冷箱扒砂作業的安全控制與管理

嚴成定

（浙江省工業設備安裝集團有限公司，浙江 杭州 310001）

1 冷箱扒砂作業特點及危險性分析

冷箱是深制冷裝置的核心設備，采用珠光砂作低溫保冷材料，珠光砂是由酸性火山玻璃質熔巖膨化而制成的具有導熱系數小、不燃、密度小、顆粒體積小、流動性好、無毒無味、極易吸水等特性，冷箱檢修作業施工中的扒砂作業是危險性較大的作業。冷箱扒砂作業特點及危險性分析如下。

（1）冷箱內設備、工藝管線密布，且多為鋁鎂材質，易損傷。內部珠光砂可能結冰嚴重，如停車后復熱不充分，珠光砂凝結成的冰塊不能徹底融化，在卸料時易從高處墜落或產生崩塌對冷箱內設備、管道造成損傷、對施工人員造成傷害。

（2）冷箱內含氧量非常高，遇到明火易發生爆炸。

（3）扒砂作業，珠光砂從底部順勢而出，熱的空氣進入冷箱，使冷箱內空氣對流，加上珠光砂的流動摩擦，導致存留在珠光砂內的低溫液體急劇汽化，冷箱內壓力迅速升高，聚集的能量從卸砂孔口釋放，易產生砂爆。

（4）珠光砂密度小、顆粒體積小、流動性好、無毒無味，易發生飄散、掩埋、窒息等。

（5）冷箱高度一般達50～70m，且冷箱內設備、工藝管線密布，局部珠光砂因長時間積壓，很難自流，需要人工干涉處理，易發生高空墜落、掩埋、窒息。

（6）冷箱為密閉受限空間，易發生氮氣窒息。

2 冷箱扒砂作業的安全控制與管理

2009年7月12日，某公司停車檢修，為了加快扒速度，在冷箱底部用氣割割開一個600×800mm的扒砂口。作業開始不久，突然冷箱中段斷裂倒塌，上塔和粗氬塔等也同時折斷倒塌，冷箱所裝填的珠光砂在很短時間內向外噴出，造成2人珠光砂窒息死亡，1人被倒塌雜物擊中頭部死亡，8人受傷。隨著深制設備大型化，冷箱的容積與冷箱內充裝的珠光砂數量也隨之加大，冷箱內扒砂的事故時有發生，為杜絕此類事故的發生，必須落實冷箱扒砂作業的安全控制與管理。

2．1 冷箱扒砂操作規程

（1）扒砂前應制定周密、詳細的扒砂方案。做好扒砂前的各項準備工作，冷箱周圍設警戒線，并有在緊急情況下的安全撤離通道。

（2）一旦確認冷箱內因容器管道泄漏而使低溫液體滲入珠光砂中，在冷箱停止工作開始加溫時，應打開冷箱頂部和主換熱器平臺裝砂口，以便于冷箱卸壓。

（3）加溫應徹底，不留死角，并在塔內各點溫度在常溫后再加溫1～2天，以使冷箱內珠光砂逐步升溫，如時間允許，在加溫停止后，冷箱最好能靜置1～2周左右。

（4）冷箱內珠光砂在冷箱內設備全面加溫的同時用冷箱密封氣加溫干燥。

（5）測量冷箱內氣體含量，其含量應小于20%氧含量，加溫結束后，關閉冷箱的密封氣，直至冷箱密封氣壓力指示為0。

（6）扒砂應從中部開始，在中部以上扒完后，方可開底部扒砂口，以減少砂爆發生的機率和降低砂爆發生的危害，如已確定冷箱內液體泄漏量較大，且冷箱靜置時間短，則應分成多層扒砂，減少砂爆的機率及降低砂爆烈度。沒有泄砂口的設備，拆卸人孔螺絲，但螺絲不能全拿掉，應在上兩個角上僅有松動。

（7）扒砂時，可借助鏟車進行施工，將流出的珠光砂鏟到一邊進行裝袋，以防止裝砂人員在卸砂口作業時突然噴砂而無法撤離。

（8）扒砂人員要提前做好施工技術及安全培訓，配備護目鏡、防塵口罩等勞動保護用品，對萬一產生砂爆的人員撤離方法、路線要提前明確，并保證安全通道暢通。

（9）扒砂過程中要派專人監測冷箱內氣封氣壓力、基礎溫度。一旦發現氣封氣壓力有異常升高現象，應通知扒砂人員迅速撤離現場。

（10）嚴格控制泄砂速度，即泄即裝。留有通道以便人員疏散。

2．2 冷箱扒砂安全組織管理措施

（1）嚴格執行冷箱扒砂操作規范，做好安全部署，明確各項安全措施，組織安排好作業人員，進行人員作業前專門的針對性的安全技術培訓，制定扒砂現場應急救援方案。

（2）編制專項安全方案，落實現場安全負責人，工作人員不得擅自離開現場，需要離開時必須向負責人請假，允許后方可離開。扒砂時每個卸砂口確定人數，輪換班時清點人數，并向上級指揮報告。

2．3 扒砂前冷箱內加溫過程中的安全預防措施

（1）確定冷箱扒砂時，設備正常停車，并按排液、冷吹、加溫的步驟進行，直到冷箱內各點溫度達到常溫時結束。

（2）冷箱準備加溫的同時，打開冷箱頂部所有人孔蓋，加裝安全柵欄，做好防雨防風遮擋，使冷箱內氣體暢通。

（3）視情況在冷箱底部通入氣封氮氣加溫，使滲入珠光砂內的低溫液體隨環境及氣封氣逐步氣化，從裝砂口排出。加溫過程中，應密切注意冷箱的密封氣壓力，冷箱是否有珠光砂流出，視具體情況調整加溫氣源壓力和加溫氣流量。操作人員在操作閥門時應緩慢進行，防止操作過快導致加溫氣量和操作壓力過大。密切注視冷箱內的聲音是否正常。

（4）加溫前打開冷箱頂部人孔和呼吸閥，嚴格控制密封氣量，定期分析冷箱上、中、下部的氧含量，及時分析和判斷冷箱內設備是否漏液，防止熱空氣進入冷箱使液體急劇蒸發造成冷箱鼓爆。

（5）嚴禁為了趕進度抓時間而縮短加溫時間，放寬加溫要求，加溫結束必須由相關專業負責人確認，加溫結束確認冷箱密封氮氣已經停止，并加盲板封閉。

2．4 冷箱扒砂基本安全預防措施

（1）扒砂人員熟知扒砂的規定程序和安全注意事項以及發生事故時的安全撤離和應急救援措施。

（2）扒砂場地設危險警戒標識，嚴禁無關人員出入。高空作業設欄桿或攔繩，做好防墜落措施。

（3）冷箱頂及側面被打開人孔口設置至少8mm鋼筋焊制且間距為150～200mm之間的方格形安全鐵柵或專用的安全網，防止人員掉落冷箱。

（4）扒砂作業從冷箱上部開始，逐層往下，嚴禁從最底部的卸砂口直接扒砂。

（5）扒砂開始時，派專人負責監控冷箱砂層下降情況，并根據砂層下降高度逐層從高往下打開各層人孔，發現珠光砂因凝結成的冰塊不能徹底融化而結塊或部分區域堆積過高無法正常下降時，停止扒砂作業并及時向負責人進行匯報，由專業人員配戴安全防護用品從冷箱頂部或上層人孔處采用壓縮空氣將此區域珠光砂吹散，以防引起砂爆造成安全事故并損壞冷箱內管道、設備等。

（6）冷箱內含氧量非常高，遇到明火易發生爆炸。嚴格執行動火制度，施工中需要動火時，必須進行冷箱內氧含量取樣分析，必要時用空氣進行冷箱內氣體置換，嚴格執行動火審批手續。

（7）扒砂時應注意砂流速度，嚴禁珠光砂流動速度過快。珠光砂從底部順勢而出，熱的空氣進入冷箱，通過控制珠光砂流速而限制冷箱內空氣對流速度和珠光砂的流動摩擦產生的熱量，預防存留在珠光砂內的低溫液體急劇汽化，而導致冷箱內壓力迅速升高，聚集的能量從卸砂孔口快速釋放而引起砂爆。

（8）參加扒砂人員佩戴必要的勞保用品，并做好圍擋防護，嚴禁施工人員私自將扒砂孔全部打開，嚴禁施工人員正對扒砂孔進行作業，防止發生珠光砂飄散污染環境、人員掩埋及人員吸入珠光砂產生窒息。

（9）扒砂過程中作業人員從頂部人孔或上層人孔進入冷箱前必須測量冷箱內的含氧量是否在19.5%～22.5%，否則應用空氣置換，直到達標后方可進入。防止氮氣窒息，防止高空墜落，人員被珠光砂掩埋及吸入珠光砂而致窒息。

（10）扒砂現場準備的工具應嚴禁油脂，防止污染珠光砂、管道、設備，給冷箱投運留下安全隱患。

（11）扒砂過程中其它情況處理：扒砂過程中，若有人眼睛中進入珠光砂，首先要克制疼痛和難受，嚴禁用手去揉眼睛，應用清水沖洗，一般在洗眼器上沖洗15分鐘以上，以除去眼中物質，必要時求助眼科醫生。珠光砂無毒，但有的人皮膚接觸珠光砂會產生過敏，應采用清水沖洗干凈。現場將設置應急洗眼站或流動洗眼站，珠光砂進入眼里能迅速清洗。

3 結語

隨著深制冷裝置日趨大型化方向的發展，冷箱裝置的安全運行及檢修尤顯重要，加強扒砂全過程安全控制與管理，確保人員安全、設備安全、環境不受污染、不給后續工作留下安全隱患，在安全的基礎上促進效益提升，才是不斷的發展。