現象,應靜置一段時(shí)間,隨后加大氣量塊珠光砂開(kāi)始解凍,造成下落,擠壓下部松軟易讓液態(tài)物質(zhì)全部汽化。如果冷箱內存在管路泄漏流動(dòng)的珠光砂,從而引發(fā)了這起砂爆事故應對漏點(diǎn)進(jìn)行隔離或切斷流程,同時(shí)通入少量氣23含有部分低溫液體的珠光砂在扒砂時(shí)大量氣化源進(jìn)行干燥,進(jìn)行低壓保壓造成砂爆32選擇正確的扒砂口采用謹慎安全的方式當扒砂檢修作業(yè)時(shí),檢修人員先打開(kāi)冷箱下實(shí)施扒砂作業(yè)時(shí),應打開(kāi)設計的扒砂口,不部人孔,此時(shí),珠光砂順勢而出,熱的空氣就必應圖快而打開(kāi)人孔扒砂。開(kāi)冷箱邊的扒砂口時(shí)要然進(jìn)入冷箱,冷箱內空氣對流,加上珠光砂的流根據冷箱內的管道、設施布置情況決定開(kāi)哪個(gè)扒動(dòng)磨擦,導致存留在珠光砂內的低溫液體急劇氣砂口。打開(kāi)扒砂口螺栓時(shí)禁止全部卸完螺栓,應化,冷箱內壓力迅速升高,聚集的能量從卸砂人將扒砂口螺栓替換為原長(cháng)度2-3倍的長(cháng)桿螺栓,且孔釋放,產(chǎn)生砂爆。螺栓不能全部拿掉,應在上角位置留1-2個(gè)。2006年1月貴州省水城鋼鐵(集團)有限責任放珠光砂時(shí)應緩慢從側面撬開(kāi)扒砂口底部公司氧氣廠(chǎng)發(fā)生7人死亡的惡性噴砂事故,就是由的縫隙,然后逐漸加大扒砂口開(kāi)度,控制排砂速于空分塔下人孔板被取下,冷箱加熱時(shí)間不足,度。扒砂后期才可以開(kāi)大扒砂口以至全開(kāi)。從人在打開(kāi)人孔時(shí)熱空氣大量進(jìn)入冷箱,使珠光砂內孔扒砂必須要待扒砂口已安全泄砂后,方可作為的液態(tài)空氣及其他液態(tài)產(chǎn)品大量汽化,大量珠光砂大量扒砂時(shí)使用,人孔螺栓的拆卸要求與扒砂口快速?lài)娪慷?人員被珠光砂填埋,窒息而亡。的要求一致。24缺乏技術(shù)規范,業(yè)主及生產(chǎn)廠(chǎng)家對扒砂風(fēng)險認3.3各項防范措施及勞動(dòng)防護用品配備到位識不足,防范不到位扒砂前,應指定安全管理員和負責人,落實(shí)目前國內尚未形成一套較完整的空分冷箱扒各項安全防范措施。出砂口周?chē)鷳O置防護欄砂技術(shù)規范,對扒砂作業(yè)的具體安全措施沒(méi)有明嚴禁人員在防護欄內走動(dòng)。人孔前方應設置一扇確要求,導致作業(yè)時(shí)無(wú)章可循,憑經(jīng)驗進(jìn)行。有形圍堰,以備萬(wàn)一產(chǎn)生噴砂,給珠光砂一個(gè)流動(dòng)的生產(chǎn)企業(yè)為了搶時(shí)間,采取取消或縮短空分冷導向,避免人員被掩埋在噴出的砂中。箱保溫材料的加溫時(shí)間,或者直接將冷箱底部的扒砂時(shí)密切觀(guān)察冷箱內珠光砂的高度,若人孔打開(kāi),擅自加大加溫氣量、未將冷箱頂部的持續一段時(shí)間珠光砂沒(méi)有下降,而底部仍在流出裝料口及冷箱安全閥打開(kāi)等,從而釀成不該發(fā)生珠光砂,應當用木槌在冷箱四周敲擊,振動(dòng)冷箱的事故。壁,以防止結塊的珠光砂突然墜落,砸傷設備管3扒砂事故的防范措施道和發(fā)生砂爆事故。31充分加熱、安全放空,消除低溫液態(tài)的珠光砂扒砂作業(yè)人員應穿好防護用品,包括防塵口防止珠光砂受潮,雨天、雪天不能進(jìn)行扒砂罩、眼鏡以及應急用的空氣呼吸器等。珠光砂粘作業(yè)。扒砂前將頂部人孔全部打開(kāi),釋放壓力,同時(shí)冷箱密封氣必須保持開(kāi)度,向塔內吹氣引起肺部疾病:進(jìn)入眼睛,不可用手揉,應用水加溫復熱。按正常開(kāi)機程序向塔內送氣、緩慢升沖,并盡快去醫院處理。溫,膨脹機停機。升溫應至少使冷箱內溫度達到34設計時(shí)應充分考慮扒砂作業(yè)的安全,設計合理常溫。為安全起見(jiàn),冷箱的基礎溫度應至少升到的扒砂口零度以上,此時(shí)泄漏的液體被塔器和冷箱密封氣扒砂口應從上到下合理布局,并確保在冷箱加溫后,變成蒸汽從人孔泄放,冷箱內設備加熱三面均衡布置。這樣可保證放砂均衡,更重要的到常溫后,關(guān)閉所有氣源,對冷箱密封氣化驗,是避免出現液態(tài)物聚集,降低扒砂風(fēng)險。冷箱通氧含量低于21%后再實(shí)施扒砂作業(yè)。在扒砂前,停常采用翻板式放砂孔,不銹鋼材質(zhì),以防時(shí)間過(guò)止向冷箱密封送氮氣,待冷箱內密封氮氣壓力為(下轉69頁(yè))第7期康立新離心泵葉輪汽蝕原因分析及解決69順暢;減少葉片進(jìn)口邊的厚度,理論上進(jìn)口邊越不能與基于經(jīng)驗的傳統方法并用。在葉輪設計和薄越好,越接近流線(xiàn)型,泵的抗汽蝕性能越好。泵的安裝過(guò)程中,應根據實(shí)際情況正確選擇。同(2)提高有效汽蝕余量。盡力減小吸入管時(shí)要考慮離心泵本身性能特點(diǎn),使之更符合工作道的阻力H,如另吸入管道應盡量短直,加大管環(huán)境要求,使其在高效點(diǎn)可靠工作。徑,減少管道附件、彎管、底閥、閘閥等。(3)降低離心泵安裝高度(提高吸液面位置或降低泵的安裝位置),必要時(shí)采用倒灌方式◆參考文獻[鄭夢(mèng)海泵測實(shí)用技術(shù)M北京:機械工業(yè)出版社,200(4)采用雙吸式進(jìn)口和降低泵的轉速,降低[2]李世煌葉片泵的非設計工況及其優(yōu)化設計M]北京:機泵的進(jìn)口速度。械工業(yè)出版社,20055)增加升壓泵、增加儲槽氣相壓力,降低]姜乃昌水泵及泵站DM北京:中國建筑工業(yè)出版社,1980流體溫度,即減少汽化壓力水頭等。[4]毛悠仁,劉江濤離心泵汽蝕產(chǎn)生原因及防止措施門(mén)浙江化工,2006,(8)4結論防止離心泵發(fā)生汽蝕的方法有很多,但通常數稿日期20110修回日期;201l03t(上接64頁(yè))測準確度比較高,但對舊管道檢測過(guò)程中,因防◆參考文獻腐層老化,不存在個(gè)別的露點(diǎn),如果是大面積脫t]劉周,張鵬,彭星煜等PCM技術(shù)及其在蘭成渝管道上的應用[門(mén)管道技術(shù)與設備,2009,(5):47-54落,這時(shí)PCM檢測出現困難,但信號衰減嚴重。[2]高天青PCM在地下管線(xiàn)探測中的應用門(mén)]福建地質(zhì),PCM管道外防腐層檢測會(huì )受外界干擾,如2005,(3):189-192.高壓線(xiàn)、并行的管道、交叉或并行的電纜等,因【3]何仁洋,張洪泉,王力等埋地鋼質(zhì)管道外覆蓋層安全質(zhì)量分級評價(jià)方法研究[J化工設備與管道,2004,此在實(shí)際檢測過(guò)程會(huì )遇到一些問(wèn)題,特別是在管(1):22-24網(wǎng)復雜的地段、管道之間有電連接、交互干擾嚴4]耿鉑,余越全,王健健PCM管道電流檢測系統介紹及重,給實(shí)際檢測帶來(lái)較大困難。應用[腐蝕與防護,2002,(1):21-23[5]耿鉑,余越全用于地下管道防護層質(zhì)量檢測的PCM系統[門(mén)石油化工腐蝕與防護,2001,(4):43-45.[6胡土信主編陰極保護工程手冊[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999上稿日票20H1025修回日期;2011060上接62頁(yè))長(cháng)翻板銹死而無(wú)法使用。從現場(chǎng)實(shí)踐中看,放砂◆參考文獻孔徑應大于400mm。[]朱宏偉空分行業(yè)珠光砂使用安全分析[2]王立.空分設備冷箱扒砂操作的探討國外空分設備的排砂設計已發(fā)展到機械化,(3]孫正文100003空分設備噴砂事故分析使用抽吸式機械設備從上到下逐層放砂,這樣更加安全、環(huán)保,已成為今后扒砂作業(yè)的發(fā)展趨。日斯20115430售回日期201060勢。