CO2回收系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中的危險(xiǎn)源及風(fēng)險(xiǎn)防控

陳 偉，宋 建

（江蘇中煙有限責(zé)任公司徐州卷煙廠，江蘇徐州 221111）

0 引言

干冰膨脹煙絲是以CO2為主要介質(zhì)的一種煙絲膨脹技術(shù)，整條生產(chǎn)線中包括壓力容器和安全閥等特種設(shè)備及其附件。按照相關(guān)法律法規(guī)，干冰膨脹煙絲在線安全閥每年須檢驗(yàn)一次，檢驗(yàn)完成后生產(chǎn)線回收系統(tǒng)應(yīng)予以恢復(fù)，保證正常的生產(chǎn)需要。

干冰膨脹煙絲加工裝置主要由“冷端”和“熱端”兩大工藝設(shè)備組成[1]。其中冷端工藝設(shè)備由“浸漬”和“回收”兩部分系統(tǒng)組成，主要包括浸漬器、貯罐、工藝罐、高壓回收罐、低壓回收罐等壓力容器類(lèi)特種設(shè)備[4]，見(jiàn)圖1。浸漬設(shè)備的主要作用是利用液態(tài)CO2對(duì)煙絲進(jìn)行浸漬，回收設(shè)備的主要作用是對(duì)氣、液態(tài)CO2的回收和保持各罐體的壓力平衡。按特檢設(shè)備要求，在對(duì)壓力容器的安全附件安全閥進(jìn)行年檢后[2]，回收系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)恢復(fù)。將處于排空狀態(tài)的回收系統(tǒng)恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)，需經(jīng)過(guò)CO2充裝、各儲(chǔ)罐的充壓、液態(tài)CO2的泵入、壓縮機(jī)的降壓等關(guān)鍵步驟，每個(gè)環(huán)節(jié)均存在風(fēng)險(xiǎn)[3]。及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些可能的危險(xiǎn)源及其風(fēng)險(xiǎn)，并采取有效的防控措施，以確保人員、設(shè)備的安全，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。結(jié)合實(shí)際操作過(guò)程的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納在回收系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行探究與分析，驗(yàn)證防控措施的有效性，對(duì)保障膨脹線安全生產(chǎn)具有一定的借鑒價(jià)值。

1 危險(xiǎn)源及其風(fēng)險(xiǎn)分析和防控措施

針對(duì)膨脹煙絲生產(chǎn)線安全閥檢驗(yàn)作業(yè)后，在恢復(fù)回收系統(tǒng)過(guò)程中可能存在的各類(lèi)危險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析、總結(jié)，并制定相應(yīng)的防控措施，將危害降至最低，以保證系統(tǒng)安全恢復(fù)、生產(chǎn)線順利投產(chǎn)。

1.1 安全閥復(fù)位過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施

1.1.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

由于安全閥檢驗(yàn)，CO2回收系統(tǒng)壓力容器和管道內(nèi)已排放干凈，因此CO2回收系統(tǒng)恢復(fù)前的首要工作是對(duì)所有的在線安全閥安裝到位，確保所有安全閥歸于原位。安全閥復(fù)位存在漏裝、錯(cuò)裝的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致后期充裝時(shí)CO2泄漏，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致部分容器損壞爆炸等。

1.1.2 防控措施

（1）建立詳細(xì)的安全閥臺(tái)賬，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)安全閥的安裝位置、口徑、壓力值、類(lèi)型，為安全閥復(fù)位提供可靠的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源，杜絕漏裝。

（2）安全閥編號(hào)管理，設(shè)置一對(duì)一吊牌，安全閥閥體上設(shè)置鋼制吊牌，現(xiàn)場(chǎng)安全閥安裝位置設(shè)置同樣的吊牌，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)匹配，杜絕錯(cuò)裝。

（3）設(shè)專門(mén)維修人員負(fù)責(zé)安全閥的復(fù)位，要求作業(yè)過(guò)程中至少2人對(duì)檢驗(yàn)過(guò)的安全閥進(jìn)行設(shè)定壓力值核對(duì)，確保檢驗(yàn)結(jié)果符合生產(chǎn)實(shí)際。

1.2 貯罐充裝過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施

1.2.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

安全閥復(fù)位完成后，為給CO2回收系統(tǒng)提供穩(wěn)定的壓力來(lái)源，需對(duì)貯罐充裝CO2。貯罐的主要用途是貯存純凈的CO2液體，當(dāng)工藝罐中的CO2在生產(chǎn)過(guò)程中消耗至設(shè)定值時(shí)，由貯罐經(jīng)補(bǔ)償泵自動(dòng)向工藝罐補(bǔ)充液體CO2，確保CO2回收系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。

目前貯罐充裝都是通過(guò)外來(lái)的CO2運(yùn)輸槽車(chē)完成作業(yè)，充裝時(shí)主要存在CO2氣液泄漏、窒息、壓力容器和壓力管道爆炸等風(fēng)險(xiǎn)。

1.1.2 防控措施

圖1 CO2回收系統(tǒng)控制設(shè)備組成

（1）充裝作業(yè)前準(zhǔn)備：①現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全作業(yè)警示標(biāo)志，如警戒線等，并由崗位人員和外來(lái)隨車(chē)人員在警戒線外一起警戒，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)；②崗位人員對(duì)外來(lái)隨車(chē)人員進(jìn)行資格審核，只有持有特種設(shè)備作業(yè)證人員才能進(jìn)行充裝作業(yè)；③現(xiàn)場(chǎng)崗位人員負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)，攜帶手持CO2檢測(cè)儀器巡視，并在現(xiàn)場(chǎng)配備空氣呼吸器等應(yīng)急物品；④充液前需排凈各閥門(mén)的冷凝水，防止閥門(mén)表面形成冰層造成閥門(mén)冰凍。

（2）充裝作業(yè)中：①剛開(kāi)始充裝時(shí)，先低壓充裝，測(cè)試充裝口是否有泄漏；②崗位操作人員攜帶手持CO2檢測(cè)儀器，對(duì)罐體、連接法蘭、螺紋進(jìn)行檢測(cè)；③可用肥皂水對(duì)安全閥法蘭、螺紋密封性進(jìn)行檢測(cè)；④佩戴低溫防護(hù)手套，防止接觸干冰發(fā)生凍傷危險(xiǎn)；⑤作業(yè)過(guò)程中，操作人員和隨車(chē)人員全程監(jiān)督，不得離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。

公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作作為一項(xiàng)長(zhǎng)期性工作，需要耗費(fèi)大量的人力、物力。因此，為了提高公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的開(kāi)展效率與開(kāi)展質(zhì)量，就必須要加大公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的經(jīng)費(fèi)投入。首先，有關(guān)部門(mén)要設(shè)立專門(mén)的公路養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)管理中心并讓專業(yè)人員對(duì)公路養(yǎng)護(hù)的資金進(jìn)行集中管理，根據(jù)公路橋梁養(yǎng)護(hù)的實(shí)際建設(shè)情況與加固維修狀況進(jìn)行資金的劃撥，以此保證公路橋梁養(yǎng)護(hù)后續(xù)工作資金的充裕性；其次，公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作需要不斷引進(jìn)高科技維修設(shè)備，以此保證公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的高效開(kāi)展；與此同時(shí)，公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作還需要引進(jìn)具備較強(qiáng)技術(shù)性的專業(yè)人才，以此保證公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的正常運(yùn)行[8]。

1.3 儲(chǔ)罐充壓過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施

1.3.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

貯罐CO2液體充裝完成后，需對(duì)工藝罐、高壓回收罐、低壓回收罐進(jìn)行充壓。氣體CO2按罐體額定壓力設(shè)定值由高到低逐一充壓，通過(guò)閥門(mén)架各手閥門(mén)操作，見(jiàn)圖2。該步驟的風(fēng)險(xiǎn)主要包括氣體泄漏和不可冷凝氣體的混入。

圖2 儲(chǔ)罐充壓現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

1.3.2 防控措施

儲(chǔ)罐充壓強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)流程作業(yè)，不得顛倒，步驟如下：

（1）充壓前應(yīng)排凈管道中可能存有的冷凝水。

（2）打開(kāi)貯罐與工藝罐直接連通的閥門(mén)，應(yīng)緩慢打開(kāi)手閥，充入適當(dāng)壓力后關(guān)閉。此過(guò)程中可利用氣體CO2作罐體的氣密性試驗(yàn)，以肥皂水檢查安全閥法蘭、螺紋密封性，提前測(cè)試，避免因CO2泄漏造成窒息；充入CO2氣體時(shí)應(yīng)觀察罐體壓力，防止管道超壓。

（3）工藝罐與貯罐壓力平衡后關(guān)閉閥門(mén)，由工藝罐向高壓罐充入氣體，再由高壓罐向低壓罐充入。

（4）經(jīng)閥門(mén)架排空閥從高點(diǎn)排空各罐體中的不可冷凝氣體，防止不可冷凝氣體的混入。

1.4 工藝罐充裝液態(tài)CO2過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施

工藝罐單元的主體是一臺(tái)臥式壓力容器，為浸漬工藝提供二次增壓用的CO2氣體和浸漬工藝提供浸泡煙絲用的CO2液體，回收浸漬器回流的CO2液體，也從回收系統(tǒng)接收冷凝的CO2液體。工藝管充裝液體過(guò)程中的危害因素主要包括氣液泄漏、壓力容器和壓力管道爆炸、泵入管道進(jìn)出口手閥冰凍。

1.4.2 防控措施

（1）充裝前準(zhǔn)備：①需排凈管道、閥門(mén)處的冷凝水，以免充入液體CO2后在閥門(mén)球閥表面形成冰層，造成手閥無(wú)法正常啟閉故障；②確認(rèn)工藝罐附近區(qū)域的CO2探測(cè)器運(yùn)行正常，信號(hào)聯(lián)動(dòng)強(qiáng)排風(fēng)機(jī)在周?chē)鷧^(qū)域CO2濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)能夠全部聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)。

（2）氣液CO2的泄漏主要由閥門(mén)、安全閥安裝不正確以及工藝罐超壓安全閥開(kāi)啟造成，因此應(yīng)通過(guò)壓力控制充裝：①各手動(dòng)閥門(mén)、安全閥安裝完成后，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍饷苄栽囼?yàn)，使用肥皂水等進(jìn)行檢測(cè)，如有泄漏應(yīng)暫停作業(yè)；②充裝過(guò)程需時(shí)刻注意罐體壓力變化情況，嚴(yán)禁超壓充裝；③技術(shù)措施方面，關(guān)注工藝罐下的3組電加熱器，當(dāng)加熱器組的溫度傳感器檢測(cè)到的溫度值為負(fù)值時(shí)，才允許根據(jù)工藝罐的壓力逐步啟動(dòng)加熱器組，否則禁止啟動(dòng)加熱器；當(dāng)罐體壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，禁止加熱器啟動(dòng)并報(bào)警；④向工藝罐泵入液體CO2時(shí)，P22工藝泵機(jī)械密封處可能出現(xiàn)CO2泄漏，注意及時(shí)中止充裝，關(guān)閉補(bǔ)液手閥，對(duì)機(jī)械密封處進(jìn)行維修后，再重新充裝。

1.5 壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施

1.5.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

膨脹煙絲生產(chǎn)線主要包括3臺(tái)壓縮設(shè)備：低壓壓縮機(jī)、高壓壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)。高低壓壓縮機(jī)主要用于高低壓儲(chǔ)罐的壓力控制，制冷壓縮機(jī)主要功能是對(duì)工藝罐中的CO2氣體進(jìn)行冷卻降壓，送入工藝罐重復(fù)使用。風(fēng)險(xiǎn)主要是壓縮機(jī)故障導(dǎo)致壓力容器超壓等造成的容器爆炸。

1.5.2 防控措施

（1）氣體CO2在進(jìn)入壓縮機(jī)前需排凈管道中可能的冷凝水，以免冷凝水隨氣體混入，由于液體的不可壓縮性對(duì)壓縮機(jī)缸體造成損壞。

（2）檢查冷卻水流量、壓縮機(jī)油溫、油壓、油位等指標(biāo)。

（3）斷送電應(yīng)由專業(yè)電氣維修人員完成[3]。

（4）制冷壓縮機(jī)還需檢查冷凝介質(zhì)液位，缺失時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充，嚴(yán)格控制加注量，以免發(fā)生壓縮機(jī)液擊的危害。

2 結(jié)束語(yǔ)

以膨脹煙絲生產(chǎn)線CO2回收工藝為例，針對(duì)恢復(fù)回收系統(tǒng)正常狀態(tài)關(guān)鍵步驟中的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析、辨識(shí)，并對(duì)其控制措施進(jìn)行研究探討，采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施和管理措施，消除安全事故隱患，避免安全事故的發(fā)生，以確保生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全。