張正江

寧波鋼鐵有限公司

HAZOP在鋼鐵企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析中的實(shí)踐

張正江

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本文概述了HAZOP 技術(shù)的含義及基本術(shù)語(yǔ)，對(duì)鋼鐵企業(yè)的概念的界定進(jìn)行了說(shuō)明，重點(diǎn)探討HAZOP在燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)安全管理中的應(yīng)用，以供參考。

HAZOP 技術(shù)；鋼鐵企業(yè)；燒結(jié)機(jī)；安全

前言

危險(xiǎn)與可操作性分析( HAZOP) 是20 世紀(jì)70年代由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司( ICI) 提出的。經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐應(yīng)用和發(fā)展完善，HAZOP 技術(shù)因其科學(xué)、系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，在裝置工藝危害辨識(shí)領(lǐng)域地位突出，已被發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用，包括化工、石油、石化、機(jī)械、航天等工業(yè)領(lǐng)域。但在其他行業(yè)中，HAZOP 分析運(yùn)用較少，特別是冶金鋼鐵企業(yè)中鮮有運(yùn)用。

1 HAZOP 技術(shù)的概念

HAZOP 即危險(xiǎn)和可操作性分析，是一種用于辨識(shí)設(shè)計(jì)缺陷、工藝過(guò)程危害及操作性問(wèn)題的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的定性評(píng)價(jià)分析方法。其目的是系統(tǒng)地、詳細(xì)地對(duì)工藝過(guò)程和操作進(jìn)行檢查，以確定工藝過(guò)程的偏差是否會(huì)導(dǎo)致不希望的后果。其理論依據(jù)是： 工藝參數(shù)( 壓力、溫度、流量等) 一旦偏離設(shè)計(jì)規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)，就會(huì)發(fā)生問(wèn)題或出現(xiàn)危險(xiǎn)。所以，HAZOP 分析可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷和安全隱患，解決裝置本質(zhì)安全的問(wèn)題，增強(qiáng)系統(tǒng)安全性。

2 鋼鐵企業(yè)概念的界定

從微觀行為主體的角度講，生產(chǎn)鋼鐵商品的廠商稱(chēng)之為鋼鐵行業(yè)，生產(chǎn)鋼與鐵的企業(yè)稱(chēng)之為鋼鐵企業(yè)，因此鋼鐵行業(yè)是鋼鐵企業(yè)的行為主體。

鋼鐵企業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，包括采礦、選礦、燒結(jié)(球團(tuán))、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、金屬制品及輔料等生產(chǎn)工序，是廣義工業(yè)的一個(gè)組成部分；而產(chǎn)業(yè)至少是居于宏觀經(jīng)濟(jì)與微觀經(jīng)濟(jì)之間的中觀經(jīng)濟(jì)，是連接宏微觀經(jīng)濟(jì)的紐帶。

3 HAZOP在燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)安全管理中的應(yīng)用

燒結(jié)工序是鋼鐵冶煉中的重要一環(huán)，燒結(jié)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中存在易燃物質(zhì)，并且作業(yè)環(huán)境溫度較高，在運(yùn)行過(guò)程中易發(fā)生各類(lèi)安全事故。因此加強(qiáng)安全管理是保證鋼鐵企業(yè)人員安全和經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。

燒結(jié)機(jī)是一個(gè)系統(tǒng)，可以將燒結(jié)機(jī)的各個(gè)工作子系統(tǒng)劃分為獨(dú)立的部分。這樣可以對(duì)燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)不同工作子系統(tǒng)中的油量、風(fēng)量、溫度、含塵量等參數(shù)實(shí)施偏差性分析， 這為HAZOP 應(yīng)用于燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析提供了可能。而HAZOP 的優(yōu)勢(shì)就在于對(duì)不同子系統(tǒng)中的不同參數(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)有控制措施，得出最終的控制要求。

3.1 燒結(jié)機(jī)室部分分析

(1)工藝流程

燒結(jié)機(jī)室主要由布料裝置、鋪底料裝置、傳動(dòng)裝置、助燃風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火保溫爐、頭尾端部密封、機(jī)前渡車(chē)、液壓推車(chē)機(jī)、臺(tái)車(chē)、吸風(fēng)裝置、機(jī)架、尾部擺架裝置、單輥破碎機(jī)和干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。

粉礦、富精粉、燃料、溶劑按照不同比例混合，輸送至混料機(jī)進(jìn)行混勻造球，經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)送至燒結(jié)機(jī)混料倉(cāng)，通過(guò)鋪底料裝置將粒度為10 ～ 20 mm 的原礦塊均勻地鋪設(shè)在臺(tái)車(chē)的篦條上，混合號(hào)的料經(jīng)由布料器鋪設(shè)到燒結(jié)臺(tái)車(chē)上進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)，燒結(jié)后從臺(tái)車(chē)卸下的燒結(jié)礦翻車(chē)倒入單輥破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的礦石通過(guò)漏斗滑入設(shè)置在下層平臺(tái)的振動(dòng)篩中進(jìn)行篩分，合格結(jié)礦通過(guò)溜槽溜到儲(chǔ)礦槽，供高爐使用，粉礦則通過(guò)粉礦倉(cāng)進(jìn)入配料皮帶機(jī)進(jìn)行重新配料。在運(yùn)行過(guò)程中，燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除塵設(shè)施后由風(fēng)機(jī)抽入煙囪并排放入大氣。

3.2 HAZOP 分析

本文所述的燒結(jié)機(jī)，整個(gè)設(shè)備布置緊湊，但是設(shè)備體積較大，作業(yè)溫度較高，煙氣排量大，存在較重的職業(yè)危害。職業(yè)危害主要來(lái)源于燒結(jié)煙氣，燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點(diǎn)火后，臺(tái)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中高溫?zé)Y(jié)成型所產(chǎn)生的含塵廢氣。燒結(jié)煙氣在作業(yè)場(chǎng)所中的主要特點(diǎn)包括煙氣產(chǎn)量較大(目前工藝條件每生產(chǎn)1t燒結(jié)礦大約產(chǎn)生4000～6000m3煙氣)；煙氣溫度較高(燒結(jié)煙氣溫度一般約150℃)；煙氣中含有大量粉塵；煙氣濕度較大(按體積比計(jì)算，水分含量在10%左右)；煙氣含有腐蝕性氣體(由于原料中含有雜質(zhì)，在燒結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的SO2，NO2，遇水后將形成酸，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)會(huì)造成腐蝕)。

通過(guò)對(duì)工藝以及設(shè)備的調(diào)查了解， 本次HAZOP 分析小組確定燒結(jié)機(jī)室涉及的關(guān)鍵參數(shù)主要為：溫度、風(fēng)量、油量、粉塵、SO2、NO2、H2S、CO。通過(guò)HAZOP 分析可知，溫度高、風(fēng)量小等偏差對(duì)燒結(jié)機(jī)室具有較大的危險(xiǎn)性，均容易引發(fā)災(zāi)難性事故。而導(dǎo)致偏差的原因主要可以分為現(xiàn)場(chǎng)因素和管理因素。現(xiàn)場(chǎng)因素包括人的不安全行為(誤操作，檢修風(fēng)機(jī)、干油集中潤(rùn)滑裝置不到位，以及各類(lèi)“三違”行為等)和物的不安全狀態(tài)(風(fēng)機(jī)、鋪底料裝置、干油集中潤(rùn)滑裝置帶病運(yùn)轉(zhuǎn)等故障失修)。管理因素包括設(shè)備設(shè)計(jì)、選型不合理，施工質(zhì)量不合格，竣工驗(yàn)收不到位；維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備、設(shè)施、材料采購(gòu)質(zhì)量不過(guò)關(guān)；員工培訓(xùn)及教育學(xué)識(shí)不夠、內(nèi)容不完善等。

3.2 建議措施

(1)加強(qiáng)吸風(fēng)裝置的維護(hù)管理，確保吸風(fēng)裝置的密閉性、合理性以及其正常運(yùn)行。

(2)燒結(jié)機(jī)室雖然自動(dòng)化程度較高，但產(chǎn)生的職業(yè)危害也較重，對(duì)在作業(yè)環(huán)境下的工人會(huì)產(chǎn)生較大危害。因此應(yīng)該按照《工作場(chǎng)所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定》(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令 第47 號(hào))健全職業(yè)衛(wèi)生管理制度，加強(qiáng)操作以及接觸職業(yè)危害工人的個(gè)體防護(hù)，并設(shè)立職業(yè)危害告知。

(3)加強(qiáng)各級(jí)員工、管理人員的培訓(xùn)。避免由于人的不安全行為造成對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)、監(jiān)控不足，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。

(4)部分連接點(diǎn)，例如吸風(fēng)口、布料口等，缺少數(shù)據(jù)及視頻監(jiān)控，建議增加壓力儀表、溫度儀表以及攝像監(jiān)控，以保證重要連接點(diǎn)參數(shù)可監(jiān)控。

(5)在作業(yè)工人巡檢以及檢維修作業(yè)區(qū)域安裝CO 探頭以及報(bào)警裝置。

(6)對(duì)混料制粒系統(tǒng)中水分的自動(dòng)控制環(huán)節(jié)加以改進(jìn)和控制，確保混料時(shí)水流量的合理性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)鋼鐵企業(yè)中燒結(jié)機(jī)室的HAZOP 分析，從某種意義上來(lái)說(shuō)是較為系統(tǒng)、全面的歸納總結(jié)了燒結(jié)機(jī)室風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)導(dǎo)致偏差原因的仔細(xì)分析并提出相關(guān)建議，可以為鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)系統(tǒng)的安全控制提供具體參考和重要依據(jù)。

[1]陳勇,賴(lài)小林. HAZOP分析方法及其應(yīng)用最新進(jìn)展[J]. 石油化工安全環(huán)保技術(shù),2013,04：30-34+41+2.

[2]鄭軼群,戴琴榮,游翔,劉鳳艷. HAZOP分析方法及應(yīng)用探討[J].遼寧化工,2012,11：1186-1189.

[3]陳建偉. 燒結(jié)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及關(guān)鍵部件研究[D].燕山大學(xué),2012.