回收鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間6 m焦?fàn)t作業(yè)危險(xiǎn)因素分析及措施制定

嚴(yán)鐵軍 余剛強(qiáng) 張軍 張利玉

（武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限公司，武漢 430082）

0 引言

武鋼焦化公司1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t為2座6 m焦?fàn)t，其產(chǎn)生荒煤氣通過(guò)1A煤氣鼓風(fēng)機(jī)抽送至一回收系統(tǒng)。近期發(fā)現(xiàn)煤氣精制分廠一回收1A-1B鼓冷煤氣管道腐蝕嚴(yán)重，管道上有大量臨時(shí)補(bǔ)漏點(diǎn)，屢次發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏隱患，嚴(yán)重影響了焦化公司的安全生產(chǎn)工作。同時(shí)焦化公司近期新建的煤氣質(zhì)量提升項(xiàng)目包含了從1A鼓冷和1B鼓冷接入煤氣的管道。

為履行企業(yè)主體責(zé)任，確保原有的1A-1B鼓冷煤氣管道盡快停用，消除重大安全環(huán)保隱患。焦化公司決定將一回收1A鼓冷至1B鼓冷新煤氣管道提前進(jìn)行碰頭作業(yè)，也為下半年煤氣質(zhì)量提升項(xiàng)目投產(chǎn)創(chuàng)造條件。管道碰頭作業(yè)計(jì)劃3d，在這期間1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間。作業(yè)時(shí)1A煤氣鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，從初冷器前至鼓風(fēng)機(jī)煤氣全線停產(chǎn)，氮?dú)獗海?號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t煤氣放散點(diǎn)火。

為保證延長(zhǎng)結(jié)焦期間焦?fàn)t作業(yè)過(guò)程安全、環(huán)保受控，同時(shí)保證焦?fàn)t砌體的完整性，應(yīng)對(duì)管道碰頭期間的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)，并對(duì)應(yīng)制定合理的爐體嚴(yán)密措施及溫度、壓力制度，以保證1A-1B煤氣管道碰頭時(shí)回收鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間安全、環(huán)保受控，碰頭結(jié)束鼓風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行后，焦?fàn)t能迅速轉(zhuǎn)為正常操作。

1 回收鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間焦?fàn)t生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1 荒煤氣溢出造成環(huán)保及安全風(fēng)險(xiǎn)

1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t每座焦?fàn)t吸氣管分2段，集氣管壓力設(shè)定值為120 Pa，以保證生產(chǎn)過(guò)程中炭化室壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t放散管過(guò)程需手動(dòng)開(kāi)閥，放散管未設(shè)置長(zhǎng)明火，因此不能進(jìn)行自動(dòng)放散。在1A鼓風(fēng)機(jī)停初期，人員組織不到位及相關(guān)工器具（手拉葫蘆、抹布及點(diǎn)火桿等）準(zhǔn)備不充分時(shí)會(huì)造成放散管開(kāi)關(guān)不及時(shí)導(dǎo)致上升管沖蓋或者未及時(shí)點(diǎn)火，此時(shí)荒煤氣會(huì)大量溢出。同時(shí)生產(chǎn)節(jié)奏沒(méi)控制好，導(dǎo)致荒煤氣產(chǎn)出量過(guò)大，造成放散不能滿足條件，荒煤氣由上升管及爐門、爐圈等部位溢出造成環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，焦?fàn)t煤氣主要成分如表1所示。

表1 焦?fàn)t煤氣中的主要成分及爆炸極限 %

由表1可知焦?fàn)t煤氣中CO體積分?jǐn)?shù)為5%~8%，荒煤氣從上升管溢出易造成現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備放散及記錄人員煤氣中毒。其爆炸極限為4.5%～35.8%，燃點(diǎn)為600℃，碰頭期間，為了集氣管保壓焦?fàn)t還在生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)明火不易控制，會(huì)有荒煤氣溢出遇明火爆燃或爆炸風(fēng)險(xiǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)也巨大［1-2］。

1.2 炭化室負(fù)壓導(dǎo)致?tīng)t體受損

由于鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間，焦?fàn)t生產(chǎn)按照每小時(shí)2～3爐在組織生產(chǎn)?？赡軙?huì)造成即將干活段集氣管壓力過(guò)低，造成炭化室負(fù)壓，空氣進(jìn)入炭化室使?fàn)t門、爐框、爐蓋、爐圈及上升管系統(tǒng)等密封不嚴(yán)處產(chǎn)生局部高溫，燒損部分鐵件，引起復(fù)產(chǎn)后焦?fàn)t各部位冒煙及竄漏等環(huán)保問(wèn)題。同時(shí)負(fù)壓還會(huì)引起炭化室爐墻竄漏、焦炭及荒煤氣質(zhì)量降低等問(wèn)題。

1.3 溫度控制不當(dāng)造成二次焦

在管道碰頭前，生產(chǎn)計(jì)劃提前按24 h排一輪，標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在1 220℃左右；計(jì)劃第二輪按38 h左右排，標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在1 200℃左右。在這過(guò)程中要重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題，溫度控制不當(dāng)會(huì)造成二次焦，而在處理二次焦過(guò)程中又會(huì)造成燙傷、燒傷、蒸汽傷人以及車輛傷害等風(fēng)險(xiǎn)［3］。

1.4 高溫燙傷及中暑

放散過(guò)程焦?fàn)t還在按計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，爐頂作業(yè)人員（爐蓋工及煤車司機(jī)）在正常作業(yè)。同時(shí)為了對(duì)集氣管壓力進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)煤氣管道狀況加強(qiáng)檢查及控制好溫度，爐頂作業(yè)人員較多。點(diǎn)火放散過(guò)程造成爐頂區(qū)域空氣溫度及周圍欄桿、平臺(tái)等導(dǎo)熱性強(qiáng)的鐵件溫度快速升高。特別是風(fēng)從機(jī)側(cè)往焦側(cè)吹時(shí)，爐頂爐臺(tái)靠機(jī)側(cè)監(jiān)測(cè)空氣溫度有50℃左右。正常生產(chǎn)時(shí)橋管溫度在80℃左右，上升管外壁溫度120℃左右，這些熱氣流也會(huì)向外擴(kuò)散［4］。

放散作業(yè)持續(xù)3d，作業(yè)地點(diǎn)都在上升管平臺(tái)附近，熱氣流上升正對(duì)作業(yè)人員，作業(yè)時(shí)間正好是夏季，連續(xù)的高溫作業(yè)會(huì)導(dǎo)致作業(yè)人員的作業(yè)能力下降，甚至引起中暑。同時(shí)高溫氣體及周圍的鐵件等也會(huì)造成作業(yè)人員燙傷［5］。

2 回收鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間焦?fàn)t采取的控制措施

2.1 提前準(zhǔn)備、延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間

6 m焦?fàn)t每座焦?fàn)t吸氣管分2段，集氣管壓力設(shè)定值為130 Pa，以保證生產(chǎn)過(guò)程中炭化室壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。在放散初期集氣管壓力有400 Pa左右，因壓力過(guò)大會(huì)造成爐門、爐框以及部分承插口冒大煙甚至沖蓋子，環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)較大。為確保煤氣管道碰頭作業(yè)過(guò)程中環(huán)保及安全受控，防止放散管點(diǎn)火不及時(shí)及壓力波動(dòng)荒煤氣從放散管和上升管蓋逸出，特制定以下措施：

1）提前試放散管，準(zhǔn)備點(diǎn)火桿、煤油，保證翻板能夠靈活開(kāi)啟、及時(shí)點(diǎn)火。

2）提前一輪延長(zhǎng)1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t結(jié)焦時(shí)間（按24 h排一輪，標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在1 220℃左右），減少焦?fàn)t煤氣發(fā)生量。

3）使用移動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)車對(duì)1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t區(qū)域上風(fēng)側(cè)、下風(fēng)側(cè)開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)。

4）與回收作業(yè)區(qū)加強(qiáng)聯(lián)系，放散管打開(kāi)并點(diǎn)火成功后再停鼓風(fēng)機(jī)。

通過(guò)以上措施有效防止了荒煤氣的溢出及壓力波動(dòng)造成人員中毒。

2.2 加強(qiáng)集氣管溫度、壓力監(jiān)控及爐體密封

延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間后，荒煤氣發(fā)生量減少，隨著檢修時(shí)間的延長(zhǎng)，集氣管和吸氣管壓力降低，甚至可能產(chǎn)生負(fù)壓。6 m焦?fàn)t集氣管上安裝有2個(gè)取壓管和熱電偶連通到中控室，對(duì)集氣管溫度、壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了防止因取壓管堵塞及線路問(wèn)題導(dǎo)致壓力失真。在每座集氣管清掃孔上臨時(shí)安裝了3個(gè)U型表，在吸氣總管上也安裝1個(gè)U型表，安排專人半小時(shí)對(duì)集氣管壓力進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)記錄，并通過(guò)對(duì)講機(jī)與中控室進(jìn)行實(shí)時(shí)核對(duì)，防止出現(xiàn)壓力異常。同時(shí)采取以下措施防止溫度異常及集氣管、炭化室負(fù)壓。

1）以每小時(shí)2～3爐分段生產(chǎn)控制集氣管壓力，嚴(yán)禁集氣管壓力負(fù)壓，最低壓力不得低于60 Pa（備用：提前將蒸汽管道或氮?dú)夤艿篮图瘹夤苓B接好進(jìn)行保壓）。

2）根據(jù)集氣管溫度（80～100℃），調(diào)節(jié)氨水噴灑量，以防止焦油在集氣管和吸氣管里冷凝。

3）排落翻板計(jì)劃，按計(jì)劃落翻板。

4）爐門、瓦工及焦?fàn)t三班需加強(qiáng)爐框、爐門刀邊、裝煤孔蓋及其他部位的密封檢查，以防止集氣管壓力過(guò)低，造成炭化室負(fù)壓。

5）恢復(fù)正常生產(chǎn)后加強(qiáng)焦?fàn)t維護(hù)，需對(duì)小爐頭、斜道正面、蓄熱室封墻和廢氣盤單叉進(jìn)行檢查密封工作，同時(shí)也要對(duì)上升管根部及橋管承插口進(jìn)行重新檢查密封。

2.3 嚴(yán)格把控焦?fàn)t溫度

為了防止因溫度控制不當(dāng)造成高、低溫事故，保證作業(yè)過(guò)程安全，需對(duì)焦?fàn)t溫度及作業(yè)計(jì)劃嚴(yán)格控制［6］。

1）推焦計(jì)劃7月19日白班開(kāi)始按24 h排一輪，標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在1 220℃~1 270℃，7月18日白班2次溫度測(cè)后視溫度情況開(kāi)始逐步減量；7月20日白班計(jì)劃按34 h左右排，標(biāo)準(zhǔn)溫度控制在1 180℃~1 230℃，7月19日白班2次溫度測(cè)量后視溫度情況開(kāi)始控制減量。

2）每小時(shí)按照2~3爐作業(yè)，分段干活，保證各段集氣管壓力溫度。

3）每班測(cè)量4次直行溫度，嚴(yán)格及時(shí)控制好個(gè)別燃燒室高低溫號(hào)，溫度異常采用加減考克進(jìn)行控制，并作好詳細(xì)記錄。焦?fàn)t整體溫度較高時(shí)，可采用間斷加熱的方法，用交換機(jī)打到中間位置（2座焦?fàn)t輪流間斷加熱）。

4）支管壓力不得低于500 Pa，不高于2 000 Pa，為保證支管壓力，可全爐關(guān)小加減考克控制。

5）分煙道吸力根據(jù)空氣過(guò)剩系數(shù)和看火孔壓力控制調(diào)整（0 Pa～10 Pa），注意同時(shí)減小風(fēng)門開(kāi)度，以防止?fàn)t頂溫度過(guò)高（降低了標(biāo)準(zhǔn)溫度，一定注意同時(shí)減小風(fēng)門開(kāi)度，否則無(wú)法保證看火孔壓力）。

6）管道碰頭完成后，鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)始正常運(yùn)行焦?fàn)t。焦?fàn)t生產(chǎn)恢復(fù)，將風(fēng)門開(kāi)度和煙道吸力恢復(fù)正常狀態(tài)，推焦計(jì)劃按29、26、22、19 h分4輪，恢復(fù)至正常結(jié)焦時(shí)間。溫度控制如表2所示。

過(guò)程作業(yè)人員必須穿好工作服、戴好手套，加強(qiáng)人員輪換，現(xiàn)場(chǎng)備用防暑降溫藥品，防止人員中暑。放散過(guò)程機(jī)側(cè)溫度較高，爐頂測(cè)溫時(shí)，精力要集中，相互監(jiān)護(hù)好，防止?fàn)C傷及高溫中暑［7］。

表2 結(jié)焦時(shí)間與溫度控制

3 結(jié)語(yǔ)

作業(yè)區(qū)對(duì)回收鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)期間危險(xiǎn)因素進(jìn)行了全面辨識(shí)。通過(guò)提前準(zhǔn)備放散工具及延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間保證放散管及時(shí)點(diǎn)火，防止了壓力波動(dòng)荒煤氣從放散管和上升管蓋逸出的環(huán)保和安全風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)加強(qiáng)集氣管溫度、壓力監(jiān)控，根據(jù)溫度壓力調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃同時(shí)加強(qiáng)爐體密封避免炭化室負(fù)壓導(dǎo)致?tīng)t體受損；通過(guò)嚴(yán)格把控焦?fàn)t溫度及生產(chǎn)計(jì)劃防止溫度控制不當(dāng)造成二次焦；最后通過(guò)加強(qiáng)作業(yè)人員管理，避免高溫燙傷及中暑的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)作業(yè)過(guò)程中安全措施的確認(rèn)及人員管理，在協(xié)助回收系統(tǒng)消除重大安全環(huán)保隱患的同時(shí)，1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t在煤氣管道碰頭期間生產(chǎn)、安全及環(huán)保處于受控狀態(tài)。