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        煤化工典型工藝蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中存在的危險(xiǎn)性分析

        2019-07-16 09:13:26
        四川化工 2019年3期
        關(guān)鍵詞:蘭炭混合氣體鼓風(fēng)機(jī)

        (新疆維吾爾自治區(qū)安全科學(xué)技術(shù)研究院,新疆烏魯木齊,830011)

        蘭炭俗稱(chēng)半焦,被認(rèn)為是一種新型的碳素材料、理想的可燃物[1]和良好的吸附材料[2-3],廣泛地使用于電石制備、鐵合金制備和環(huán)境治理等領(lǐng)域,但由于近些年產(chǎn)能飽和[4-5],蘭炭生產(chǎn)企業(yè)普遍存在重經(jīng)濟(jì)效益,輕安全生產(chǎn)的情況,對(duì)蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中存在危險(xiǎn)性缺乏必要的辨識(shí)分析,因此通過(guò)本文的研究,有利于提高對(duì)蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中存在的危險(xiǎn)性辨識(shí)分析。

        1 蘭炭生產(chǎn)工藝流程

        蘭炭生產(chǎn)主要包括備煤、炭化、蘭炭?jī)?chǔ)運(yùn)、鼓冷、荒煤氣脫硫等工序。

        1.1 備煤工序工藝流程

        原料煤經(jīng)中間受煤坑、皮帶機(jī)到篩煤樓,通過(guò)圓振篩把煤篩分,篩上≥8mm的煤經(jīng)皮帶機(jī)及其上的卸料器,卸入煤塔的料倉(cāng)內(nèi),篩下<8mm的粉煤經(jīng)其下的皮帶機(jī)卸到粉煤倉(cāng)。

        1.2 炭化工序工藝流程

        原料煤經(jīng)犁煤器將煤裝入爐頂上料倉(cāng)中,再經(jīng)加煤閥和輔助煤箱裝入炭化室內(nèi)。加入炭化室的塊煤自上而下移動(dòng),與燃燒室送入炭化室的高溫廢氣逆流接觸。炭化室的上部為預(yù)熱段,塊煤在此段被加熱到250℃左右;塊煤繼續(xù)向下移動(dòng)進(jìn)入炭化室中部的干餾段,塊煤通過(guò)此段被加熱到680℃,干餾為蘭炭。

        1.3 蘭炭?jī)?chǔ)運(yùn)工序

        炭化爐排出的蘭炭經(jīng)干熄焦后,匯至皮帶輸送機(jī),經(jīng)過(guò)圓振篩進(jìn)行篩分,篩分破碎后粒度合適的蘭炭經(jīng)皮帶輸送到儲(chǔ)焦倉(cāng)儲(chǔ)存并裝車(chē)外運(yùn),粒度較小的經(jīng)皮帶機(jī)輸送到焦粉倉(cāng),制成焦球外運(yùn)。

        1.4 鼓冷工序工藝流程

        自炭化爐出來(lái)的荒煤氣經(jīng)氣液分離器進(jìn)入文氏塔頂部;氨水由文氏塔上部噴淋,下部帶有煤焦油的氨水進(jìn)入冷環(huán)水池;煤氣由文氏塔下部排出進(jìn)入旋流板塔下部與頂部來(lái)的冷循環(huán)氨水逆向洗滌冷卻;經(jīng)過(guò)文氏塔和旋流板塔的洗滌冷卻將煤氣由70℃冷卻到35~40℃。

        1.5 荒煤氣脫硫工序工藝流程

        荒煤氣先經(jīng)間冷塔,通過(guò)循環(huán)水將荒煤氣冷卻降溫至40℃,煤氣中的冷凝液進(jìn)行循環(huán)沖洗,荒煤氣冷卻后會(huì)產(chǎn)生冷凝液用于間冷塔的洗滌水,多出的部分外排到鼓冷工序熱循環(huán)池。煤氣出間冷塔進(jìn)入脫硫強(qiáng)化反應(yīng)器,與強(qiáng)化脫硫泵送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后的氣液混合物,一并進(jìn)入脫硫塔底部,經(jīng)塔底分離裝置將氣液兩相分離。

        2 蘭炭裝置生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性辨識(shí)分析

        蘭炭裝置生產(chǎn)工藝過(guò)程因其涉及煤氣、煤焦油等易燃易爆和有毒物質(zhì),工藝過(guò)程比較復(fù)雜,在生產(chǎn)過(guò)程中存在很多不安全因素,若設(shè)計(jì)不當(dāng)、安裝質(zhì)量差、操作失誤、設(shè)備未定期維修、生產(chǎn)管理缺陷,不遵守勞動(dòng)保護(hù)安全技術(shù)生產(chǎn)規(guī)程等因素,均有可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒等事故。

        圖1 蘭炭生產(chǎn)工藝流程圖

        2.1 備煤工序存在的危險(xiǎn)性[6]

        (1)煤自燃:煤是可燃性固體燃料,易發(fā)生自燃,煤堆內(nèi)部接觸空氣所發(fā)生的氧化反應(yīng)所引起。

        (2)粉塵爆炸:原料煤、蘭炭在倒運(yùn)、堆取作業(yè)中,會(huì)散發(fā)出大量煤塵,煤塵在封閉環(huán)境中,濃度達(dá)到爆炸極限,遇點(diǎn)火源可發(fā)生煤塵爆炸。

        2.2 炭化工序存在的危險(xiǎn)性

        (1)炭化爐正常生產(chǎn)過(guò)程中,爐頂料倉(cāng)必須確保滿(mǎn)料,絕不允許料位下降至陣傘以下,否則炭化爐內(nèi)高溫煤氣逸出,遇空氣即發(fā)生著火,當(dāng)周?chē)锌扇嘉飼r(shí)(如輸煤皮帶),可引發(fā)火災(zāi)。

        (2)在送煤氣點(diǎn)火供熱時(shí),采取不正當(dāng)?shù)某绦?,一旦形成爆炸性混合氣體后進(jìn)入燃燒室,遇火源可導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。

        (3)在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,由于疲勞損傷、磨損、腐蝕以及操作不當(dāng)、結(jié)構(gòu)和材料的缺陷,有可能產(chǎn)生穿孔泄漏等現(xiàn)象,可能造成火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)。

        (4)炭化爐在點(diǎn)爐前未對(duì)進(jìn)爐煤氣進(jìn)行爆發(fā)試驗(yàn),煤氣管道未吹掃完全就直接點(diǎn)爐,可發(fā)生爆炸事故。

        (5)煤氣主管壓力波動(dòng)大,當(dāng)煤氣主管壓力過(guò)小時(shí),可引發(fā)回火發(fā)生煤氣管道爆炸事故。

        (6)炭化爐加熱煤氣管道內(nèi)壓力過(guò)低,止回閥失效時(shí)易引起回火爆炸。

        (7)炭化爐的放散管,未高出走臺(tái)5m以上,有造成人員中毒、灼傷危害的可能。

        2.3 鼓冷工序

        (1)煤氣易燃易爆且有毒,如果煤氣大量積聚,通風(fēng)不好,極易導(dǎo)致中毒和火災(zāi)爆炸事故。

        (2)煤氣管道、塔器內(nèi)以及煤氣鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)如含氧量超標(biāo),形成爆炸性混合氣體,當(dāng)遇到靜電火花、電極放電等點(diǎn)火源時(shí),就會(huì)造成爆炸事故。

        (3)煤氣吹掃排擠空氣和易爆混合氣體驅(qū)逐于鼓風(fēng)機(jī)工序范圍以外時(shí),鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或其他明火、靜電可能導(dǎo)致管路及設(shè)備內(nèi)易爆混合氣體燃燒爆炸。

        (4)在煤氣凈化區(qū)違章動(dòng)火或使用易產(chǎn)生火花的工具和設(shè)備,易引起火災(zāi)爆炸。

        (5)煤氣循環(huán)系統(tǒng)使用的風(fēng)機(jī)電機(jī)無(wú)防爆、防靜電措施,若管線(xiàn)、閥門(mén)、密封措施、設(shè)備或焊接不符合規(guī)范要求,造成煤氣泄露,存在中毒、爆炸等危險(xiǎn)。

        (6)檢修煤氣鼓風(fēng)機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)設(shè)備時(shí),沒(méi)有預(yù)先把通向鼓風(fēng)機(jī)的管線(xiàn)堵上盲板,引發(fā)中毒、爆炸等危險(xiǎn)。

        (7)電捕焦油器未安裝氧含量監(jiān)測(cè)儀,送入電捕焦油器中的煤氣含氧量超標(biāo),氧含量?jī)x未與電捕焦油器電源聯(lián)鎖,氧含量超標(biāo)時(shí)不能自動(dòng)斷電,將會(huì)造成火災(zāi)爆炸事故。

        2.4 蘭炭?jī)?chǔ)運(yùn)工序

        蘭炭?jī)?chǔ)運(yùn)工序主要是對(duì)從干餾爐爐底通過(guò)干熄焦、刮板機(jī)排出的蘭炭輸送到中間貯焦倉(cāng)儲(chǔ)存,貯焦倉(cāng)蘭炭由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送到篩焦樓進(jìn)行篩分,主要存在機(jī)械傷害、坍塌、車(chē)輛傷害、粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

        2.5 荒煤氣脫硫工序

        (1)煤氣易燃易爆且有毒,如果煤氣大量積聚,通風(fēng)不好,極易導(dǎo)致中毒和火災(zāi)爆炸事故。

        (2)煤氣管道、塔器內(nèi)以及煤氣鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)如果含氧量超標(biāo),形成爆炸性混合氣體,當(dāng)遇到靜電火花、電極放電等點(diǎn)火源時(shí),就會(huì)造成爆炸事故。如某廠(chǎng)煤氣凈化系統(tǒng)不嚴(yán)密,漏入空氣,形成爆炸性混合氣體,風(fēng)機(jī)內(nèi)因檢修留有金屬屑,高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生火花引起風(fēng)機(jī)爆炸。

        (3)調(diào)壓煤氣放散管應(yīng)控制放散,但其管口高度未高出周?chē)ㄖ?,且距離地面小于30m,所放散的煤氣未點(diǎn)燃或點(diǎn)燃后熄滅未采取措施,未設(shè)置滅火設(shè)施,會(huì)造成人員中毒、灼傷、火災(zāi)等危害。

        (4)循環(huán)噴淋系統(tǒng)設(shè)備焊接不符合要求、無(wú)防腐蝕措施,有導(dǎo)致煤氣泄露的危險(xiǎn)。

        (5)煤氣吹掃排擠空氣和易爆混合氣體驅(qū)逐于鼓風(fēng)機(jī)工序范圍以外時(shí),鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或其他明火、靜電可能導(dǎo)致管路或設(shè)備內(nèi)易爆混合氣體燃燒爆炸。

        (6)在煤氣凈化區(qū)違章動(dòng)火或使用易產(chǎn)生火花的工具和設(shè)備,易引起火災(zāi)爆炸。

        (7)集氣管設(shè)置的或煤氣管道設(shè)置的自動(dòng)放散煤氣裝置失效,造成壓力上升,易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

        3 蘭炭生產(chǎn)工藝中危險(xiǎn)有害因素分布的主要作業(yè)場(chǎng)所

        蘭炭生產(chǎn)危險(xiǎn)性分布的主要場(chǎng)所,如表1。

        表1 蘭炭生產(chǎn)工藝中危險(xiǎn)有害因素分布的主要作業(yè)場(chǎng)所

        4 蘭炭生產(chǎn)工藝危險(xiǎn)性分析結(jié)果

        通過(guò)預(yù)先危險(xiǎn)性分析法,蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中存在火災(zāi)爆炸、煤氣中毒事故,其危險(xiǎn)等級(jí)達(dá)III級(jí),是蘭炭生產(chǎn)中應(yīng)該重點(diǎn)預(yù)防的方面;蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中還存在機(jī)械傷害、高溫灼燙、車(chē)輛傷害、坍塌、高處墜落及粉塵危害,其危險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到II級(jí),應(yīng)高度關(guān)注。

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