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张旭(吐哈油田公司甲醇厂,新疆善838202)[摘要]对国内空分装置扒砂过程中发生的典型爆事故原因进行了分析,提出了相应的防范措施[关键词]空分装置;扒砂作业;珠光殄;砂爆在空分设备事故中,除主冷爆炸事故外,近由于珠光砂自重较轻,流动性好,放砂速度过年连续在扒砂过程中出现砂爆事故,造成设备损快,容易使外界空气从底部进入仓内,若是常温坏、人员窒息死亡的恶性事故。有关砂爆事故危状态不会造成危险,但若珠光砂仍为冷态,危险害、原因分析及防范措施愈发引起业内人士的高性会大大增加。空气进入仓内后先收缩后膨胀度关注。使出砂速度加快,此时如果珠光砂内有吸附的液1国内空分装置扒砂中的典型事故体,会在冷箱内形成强对流换热,最先接触空气的被吸附液体快速汽化,使冷箱内压急速上升,国内许多空分厂在检修扒砂过程中先后出现加剧底部珠光砂喷涌。如果压力无法及时外泄,了“液爆与砂爆”,造成冷箱鼓胀及冷箱内空分下部冷箱在强大内压作用下鼓胀变形,压力一旦设备受到破坏,甚至危及人员生命,机组停产,从底部人孔泄出后,冷箱下部形成空区,使中上严重影响企业正常生产秩序。部珠光砂整体下落,顶部空气被吸入,形成强对(1)1996年7月,黑龙江某化工厂空分设备流换热。这种强对流换热会瞬时进行,将冷箱胀发生大量泄漏,设备检修中,由于设备加温不彻裂,形成爆炸性喷砂。底和珠光砂未复热,打开人孔后,珠光砂急速从1996年7月黑龙江某化工厂发生的空分喷砂冷箱内喷出10多米远,1人多高,当时现场有100事故和2007年四川威远钢铁公司发生的喷砂致人多人,人员紧急撤离后,未发生伤亡事故。死亡事故,都是由于空分设备内大量液态空气和(2)2004年4月,黑龙江某化工厂空分设备液氧、液氮进入到珠光砂,在复热时间不足的情改造,在加温完毕后,装置卸珠光砂。当进行了况下,急于打开人孔,放砂速度过快,因液态空24h后,大量珠光砂突然从2个人孔急速喷出,喷气、液氧的膨胀率是空气的600~800倍,保冷箱出的珠光砂高达3m,由于人员撤离及时,未发生内快速产生极高压力,导致珠光砂急速喷出引发人员伤亡事故。的恶性事故。(3)2006年1月6日,贵州省水城钢铁(集22珠光砂受潮,放砂中珠光砂中部发生塌落引发团)有限公司氧气厂3号制氧机组空分塔扒砂过程砂爆中,珠光砂从空分塔底入孔处喷出,造成7人死亡,轻伤4人,直接经济损失1261万元的重大事原因,造成珠光砂潮湿结块,珠光砂流动性差,造成冷箱不能与大气相通,加之上部管道的支撑(4)2007年1月24日,四川威远钢铁有限公作用,使部分珠光砂不能正常下流,在冷箱中部形司在扒砂作业中,发生喷砂事故,造成1名女工死成无砂的负压区。扒砂进行到一定程度时,在自重亡,冷箱变形,冷箱内主换器和相关管路损坏。和大气压的作用下,管道上部的珠光砂迅速下落并2空分装置扒砂中发生砂爆的原因压缩负压区的气体,气体进而压缩下部的珠光砂,21珠光砂放散速度过快引发砂爆在多数情况下,空分设备在扒砂检修时,业作者简介:张旭(197-),男,浙江绍兴人,193年毕业于主和施工方都希望尽快放完珠光砂。于是在放砂油田甲醇厂质量安全环保科科长,长期从事石油化工安全生产管不久,就打开底部所有仓门、放散孔进行放砂。理工作石油和化工设备62-■安全密封2010年第13卷造成大量珠光砂从冷箱内喷出,引发砂爆。零时,方可扒砂。2004年4月黑龙江某化工厂发生的喷砂事故扒砂前若发现冷箱内珠光砂板结、潮湿,应原因是冷箱密封不严,使珠光砂结块并冻在管道打开冷箱顶部人孔和呼吸阀,用千燥气体对其单上,在上部形成一个较大的珠光砂棚。扒砂时随独进行加温或送密封气千燥一段时间。如果冷箱着下部珠光砂不断被卸空,热空气进入冷箱,大存在漏液现象,应静置一段时间,随后加大气量块珠光砂开始解冻,造成下落,挤压下部松软易让液态物质全部汽化。如果冷箱内存在管路泄漏流动的珠光砂,从而引发了这起砂爆事故应对漏点进行隔离或切断流程,同时通入少量气23含有部分低温液体的珠光砂在扒砂时大量气化源进行干燥,进行低压保压造成砂爆32选择正确的扒砂口采用谨慎安全的方式当扒砂检修作业时,检修人员先打开冷箱下实施扒砂作业时,应打开设计的扒砂口,不部人孔,此时,珠光砂顺势而出,热的空气就必应图快而打开人孔扒砂。开冷箱边的扒砂口时要然进入冷箱,冷箱内空气对流,加上珠光砂的流根据冷箱内的管道、设施布置情况决定开哪个扒动磨擦,导致存留在珠光砂内的低温液体急剧气砂口。打开扒砂口螺栓时禁止全部卸完螺栓,应化,冷箱内压力迅速升高,聚集的能量从卸砂人将扒砂口螺栓替换为原长度2-3倍的长杆螺栓,且孔释放,产生砂爆。螺栓不能全部拿掉,应在上角位置留1-2个。2006年1月贵州省水城钢铁(集团)有限责任放珠光砂时应缓慢从侧面撬开扒砂口底部公司氧气厂发生7人死亡的恶性喷砂事故,就是由的缝隙,然后逐渐加大扒砂口开度,控制排砂速于空分塔下人孔板被取下,冷箱加热时间不足,度。扒砂后期才可以开大扒砂口以至全开。从人在打开人孔时热空气大量进入冷箱,使珠光砂内孔扒砂必须要待扒砂口已安全泄砂后,方可作为的液态空气及其他液态产品大量汽化,大量珠光砂大量扒砂时使用,人孔螺栓的拆卸要求与扒砂口快速喷涌而出,人员被珠光砂填埋,窒息而亡。的要求一致。24缺乏技术规范,业主及生产厂家对扒砂风险认3.3各项防范措施及劳动防护用品配备到位识不足,防范不到位扒砂前,应指定安全管理员和负责人,落实目前国内尚未形成一套较完整的空分冷箱扒各项安全防范措施。出砂口周围应设置防护栏砂技术规范,对扒砂作业的具体安全措施没有明严禁人员在防护栏内走动。人孔前方应设置一扇确要求,导致作业时无章可循,凭经验进行。有形围堰,以备万一产生喷砂,给珠光砂一个流动的生产企业为了抢时间,采取取消或缩短空分冷导向,避免人员被掩埋在喷出的砂中。箱保温材料的加温时间,或者直接将冷箱底部的扒砂时密切观察冷箱内珠光砂的高度,若人孔打开,擅自加大加温气量、未将冷箱顶部的持续一段时间珠光砂没有下降,而底部仍在流出装料口及冷箱安全阀打开等,从而酿成不该发生珠光砂,应当用木槌在冷箱四周敲击,振动冷箱的事故。壁,以防止结块的珠光砂突然坠落,砸伤设备管3扒砂事故的防范措施道和发生砂爆事故。31充分加热、安全放空,消除低温液态的珠光砂扒砂作业人员应穿好防护用品,包括防尘口防止珠光砂受潮,雨天、雪天不能进行扒砂罩、眼镜以及应急用的空气呼吸器等。珠光砂粘作业。扒砂前将顶部人孔全部打开,释放压力,同时冷箱密封气必须保持开度,向塔内吹气引起肺部疾病:进入眼睛,不可用手揉,应用水加温复热。按正常开机程序向塔内送气、缓慢升冲,并尽快去医院处理。温,膨胀机停机。升温应至少使冷箱内温度达到34设计时应充分考虑扒砂作业的安全,设计合理常温。为安全起见,冷箱的基础温度应至少升到的扒砂口零度以上,此时泄漏的液体被塔器和冷箱密封气扒砂口应从上到下合理布局,并确保在冷箱加温后,变成蒸汽从人孔泄放,冷箱内设备加热三面均衡布置。这样可保证放砂均衡,更重要的到常温后,关闭所有气源,对冷箱密封气化验,是避免出现液态物聚集,降低扒砂风险。冷箱通氧含量低于21%后再实施扒砂作业。在扒砂前,停常采用翻板式放砂孔,不锈钢材质,以防时间过止向冷箱密封送氮气,待冷箱内密封氮气压力为(下转69页)第7期康立新离心泵叶轮汽蚀原因分析及解决69顺畅;减少叶片进口边的厚度,理论上进口边越不能与基于经验的传统方法并用。在叶轮设计和薄越好,越接近流线型,泵的抗汽蚀性能越好。泵的安装过程中,应根据实际情况正确选择。同(2)提高有效汽蚀余量。尽力减小吸入管时要考虑离心泵本身性能特点,使之更符合工作道的阻力H,如另吸入管道应尽量短直,加大管环境要求,使其在高效点可靠工作。径,减少管道附件、弯管、底阀、闸阀等。(3)降低离心泵安装高度(提高吸液面位置或降低泵的安装位置),必要时采用倒灌方式◆参考文献[郑梦海泵测实用技术M北京:机械工业出版社,200(4)采用双吸式进口和降低泵的转速,降低[2]李世煌叶片泵的非设计工况及其优化设计M]北京:机泵的进口速度。械工业出版社,20055)增加升压泵、增加储槽气相压力,降低]姜乃昌水泵及泵站DM北京:中国建筑工业出版社,1980流体温度,即减少汽化压力水头等。[4]毛悠仁,刘江涛离心泵汽蚀产生原因及防止措施门浙江化工,2006,(8)4结论防止离心泵发生汽蚀的方法有很多,但通常數稿日期20110修回日期;201l03t(上接64页)测准确度比较高,但对旧管道检测过程中,因防◆参考文献腐层老化,不存在个别的露点,如果是大面积脱t]刘周,张鹏,彭星煜等PCM技术及其在兰成渝管道上的应用[门管道技术与设备,2009,(5):47-54落,这时PCM检测出现困难,但信号衰减严重。[2]高天青PCM在地下管线探测中的应用门]福建地质,PCM管道外防腐层检测会受外界干扰,如2005,(3):189-192.高压线、并行的管道、交叉或并行的电缆等,因【3]何仁洋,张洪泉,王力等埋地钢质管道外覆盖层安全质量分级评价方法研究[J化工设备与管道,2004,此在实际检测过程会遇到一些问题,特别是在管(1):22-24网复杂的地段、管道之间有电连接、交互干扰严4]耿铂,余越全,王健健PCM管道电流检测系统介绍及重,给实际检测带来较大困难。应用[腐蚀与防护,2002,(1):21-23[5]耿铂,余越全用于地下管道防护层质量检测的PCM系统[门石油化工腐蚀与防护,2001,(4):43-45.[6胡土信主编阴极保护工程手册[M]北京:化学工业出版社,1999上稿日票20H1025修回日期;2011060上接62页)长翻板锈死而无法使用。从现场实践中看,放砂◆参考文献孔径应大于400mm。[]朱宏伟空分行业珠光砂使用安全分析[2]王立.空分设备冷箱扒砂操作的探讨国外空分设备的排砂设计已发展到机械化,(3]孙正文100003空分设备喷砂事故分析使用抽吸式机械设备从上到下逐层放砂,这样更加安全、环保,已成为今后扒砂作业的发展趋。日斯20115430售回日期201060势。