干熄焦安全现状与改进建议.doc

干熄焦装置危害性分析与事故防范措施1. 前言干熄焦，顾名思义就是干法熄焦。它是相对湿熄焦而言的，采用惰性气体将焦炉出来的红焦降温冷却的一种熄焦方式。由于干熄焦工艺的特殊性，要求干熄焦装置在安全上具有高度的可靠性。同时要求干熄焦的操作、检修严格按规定进行，这样才能保证干熄焦系统的正常运行。2. 干熄焦装置的组成干熄焦装置的组成见下面列出的工艺流程示意图所示。2.1 干熄焦工艺流程：干熄焦系统主要由红焦运输系统、红焦提升系统、干熄炉系统、自动控制系统、气体循环系统、排焦系统、干熄焦锅炉系统、水处理系统、地面除尘站、发电系统（发电系统列入动力分公司管辖范围，本文不再赘述）等组成。2.2 干熄焦工艺描述如下：焦炉推出的红焦装入焦罐车内，由电机车牵引至提升机下方井架底部。提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体（80120）在冷却段进行热交换，焦炭被冷却至200左右，再经排焦装置（振动给料器、旋转密封阀）卸到带式输送机上，由皮带运出。冷却焦炭的惰性气体（80120）在干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内后，与红热焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为960，经一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，温度降至250270。由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经锅炉给水预热器冷却至约80120后进入干熄炉循环使用。二次除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。干熄焦装置的装料、排料、预存室放散及风机后放散等处的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统，进行除尘后放散。2.3 干熄焦工艺流程示意图如下：排焦装置排焦装置排焦装置排焦装置粉焦贮槽二次除尘器干熄炉给水换热器干熄焦锅炉一次除尘器地面除尘站排焦装置焦罐车装入装置提升机红焦焦炉 氮气 粉焦 烟尘 氮气 软水 软水 蒸汽外运 氮气 粉 焦外运3. 干熄焦装置的危害性分析与防范措施干熄焦工艺比湿法熄焦具有节能减排的环保作用，并且也能降低对大气的污染，有效提高装置及周边区域大气的质量。但是，干熄焦装置是密封装置，大量滋生的有害气体积聚，如无有效的处置吸收，则可能造成装置爆炸的严重后果。并且，干熄焦装置具有高温、高压、高空、有毒、有害、噪音和粉尘等特点，在正常的生产过程中，如果控制不当，都有可能对人身或设备造成伤害。因此，对干熄焦装置存在的危害性进行分析，以便更好地防范事故发生，是非常必要的。EZM?awB4 3.1 62#8c dL 红焦运输系统：它是由红焦入焦罐车到走行至干熄焦提升机位置的组成。它存在的主要危害性为：3.1.1 焦罐未对准位置即推焦，导致红焦满溢烫坏编码电缆；更严重时推坏焦罐车，使司机受损伤。3.1.2 焦罐车刹车失电使焦罐车溜车而导致对位不准，进而产生一系列损害或损坏。3.1.3 人员进入焦罐车轨道，忽视焦罐车低速行进的危害，导致被焦罐车撞击或挤压。这种情况一般极少出现。3.1.4 焦罐车刹车失灵或者失电、失压而导致焦罐车溜车，撞坏东侧限位。3.2 红焦提升系统：它是由焦罐车自提升机位置定位后，至焦罐被提升倒干熄炉顶部，将红焦倒入干熄炉内，并返回提升待机位的组成。它存在的主要危害性如下：3.2.1 焦罐停机位不准可导致提升挂钩不到位而易致脱钩。这种情况极易发生。因此，焦罐停机位需要经常调整。3.2.2 焦罐盖装置不平衡（如倾斜一定角度）易使焦罐内热量大量非正常释放而易烧损临近电缆、支撑架子、限位及电缆，也易使检修及巡检人员不便近距离观察。3.2.3 提升机钢丝绳易因润滑或者焦罐释放明火或热量而润滑不良或者延展，从而易使钢丝绳老化和断股（丝）、伸长不均，进而易引起焦罐坠落或者脱钩等严重后果。3.2.4 提升机平台车进出活动门设置限位连锁和防护不当，易使进出人员高处坠落或者无法安全出入易被挤压或摔跤跌伤等。这必须要妥善解决。3.2.5 限位失灵，使提升机提升过头，也会导致钢丝绳断裂等而发生焦罐坠落等事故。3.2.6 提升机钢丝绳超龄、超载或者老化过头使用时，也会发生钢丝绳断裂的情况，必须予以重点关注。3.2.7 焦罐平台(车)移动时，连接电缆易加剧损毁，可使控制失灵而导致焦罐等发生事故。3.2.8 焦罐平台周边内侧无法设置围栏，极易导致高处坠落、坠物。3.3 干熄炉系统：它由炉顶密封装置、干熄炉预存段、冷却段、振动给料器和旋转密封阀等组成。它存在的主要危害性为：3.3.1 炉体处于高处，周围作业平台处于易腐蚀环境，极易腐蚀而失效，进而导致人员高处坠落、坠物。3.3.2 炉体顶部的密封结构会随着提升机输送红焦而移动（前进或后退），其机械部分易导致人员机械伤害。3.3.3 炉体接受高温红焦，提升焦罐时同样存在高热气流的释放，对提升机、焦罐、炉体密封结构、司机（室）等产生高热辐射及腐蚀、中毒的危害。3.3.4 炉体采用射线料位计，存在射线辐射致癌的危害。射线辐射是不可恢复的，必须严格注意。3.4 自动控制系统：干熄焦正常生产过程中，提升机及装入装置都是自动运行的，现场没有人操作，每一步动作都由计算机的程序控制。它由干熄焦提升机、干熄炉、锅炉系统的自动控制组成。3.4.1 dH0wVIz 提升机长期高负荷运行，焦罐内装有1000左右的红焦，焦罐与红焦的总重量加上焦罐盖、吊具本身的重量，完全由提升机钢绳承受。当钢绳状况不良，提升机配置的负荷传感器及数据处理仪表，用以监控负载变化状况。当仪表会故障未能发出报警信号及保护信号，则会使提升机出现事故。3.4.2 干熄炉一个主要故障环节在干熄炉炉顶水封，水封的正常与否直接关系到干熄炉内循环气体系统能否安全运行。有两个问题必须关注：一是炉顶水封高度必须保证，过低则会造成空气进入干熄炉内，易引起过氧而爆炸；二是水封的内圈不能漏水，不然水会漏进干熄炉内，与红焦发生水煤气反应，则会造成循环气体中可燃成分浓度急剧升高，破坏循环气体的平衡状态，严重时也会发生爆炸事故。3.4.3 在干熄焦正常生产过程中，提升及装焦动作是按计算机设定的程序自动运行的。因此，在设备运行时，操作、检修人员进入提升机、装入装置、电机车及焦罐台车等移动设备的运行区域，则易引起机械伤害。3.4.4 在提升机走行、电机车走行时上下设备，或者在设备运行时进行加油和清扫等作业，对设备进行检修作业，都易引发机械伤害事故。3.4.5 提升机作业时，如限位失灵，则易引起提升过度而引发钢丝绳断裂等事故。3.4.6 干熄炉投红焦时自动装置失灵，如未及时转为手动操作，则易损毁提升机、干熄炉炉顶密封装置。3.4.7 当风速达到20m/s（8级大风）时，继续进行提升机装焦操作，则易引发焦罐坠落事故。这是必须禁止的。3.5 气体循环系统xiQ;lE ：它由补充氮气、锅炉、干熄炉（包括旋转密封阀）组成循环冷却加热系统。循环气体中含有H2、CO、CO2、CH4和N2等组分，它有毒且在一定条件下会发生爆炸。本系统的主要危害性为： DKqO5el8 3.5.1 未确认现场作业环境中空气内的CO和O2的含量在安全范围内，擅自进入排焦部位及运焦皮带系统，易引发CO中毒或者氮气窒息。3.5.2 检查或处理干熄焦锅炉内部管道或结构、检查干熄焦多管旋风除尘器以及风机后预存段压力放散管、旁通流量管等设备时，未停止整个干熄焦系统的作业，未将干熄炉内的焦炭完全熄灭，并将气体循环系统各处人孔打开进行气体置换，也未确认气体循环系统内CO和O2的浓度都在安全范围内即进行作业，易引起中毒、窒息或者爆炸。3.5.3 在可能有循环气体泄漏的区域作业或者巡检，未配备安全检测仪器或者未穿戴防护用品，则易引发中毒、窒息危害。3.5.4 未经中控室操作人员同意和对干熄焦装置进行检修前的处置，擅自对气体循环系统的设备进行检修或改变与气体循环系统相关的调节设备的状态，则易引发中毒或者窒息危害。3.5.5 当发生气体循环系统严重泄漏、循环风机停机和干熄焦锅炉炉管破损等故障时，未立即采取相应的安全措施和立即报告有关人员和部门，则易引发事故扩大。3.6 排焦系统：它由旋转密封阀、运焦皮带组成，其主要危害性为：3.6.1 因旋转密封阀泄漏、氮气连接管泄漏或者除尘排风管泄漏而引起地下室、地面作业环境中CO严重超标，焦尘飘扬，易使人有中毒、窒息或者吸入热粉尘等危害。3.6.2 开启灭红焦水时，地下室水汽迷漫而引起氧含量不足和可视度为O，人员根本无法进入和安全撤离。3.7 干熄焦锅炉系统：它由蒸发器、过热器、汽包、循环水泵、消音器、减温器、紧急放散阀等组成，其主要危害性为：3.7.1 如锅炉炉管破损、炉顶水封和紧急放散阀水封漏水等，会造成循环气体中H2含量急剧增加，仅靠导入空气不足以控制其浓度。此时如未立即停止干熄焦生产，打开炉顶放散阀和紧急放散阀，并往系统内冲入大量的N2，则易引起爆炸发生。3.7.2 锅炉如果水位低于下限补水，则会引起锅炉裂管；如水位远低于下限再补水，则会引起锅炉立即爆炸。3.7.3 锅炉给水水质不好，易引起管内结垢而引起局部过热或应力破坏而裂管。3.7.4 锅炉系统存在高热，外部直接接触会烫伤。3.7.5 锅炉循环气体系统发生泄漏，则会引起中毒或者窒息危害。3.7.6 锅炉及其安全附件未定期校验，则易造成泄压不良而引起爆炸的危害。3.7.7 未采取必要的防护措施进行检修，易引起中毒、窒息或者爆炸的危害。3.8 水处理系统：它由H%1sI 锅炉给水设备、PH调节装置、除氧器等组成，其主要危害性为：3.8.1 水中的PH值过低或过高，都会对系统内的金属管道、设备产生腐蚀加剧的危害。3.8.2 水中溶解氧浓度过高，则同样会增加腐蚀速率。3.8.3 PH调节的药剂、溶解氧消除添加剂等本身存在腐蚀人体的危害，直接接触易引起腐蚀灼伤危害，尤其对眼部的危害性更大。3.8.4 系统内的机泵的检修较多，易引起机械伤害或者触电危害。3.9 地面除尘站:它由袋式除尘装置、除尘连接管、阀门等组成，它包括装焦部位、排焦部位、炉顶放散及预存段压力调节放散部位和运焦皮带部位等等，主要危害性为：3.9.1 有毒气体泄漏和粉尘浓度偏高，则会引起人员中毒或窒息，并且易引发粉尘爆炸。（除尘风机在装焦、排焦、炉顶、预存段压力放散口抽吸粉尘的同时，不可避免地会吸入有毒的循环气体。该气体含O2量很低，主要是N2，还带有少量的CO、CO2和H2等成分。正常情况下，由于吸尘管道内处于负压，管道内的有毒气体是不会泄漏的。但如果对除尘系统进行检修，如更换除尘布袋和处理格式排灰阀堵塞等，都有可能接触到有毒气体）。3.9.2 在除尘风机停转的情况下，装焦、排焦和焦炭运输等部位的粉尘无法抽走。该区域粉尘浓度很高，O2含量较低，对人体危害较大。3.9.3 对锅炉汽包进行保温保压操作，也应以低负荷运行。此时因为现场环境较差，进入炉顶装焦部位、炉底排焦部位以及运焦皮带系统进行操作或巡检时，更应携带CO及O2监测仪，并采取可靠的安全措施。如要在该区域停留较长时间，如未停止干熄焦的装排焦操作，极易引起人员中毒或窒息。3.9.4 在设备运转过程中进行清扫、加油或检修时，极易引起机械伤害（如：当刮板机、格式排灰阀加 湿搅拌机发生堵塞时，未停机断电后即处理；进入布袋室内检修或清扫，必须与中控室取得联系，未停止除尘风机的运转，未制定好安全措施设专人监护和未确认CO和O2浓度符合安全规定后再进行）。3.9.5 设备内作业后，未清点进入未核对撤离人员一致，即进行封盖，极易使人员滞留设备内而引起窒息和中毒。4. 干熄焦的现状：4.1 本公司采用的干熄焦装置只有一套，每年的完满开工率不大于80%（这还取决于检修的投入程度，检修慢，检修费用缺乏，一时未予停产检修等，也大大降低了开工率）。4.2 本公司的6#焦炉西侧延伸段不足，使湿法熄焦车等无法放置于西侧，也妨碍了干熄焦装置的检修。4.3 干熄焦提升机系统长时期未予专业整修，机架、盖、导向、焦罐、提耳、抓钩等不同程度变形，也妨碍了提升装置的安全运行。4.4 干熄焦控制系统的布线不尽合理，易受到高温的辐射等危害而加剧老化，极易导致远程控制失灵。4.5 干熄焦控制系统的设置存在问题，使司机无法安全离开焦罐平台车。4.6 干熄焦原设计远程控制，但是配套的视频监控很缺乏，无法对重要要素全覆盖监控，并且原有视频监控装置已经连续使用5年，频临失效（已经出现）。4.7 干熄焦除尘设置未全覆盖，附加的水喷淋不尽合理，现场操作环境极差（粉尘大、湿度高，冬天更易滑跌）。4.8 干熄焦发电的排汽噪音大，排汽也对周边环境产生腐蚀作用，梯栏台损坏加剧。4.9 “”射线料位计使用年限即将到达（按说明书是2011年9月到期）等等。5. 结论和建议5.1 在现有条件下，仅一套干熄焦装置要完全达到80%及以上开工率是很难实现的。只有利用现有条件，增加检修投入，确保装置的完好率，方能提高干熄焦的开工运行率。5.2 结合原有视频监控