在石油化工行業，噴砂、防腐作業是一種十分常見的施工作業，但噴砂罐發生爆裂事故在設備噴砂防腐作業過程中較為少見。通過分析一起噴砂作業過程中砂罐爆裂事故的原因，指出忽視時噴砂罐等壓力容器的安全管理是造成事故的最主要原因，并針對事故原因提出相應的預防措施，以確保噴砂作業安全。
    在石油化工行業，噴砂、防腐作業是一種十分常見的施工作業，管線、油罐、壓力容器等多種金屬設備檢修、更新后期，都要進行除銹、噴砂、防腐、油漆等作業，以保護金屬設備，防止金屬腐蝕。但噴砂罐發生爆裂事故在設備噴砂防腐作業過程中較為少見。2005年1月7日，廣州某化工廠油品車間油罐區一臺5000m3的汽油罐G810在檢修噴砂施工過程中發生一起砂罐爆裂事故，所幸未造成人員傷亡。
    1事故概況
    2005年1月7日14時，噴砂施工隊5名施工人員、1名監護人和設備所在的油品車間1名監護人進入到汽油罐G810施工現場。2名監護人在油罐外監護，噴砂施工隊2人進入油罐噴砂作業，2人在砂罐外裝砂和加砂調節，1人（金某）負責開啟壓縮機和觀察中間儲氣罐的情況。14時3分，金某合上電箱電源閘刀，啟動壓縮機，打開閥門送氣入儲氣罐和砂罐，隨后將中間儲氣缸空氣壓力調整到0.65MPa（金某在事故調查時說），14時8分，在砂罐外裝砂的2名施工人員，裝好砂離開砂罐不到3m，正準備重新放好噴砂膠管，突然聽到“轟”的一聲巨響，一臺砂罐的錐形罐頂（約8kg重）爆裂，沖破上方棚架竹竿和帆布，爆起約30m高，罐內黑砂噴灑，像高空燃放煙花一樣。砂罐錐形罐頂向南側水平拋飛出19.5m，砸在水泥消防道上；砂罐密封空心鐵錐（約3kg重）向西北方向越過G810罐頂（16.5m高）飛出65m，砸在西北管廊L403（Dn150）、L433（Dn100）2條柴油管線上，2條柴油管線受到高空墜落物體打擊，局部變形。
    現場人員立即逃避，并迅速停止壓縮機運行和停電，所幸無造成人員傷亡。監護人員及時將事故發生情況向有關管理人員報告，相關管理人員聞訊后立即直到事故現場處理�，F場檢查發現砂罐頂一圈焊縫全部斷裂，錐形頂上4條焊接在罐內壁的支撐斷裂，砂罐錐形頂飛出；與砂罐上下連接的進氣管和出砂管斷裂；砂罐底座水泥磚面震碎，三腳支撐腿下沉；由上可見，發生爆炸時壓力是巨大的。
    2設備概況
    事故發生后，調查發現，該砂罐為噴砂施工隊自己制造的一個金屬容器，已使用近4年時間，砂罐上未見到銘牌，砂罐簡體油漆已脫落，噴砂施工隊也無法提供該砂罐的任何原始技術資料，后檢測得知，該砂罐封頭、筒體材質為碳鋼，規格φ800×1300×6mm，筒體和封頭實測最小厚度5.3mm，筒體和封頭連接處只有3.5mm。與該砂罐連接的中間儲氣罐規格為φ800×2476×6mm，主體材質為Q235A，銘牌完好，投用日期2000年10月，設計壓力0.88MPa，使用壓力Pw小于0.80MPa，Tw：常溫，介質：空氣，儲氣罐原始資料齊全，結構合理，幾何尺寸符合要求，壁厚測定符合使用要求，無損檢測（MT、UT）均未發現超標缺陷。但該儲氣罐罐頂安全閥（型號A27W－10T）校檢日期為2003年10月，且安全閥未加鉛封；儲氣罐安全附件壓力表無校驗日期。
    3事故原因分析
    噴砂作業簡易流程如下圖：

噴砂作業簡易流程圖

    噴砂作業前閥1、2、3、4處于關閉狀態。先給砂罐裝好砂，噴砂作業時，先開啟空氣壓縮機，調節好壓力，送氣入儲氣罐和打開閥1送氣入砂罐，待進入砂罐內的空氣把錐型密封重錘頂起密封，依次打開閥2、4、3，并調節好閥門開度，開始噴砂除銹作業。然后，打完一砂罐砂子后，這樣的過程又重新開始。
    根據國家質量技術監督局1999年頒布的《壓力容器安全技術監察規程》的規定，該規程適用于同時具備下列條件的壓力容器：最高工作壓力大于等于0.1MPa；內直徑大于等于0.15m，且容積大于等于0.025m3；介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體。從上面的噴砂的操作可以看到，在打開閥1送氣入砂罐，而閥2、4、3又處于關閉，進入砂罐內的空氣把帶有橡膠片的錐形密封重錘頂起密封后，這一段時間內，砂罐上部粉塵氣體空間壓力通常都要達到0.70MPa左右。砂罐的內直徑達0.8m，砂罐上方粉塵氣體空間容積遠大于0.025m3，砂罐在工作時，完全符合《壓力容器安全技術監察規程》中壓力容器的定義。但當閥2、4、3打開后，由于砂罐內壓力驟降，承受高壓的時間短、間歇進行，且砂罐頂部錐形密封重錘不密封時，砂罐為敞口容器，加之噴砂除銹作業，正是由于這種施工作業十分常見，而且在噴砂除銹作業過程中發生類似事故實不多見，所以許多人往往不把砂罐當壓力容器來對待管理。
    根據事故調查情況，原因如下：
    （1）砂罐設備本身存在隱患，尤其是砂罐筒體與封頭的焊縫存在缺陷，是事故發生的主要原因。砂罐由無設計和生產資格的施工單位自制，沒有經過產品正規的質量和安全檢驗合格出廠，沒有按照壓力容器的有關規定進行管理和定期效驗。
    （2）砂罐由于長期使用，砂罐筒體與封頭的焊縫已經疲勞，強度大大降低，承受較高壓力后發生爆裂。
    （3）設備安全管理存在漏洞，是事故發生的重要原因。因砂罐本身不是一個密封金屬容器，誤認為不是壓力容器，一直以來未按壓力容器進行對待管理。即使是儲氣罐，也沒有嚴格執行壓力容器的有關規定，安全閥和壓力表都沒有及時重新進行校驗。
    （4）施工單位5名施工人員都無壓縮機操作和噴砂作業上崗資格證，施工作業人員沒有經過考試培訓，無證上崗，安全意識差，對設備的安全狀況認識不足。
    （5）開啟壓縮機和噴砂作業，施工單位未制定任何安全操作規程和施工作業安全規程。
    （6）施工管理單位在施工HSE、JHA風險評估中，沒有把砂罐按壓力容器對待，未制定相應的防范措施；施工管理單位對施工機具和施工現場安全檢查監督不到位，沒能及時發現設備存在的隱患和施工人員存在的問題。
    4預防措施
    （1）切實提高對噴砂除銹作業安全的認識和安全管理，對砂罐、儲氣罐等要嚴格執行壓力容器有關檢查、校驗等規定。到正規廠家購買合格出的砂罐，無原始資料的砂罐、過期未校驗的砂罐要立即停止使用，并重新送到有資格的壓力容器專業檢驗所進行檢測。砂罐、儲氣罐等應定期進行液壓試驗及氣密性試驗，所用的壓力表、安全閥等均應定期校難。嚴格執行《壓力容器安全技術監察規程》，安全閥每年至少校驗1次。
    （2）對砂罐、儲氣罐等噴砂設備、壓力容器，產品出廠原始資料、產品出廠質量和安全檢驗合格報告書、定期檢驗報告書等，施工單位要建立相應的技術檔案，以便及早發現和消防在的隱患。
    （3）制定和不斷完善操作壓縮機和噴砂作業安全規程、安全注意事項、應急處理措施，相關作業人員必須經過有培訓資格和頒發上崗資格的培訓考核機構培訓，并考試合格持證后，方能上崗作業。
    （4）施工隊伍自身要加強安全管理，加強對噴砂施工作業人員的安全教育，提高作業人員的安全意識；組織作業人員和有關管理人員認真學習相關的作業安全規程、安全注意事項、應急處理措施，在施工作業中嚴格執行安全規程，杜絕違章指揮、違章操作和違章施工。組織作業人員深入學習噴砂設備的相關知識，做到懂原理、懂正確使用和正確維護。
    （5）施工管理單位要切實加強施工安全檢查和監督，不斷提高安全管理水平。按照HSE管理體系的要求，認真做好施工作業危害識別和風險評估，不斷補充和完善識別和評價的內容，努力提高危害識別和風險評估水平，制定更全面的安全防范措施，并使各項措施落到實處，確保施工作業安全。