空分冷箱珠光砂爆炸事故的原因分析和预防
内容摘要：本文对国内空分冷箱装卸珠光砂发生的事故进行了分析，找出产生事故的原因，并对原因进行剖析，提出了预防措施。
关键词：珠光砂、冷箱爆炸、原因剖析、预防措施。
1 问题的提出
随着空分设备大型化，空分冷箱随之加大、升高，有的高达60余米。冷箱内充填的珠光砂容量随之增多，冷箱内珠光砂装卸的事故时有发生。
（1）1972年，连源钢厂在装珠光砂时，装珠光砂的人从装砂人孔掉入冷箱，经奋力抢救，但是，抢救出来的人已窒息死亡。
（2）1972年12月，鞍钢氧气厂在冷箱卸珠光砂时，珠光砂突然倾泄下来，其中1人被埋，抢救出来已窒息死亡。
（3）1984年4月，本钢氧气厂，抢修空分调阀的检修工，因被氮气窒息，后掉入珠光砂中死亡。
（4）1990年，某化工厂10000m3/n空分设备因漏液需停车检修。按正常操作规定进行排除液体、加温除，然后、卸珠光砂时，不是打开珠光砂卸砂专用孔，而是卸下冷箱最下部的检修用的冷箱人孔盖板，人孔板打开后没有多长时间，就听到一声巨响，珠光砂喷出约8m远，整只高40m的方冷箱变成圆冷箱，280号的工字钢、槽钢全部向外弯曲，鼓了出来。
（5）2000年8月21日，江西萍乡钢厂空分设备组织人员在扒珠光砂，另一台空分设备开着排放液氧，液氧随地沟汽化，由于电动机冒火花，引起爆炸，22人丧生。
（6）2001年某钢厂6000m3/h空分设备，液空进粗氩塔冷蒸发器调节阀严重漏液，大量液空进人冷箱内的珠光砂中。经停车、排液、加温后卸砂，从冷箱下部的珠光排放口卸砂，没有多久，一声巨响，板式冷箱顶盖全部掀开，方冷箱变成了圆冷箱。
（7）2005年10月，马钢2万m3/h空分设备冷箱内进行检修，冷箱中的珠光砂喷泄下来，造成1人死亡。
（8）2005年11月29日，西宁特钢6000m3/h空分塔漏液，卸沙检修中，突然喷沙，造成严重损坏，修理费损失120万元。
（9）2006年1月6日，水钢氧气厂3号空分设备在检修过程中，将塔内的珠光砂卸下来，突然“轰隆”一声，大量珠光砂劈头盖脸的喷射出来，27名在塔前装珠光砂的民工埋在砂堆中，经抢救20人命脱险，7名女工丧生。
（10）2007年1月2日，四川威远钢厂10000m3/h空分设备卸珠光砂中，突然喷砂，四周堆满珠光砂，在清点人数时，发现少1人，救出来时已死亡。
（11）2008年2月，江苏常州长宇实用气体有限公司3000m3/h液体空分设备在卸珠光砂时，突然发生爆炸，方冷箱变成圆冷箱，幸亏珠光砂喷出的方向在卸沙群的背面，未造成人员伤亡。
（12）2009年7月15日，江苏无锡新三洲特钢6000m3/h空分装置泄漏，外壳结霜，7月12日停车，12日当日排完液体，并进行了加温处理，7月15日在未确认冷箱内温度的情况下，未启用冷箱原有的卸砂孔，在旁边用气割刀切开了一个60×80×60㎝的U型口违规卸砂，7：30时发生大量珠光砂喷出，下塔、上塔、氩塔整体倒塌，造成11人被埋，其中3人死亡。直接损失近千万元。
上述的事故案例，充分告戒人们空分设备冷箱装卸珠光砂时存在的危险性，那么，造成装卸珠光砂危险的原因是什么？
2 发生空分冷箱珠光砂事故的可能的原因分析
2.1 介质隐藏的危险因素：
空分设备冷箱内充填的珠光砂，又名膨胀珠光岩，由玻璃质山岩经破碎及高温焙烧而成，呈圆珠松散颗粒，无毒、无味、不燃烧、不腐蚀。由于它具有极低的导热性和可靠的化学稳定性，有良好的充填流动性和极低的容重性；珠光砂粒度一般为0.05～1㎜,松散度45～80㎏/m3,由于珠光砂有优良绝热性能，广泛地应用于空分、制冷设备冷箱的绝热。但由于珠光砂很轻，易飞扬，粉末刺激喉头和眼鼻，很易吸入肺，引起咳嗽，人员落入其中，很快被淹没而窒息死亡。
2.2 在卸光砂过程中造成冷箱爆炸的原因综合起来有以下几种可能性：
空分塔内管道、容器泄漏，特别是低温液体的泄漏，使珠光砂中贮存了液体，未经彻底加温、汽化，卸沙时温度升高，流动速度很快，产生摩擦静电，导致液体急剧膨胀，气压升高，引起冷箱爆炸；
2.3 冷箱内珠砂加温不彻底的原因又存在以下几种可能：
2.3.1 空分塔冷箱珠光砂加温管通布置不合理或没有考虑整体珠光的加温；
a)空分塔冷箱总体设计时，只在珠光砂冷箱基础卸一个测温点，在冷箱底部四周设加温管，在容器底和主要液体未设加温管。有的空分塔只设污氮进冷箱充氮管，目的是控制冷箱内保持正压，防止防止大气吸入冷箱，使珠光砂变潮，在冷箱底部没有设珠光砂绝热层加温管道。
b)空分塔冷箱顶部没有设呼吸阀，或者顶部人孔布置不均匀，不能使加温气体均匀排出；
c)珠光砂层没有设置温度计，加温时充无法测定温度。
d)空分塔冷箱高度大于40m以上时，只有底层设卸沙孔，会引起卸砂时流动速度过快。
2.3.2 珠光砂加温方法不妥当：
a)加温时冷箱顶盖没有全部打开,使加温气体不能均匀的通过绝热层；
b)加温的时间不够，未加温到常温或接近常温。
2.3.3组织卸砂和参加卸砂的人员未经专业培训，由临时民工组织的包工头组织卸砂，只求卸砂速度快，把冷箱底部的人孔板打开或切开冷箱板违规卸砂。
