冷箱扒砂作业的安全控制与管理

严成定

（浙江省工业设备安装集团有限公司，浙江 杭州 310001）

1 冷箱扒砂作业特点及危险性分析

冷箱是深制冷装置的核心设备，采用珠光砂作低温保冷材料，珠光砂是由酸性火山玻璃质熔岩膨化而制成的具有导热系数小、不燃、密度小、颗粒体积小、流动性好、无毒无味、极易吸水等特性，冷箱检修作业施工中的扒砂作业是危险性较大的作业。冷箱扒砂作业特点及危险性分析如下。

（1）冷箱内设备、工艺管线密布，且多为铝镁材质，易损伤。内部珠光砂可能结冰严重，如停车后复热不充分，珠光砂凝结成的冰块不能彻底融化，在卸料时易从高处坠落或产生崩塌对冷箱内设备、管道造成损伤、对施工人员造成伤害。

（2）冷箱内含氧量非常高，遇到明火易发生爆炸。

（3）扒砂作业，珠光砂从底部顺势而出，热的空气进入冷箱，使冷箱内空气对流，加上珠光砂的流动摩擦，导致存留在珠光砂内的低温液体急剧汽化，冷箱内压力迅速升高，聚集的能量从卸砂孔口释放，易产生砂爆。

（4）珠光砂密度小、颗粒体积小、流动性好、无毒无味，易发生飘散、掩埋、窒息等。

（5）冷箱高度一般达50～70m，且冷箱内设备、工艺管线密布，局部珠光砂因长时间积压，很难自流，需要人工干涉处理，易发生高空坠落、掩埋、窒息。

（6）冷箱为密闭受限空间，易发生氮气窒息。

2 冷箱扒砂作业的安全控制与管理

2009年7月12日，某公司停车检修，为了加快扒速度，在冷箱底部用气割割开一个600×800mm的扒砂口。作业开始不久，突然冷箱中段断裂倒塌，上塔和粗氩塔等也同时折断倒塌，冷箱所装填的珠光砂在很短时间内向外喷出，造成2人珠光砂窒息死亡，1人被倒塌杂物击中头部死亡，8人受伤。随着深制设备大型化，冷箱的容积与冷箱内充装的珠光砂数量也随之加大，冷箱内扒砂的事故时有发生，为杜绝此类事故的发生，必须落实冷箱扒砂作业的安全控制与管理。

2．1 冷箱扒砂操作规程

（1）扒砂前应制定周密、详细的扒砂方案。做好扒砂前的各项准备工作，冷箱周围设警戒线，并有在紧急情况下的安全撤离通道。

（2）一旦确认冷箱内因容器管道泄漏而使低温液体渗入珠光砂中，在冷箱停止工作开始加温时，应打开冷箱顶部和主换热器平台装砂口，以便于冷箱卸压。

（3）加温应彻底，不留死角，并在塔内各点温度在常温后再加温1～2天，以使冷箱内珠光砂逐步升温，如时间允许，在加温停止后，冷箱最好能静置1～2周左右。

（4）冷箱内珠光砂在冷箱内设备全面加温的同时用冷箱密封气加温干燥。

（5）测量冷箱内气体含量，其含量应小于20%氧含量，加温结束后，关闭冷箱的密封气，直至冷箱密封气压力指示为0。

（6）扒砂应从中部开始，在中部以上扒完后，方可开底部扒砂口，以减少砂爆发生的机率和降低砂爆发生的危害，如已确定冷箱内液体泄漏量较大，且冷箱静置时间短，则应分成多层扒砂，减少砂爆的机率及降低砂爆烈度。没有泄砂口的设备，拆卸人孔螺丝，但螺丝不能全拿掉，应在上两个角上仅有松动。

（7）扒砂时，可借助铲车进行施工，将流出的珠光砂铲到一边进行装袋，以防止装砂人员在卸砂口作业时突然喷砂而无法撤离。

（8）扒砂人员要提前做好施工技术及安全培训，配备护目镜、防尘口罩等劳动保护用品，对万一产生砂爆的人员撤离方法、路线要提前明确，并保证安全通道畅通。

（9）扒砂过程中要派专人监测冷箱内气封气压力、基础温度。一旦发现气封气压力有异常升高现象，应通知扒砂人员迅速撤离现场。

（10）严格控制泄砂速度，即泄即装。留有通道以便人员疏散。

2．2 冷箱扒砂安全组织管理措施

（1）严格执行冷箱扒砂操作规范，做好安全部署，明确各项安全措施，组织安排好作业人员，进行人员作业前专门的针对性的安全技术培训，制定扒砂现场应急救援方案。

（2）编制专项安全方案，落实现场安全负责人，工作人员不得擅自离开现场，需要离开时必须向负责人请假，允许后方可离开。扒砂时每个卸砂口确定人数，轮换班时清点人数，并向上级指挥报告。

2．3 扒砂前冷箱内加温过程中的安全预防措施

（1）确定冷箱扒砂时，设备正常停车，并按排液、冷吹、加温的步骤进行，直到冷箱内各点温度达到常温时结束。

（2）冷箱准备加温的同时，打开冷箱顶部所有人孔盖，加装安全栅栏，做好防雨防风遮挡，使冷箱内气体畅通。

（3）视情况在冷箱底部通入气封氮气加温，使渗入珠光砂内的低温液体随环境及气封气逐步气化，从装砂口排出。加温过程中，应密切注意冷箱的密封气压力，冷箱是否有珠光砂流出，视具体情况调整加温气源压力和加温气流量。操作人员在操作阀门时应缓慢进行，防止操作过快导致加温气量和操作压力过大。密切注视冷箱内的声音是否正常。

（4）加温前打开冷箱顶部人孔和呼吸阀，严格控制密封气量，定期分析冷箱上、中、下部的氧含量，及时分析和判断冷箱内设备是否漏液，防止热空气进入冷箱使液体急剧蒸发造成冷箱鼓爆。

（5）严禁为了赶进度抓时间而缩短加温时间，放宽加温要求，加温结束必须由相关专业负责人确认，加温结束确认冷箱密封氮气已经停止，并加盲板封闭。

2．4 冷箱扒砂基本安全预防措施

（1）扒砂人员熟知扒砂的规定程序和安全注意事项以及发生事故时的安全撤离和应急救援措施。

（2）扒砂场地设危险警戒标识，严禁无关人员出入。高空作业设栏杆或拦绳，做好防坠落措施。

（3）冷箱顶及侧面被打开人孔口设置至少8mm钢筋焊制且间距为150～200mm之间的方格形安全铁栅或专用的安全网，防止人员掉落冷箱。

（4）扒砂作业从冷箱上部开始，逐层往下，严禁从最底部的卸砂口直接扒砂。

（5）扒砂开始时，派专人负责监控冷箱砂层下降情况，并根据砂层下降高度逐层从高往下打开各层人孔，发现珠光砂因凝结成的冰块不能彻底融化而结块或部分区域堆积过高无法正常下降时，停止扒砂作业并及时向负责人进行汇报，由专业人员配戴安全防护用品从冷箱顶部或上层人孔处采用压缩空气将此区域珠光砂吹散，以防引起砂爆造成安全事故并损坏冷箱内管道、设备等。

（6）冷箱内含氧量非常高，遇到明火易发生爆炸。严格执行动火制度，施工中需要动火时，必须进行冷箱内氧含量取样分析，必要时用空气进行冷箱内气体置换，严格执行动火审批手续。

（7）扒砂时应注意砂流速度，严禁珠光砂流动速度过快。珠光砂从底部顺势而出，热的空气进入冷箱，通过控制珠光砂流速而限制冷箱内空气对流速度和珠光砂的流动摩擦产生的热量，预防存留在珠光砂内的低温液体急剧汽化，而导致冷箱内压力迅速升高，聚集的能量从卸砂孔口快速释放而引起砂爆。

（8）参加扒砂人员佩戴必要的劳保用品，并做好围挡防护，严禁施工人员私自将扒砂孔全部打开，严禁施工人员正对扒砂孔进行作业，防止发生珠光砂飘散污染环境、人员掩埋及人员吸入珠光砂产生窒息。

（9）扒砂过程中作业人员从顶部人孔或上层人孔进入冷箱前必须测量冷箱内的含氧量是否在19.5%～22.5%，否则应用空气置换，直到达标后方可进入。防止氮气窒息，防止高空坠落，人员被珠光砂掩埋及吸入珠光砂而致窒息。

（10）扒砂现场准备的工具应严禁油脂，防止污染珠光砂、管道、设备，给冷箱投运留下安全隐患。

（11）扒砂过程中其它情况处理：扒砂过程中，若有人眼睛中进入珠光砂，首先要克制疼痛和难受，严禁用手去揉眼睛，应用清水冲洗，一般在洗眼器上冲洗15分钟以上，以除去眼中物质，必要时求助眼科医生。珠光砂无毒，但有的人皮肤接触珠光砂会产生过敏，应采用清水冲洗干净。现场将设置应急洗眼站或流动洗眼站，珠光砂进入眼里能迅速清洗。

3 结语

随着深制冷装置日趋大型化方向的发展，冷箱装置的安全运行及检修尤显重要，加强扒砂全过程安全控制与管理，确保人员安全、设备安全、环境不受污染、不给后续工作留下安全隐患，在安全的基础上促进效益提升，才是不断的发展。