張新法 王志鵬 王麗燕

【摘要】 煤氣柜是現代鋼鐵企業(yè)煤氣回收和輸配系統主要的儲存與能源平衡設備，煤氣柜安全問題普遍關注，其防護圍墻的安全設置成為迫切需要明確的問題。通過對煤氣柜安全生產相關標準的綜合分析，從煤氣柜防護圍墻設置的建筑結構、高度、防護間距等方面探討了鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜圍墻安全設置。針對鋼鐵冶金企業(yè)已建成投運且防火間距不足的干式煤氣柜，提出了煤氣柜四周的實體圍墻改造成的金屬柵欄圍墻的解決方案。

【關鍵詞】 鋼鐵企業(yè);煤氣柜;圍墻;安全設置

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.016

The SafetySetting of Gasholder Protecting WallinIron and? Steel Enterprise

ZHANG Xin-fa，WANGZHI-peng，WANG Li-yan

（Liaoning Academy of Safety Science，Shenyang 110004，China）

Abstract： Gasholder is the main storage and energy balance equipment in the gas recovery and distribution system of modern iron and steel enterprises. The safety production of gasholder has aroused widespread concern，and the safety setting of its protecting wall is an urgent problem to be solved. Based on the comprehensive analysis of relevant safety standards of gasholder，the safety setting of gasholder protecting wall is discussed from the aspects of the form，height and fireproof spacing. In view of the dry gasholder with insufficient fireproof spacing problem which has been built and put into operation in iron and steel metallurgy enterprises，the solution of metal fence wall transformed from the solid wall around the gasholder is put forward.

Key words：iron and steel metallurgical enterprises;gasholder;protecting wall;safety setting

鋼鐵冶金企業(yè)煤氣回收利用技術是實現鋼鐵工業(yè)“高效、清潔、節(jié)能”的可持續(xù)發(fā)展的有效工程技術手段。然而，鋼鐵冶金企業(yè)焦化、高爐煉鐵及轉爐煉鋼中產生的煤氣供應與各煤氣用戶之間的用氣需求存在著壓力、流量、熱值等矛盾。為解決上述問題，鋼鐵冶金企業(yè)基本均設置了煤氣柜，以有效收儲煤氣和平衡煤氣供需關系，穩(wěn)定煤氣管網的壓力，改善用戶熱工制度，提高煤氣系統的安全性。煤氣柜按照密封原理可分為濕式煤氣柜和干式煤氣柜，濕式煤氣柜采用水密封，干式煤氣柜采用油封或橡膠膜密封，為稀油密封型煤氣柜和橡膠膜密封型煤氣柜（又稱為皮簾柜，分為多邊形柜和圓筒形柜）。干式煤氣柜適應了鋼鐵生產設備大型化的發(fā)展方向，是當前主流的煤氣柜。其中，焦爐煤氣和高爐煤氣采用稀油密封型煤氣柜，轉爐煤氣采用橡膠膜密封型煤氣柜。

眾所周知，冶金煤氣由于含有CO、CH4、H2等有毒、易燃、易爆的氣體，造成鋼鐵企業(yè)存在煤氣中毒、火災爆炸的風險隱患，保障煤氣柜的安全運行一直是鋼鐵冶金安全生產工作的重點。《國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關于支持鋼鐵煤炭行業(yè)化解過剩產能實現脫困發(fā)展的意見》（安監(jiān)總管四〔2016〕38號）明確要求：“煤氣柜與周邊建筑物的防火間距不符合《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016）及《鋼鐵冶金企業(yè)設計防火規(guī)范》（GB 50414）標準要求的，要立即下達停產整改指令，在6個月內未整改或整改后仍不合格的，由各地縣級及以上安全監(jiān)管部門提請本級人民政府依法依規(guī)按程序予以關停退出”。實際上，煤氣柜與一般周邊建筑物間距標準要求比較明確，而煤氣柜圍墻在具體建設工程和生產運行中存在三個問題，即煤氣柜圍墻的建筑結構、高度及煤氣柜與防護圍墻間距。

1 煤氣柜防護圍墻相關標準要求

煤氣柜防護圍墻安全設置的相關安全生產標準是鋼鐵企業(yè)應遵循的最低要求，也是監(jiān)管和專家現場安全檢查的依據。經查詢，鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護圍墻安全設置相關的現行國家標準主要包括《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》《鋼鐵冶金企業(yè)設計防火規(guī)范》《工業(yè)企業(yè)干式煤氣柜安全技術規(guī)范》及《鋼鐵企業(yè)煤氣儲存和輸配系統設計規(guī)范》。基于上述標準，對煤氣柜防護圍墻相關條款和規(guī)定進行了梳理，形成了鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護圍墻安全設置要求匯總表，見表1。

此外，現行國家標準《城鎮(zhèn)燃氣規(guī)范》（GB 50028-2006）的規(guī)定，向城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點供給居民生活、工業(yè)企業(yè)生產、采暖通風和空調等用戶作燃料用的新建、擴建或改建城鎮(zhèn)燃氣工程應執(zhí)行其規(guī)定。對于向城鎮(zhèn)居民供氣的鋼鐵企業(yè)，其煤氣柜防護圍墻的設置應符合第6.5.3條的規(guī)定，即儲配站內的煤氣柜，當總容積小于等于20000 m3時，柜體外壁與圍墻的防火間距不應小于15.0 m;當總容積大于20000 m3時，不應小于18.0 m。

2 分析與討論

煤氣柜作為現代鋼鐵企業(yè)普遍使用的冶金配套設備，大多數鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜處于建成投用狀態(tài)，一旦進行改造，涉及改造投資成本巨大且影響煤氣系統甚至是整個生產系統的安全運行。因此，煤氣柜防護圍墻如何安全設置成為安全監(jiān)管部門和鋼企業(yè)關注的焦點問題之一，明確煤氣柜圍墻的安全設置要求對企業(yè)的安全生產和安全監(jiān)管具有指導意義與現實意義。結合鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護圍墻實際和現行國家標準要求，對煤氣柜圍墻的安全設置涉及的問題進行分析。

2.1 煤氣柜防護圍墻的建筑結構

目前，通過防護圍墻進行功能分區(qū)隔離，將煤氣柜及配套煤氣設置設定為獨立區(qū)域是鋼鐵企業(yè)通行做法。鋼鐵冶金企業(yè)及其他設置煤氣柜的工業(yè)企業(yè)，應在煤氣柜周圍按現行國家標準要求設置防護圍墻。這是由于煤氣柜作為盛裝具有易燃、易爆和毒性煤氣的承壓大型設備，一般都構成了危險化學品重大危險源，而且基本上是鋼鐵企業(yè)及其他設置煤氣柜的工業(yè)企業(yè)的重大風險場所。鋼鐵企業(yè)設置防護圍墻構成的獨

立功能分區(qū)，有利于有效的進行安全風險管控。鋼鐵企業(yè)現有煤氣柜圍墻的主要建筑形式是磚砌實體防護圍墻，少部分企業(yè)采用鐵藝圍欄防護圍墻。煤氣柜防護圍墻采用實體圍墻和金屬柵欄圍墻在標準上都是符合要求的，只是在煤氣柜與不同建筑結構形式防護圍墻的距離上的要求有差別。然而，綜合考慮煤氣柜防護圍墻的安全生產要求和治安保衛(wèi)要求，不建議煤氣柜外墻與企業(yè)外墻重合的防護圍墻設置金屬柵欄圍墻。

2.2 煤氣柜防護圍墻的高度

鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜四周的防護圍墻，無論是實體圍墻還是柵欄圍墻，高度不應小于2.2 m;對于設置煤氣柜的其他工業(yè)企業(yè)，煤氣柜四周防護圍墻的設置高度現行國家標準沒有明確的標準要求。從安全生產角度分析，煤氣柜圍墻設置高度的要求主要是防止煤氣柜泄漏后CO、CH4、H2等有毒、易燃易爆成分向四周擴散，形成爆炸和中毒環(huán)境，導致爆炸事故和人員中毒事故發(fā)生。高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣中CO、CH4、H2的密度均小于空氣，一旦發(fā)生煤氣柜泄漏，危險氣體上浮后易于擴散，煤氣柜圍墻的設置高度定性分析具有一定意義，但高度的量化值尚未見計算分析。目前，鋼鐵企業(yè)對于煤氣柜防護圍墻高度至少要達到2.2 m的要求基本難以達到，實際高度一般在1.6～1.8 m。究其原因，是產業(yè)政策調整和標準的滯后性的綜合作用所致。2016年印發(fā)的《國務院關于鋼鐵行業(yè)化解過剩產能實現脫困發(fā)展的意見》明確，嚴禁新增鋼鐵產能，而鋼鐵企業(yè)的煤氣是鋼鐵生產的副產品是和鋼鐵產能正相關的。這意味著，新建煤氣柜工程在2016年后將原則上是不允許的。而規(guī)定“煤氣柜區(qū)域周圍應設圍墻，圍墻高度不應小于2.2 m”的《鋼鐵企業(yè)煤氣儲存和輸配系統設計規(guī)范》（GB 51128-2015）實施日期是2016年5月1日。鋼鐵企業(yè)的煤氣柜工程在標準實施前已建成，而標準實施后基本沒有新建煤氣柜工程，而煤氣柜維修實施重點是工藝設備設施，這就很好理解鋼鐵企業(yè)現存煤氣柜防護圍墻高度不足的問題。因此，建議鋼鐵企業(yè)在檢維修時考慮增加煤氣柜圍墻的高度以滿足標準要求。

2.3 煤氣柜與防護圍墻的間距

對于煤氣柜防護圍墻的間距，在2014年之前鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護圍墻均執(zhí)行原國家標準《鋼鐵冶金企業(yè)防火設計規(guī)范》（后更新為2018版的《鋼鐵冶金企業(yè)防火設計標準》，煤氣柜與防護圍墻標準條款和要求未變）“煤氣柜區(qū)四周應設置圍墻，當總容積小于等于20000 m3時，柜體外壁與圍墻的間距不宜小于15.0 m;當總容積大于20000 m3時，不宜小于18.0 m”的規(guī)定。2014年后，考慮到消防通道可以利用金屬柵欄圍墻外的道路，新制定的《工業(yè)企業(yè)干式煤氣柜安全技術規(guī)范》（GB 51066-2014）提出，煤氣柜金屬柵欄防護圍墻與煤氣柜柜體外壁之間的距離可適當縮小但不應小于6 m，規(guī)定了“干式煤氣柜在采取柵欄圍墻時，柵欄圍墻與柜體側板外壁的凈距不宜小于6 m”的要求。因此，根據現行標準對煤氣柜與其防護圍墻的距離要求，鋼鐵企業(yè)濕式煤氣柜四周無論是實體圍墻還是柵欄圍墻，煤氣柜與圍墻的防火間距，當煤氣柜容積小于或等于200000 m3時，不宜小于15.0 m;當煤氣柜容積大于200000 m3時，不宜小于18.0 m。鋼鐵冶金企業(yè)干式煤氣柜四周是柵欄圍墻時，煤氣柜與圍墻之間的防火間距不宜小于6 m;鋼鐵冶金企業(yè)干式煤氣柜四周是實體圍墻時，煤氣柜與圍墻之間的防火間距，當煤氣柜容積小于或等于200000 m3時，不宜小于15.0 m;當煤氣柜容積大于200000 m3時，不宜小于18.0 m。以冶金煤氣為氣源的城鎮(zhèn)燃氣供應企業(yè)，儲氣站煤氣柜四周無論是實體圍墻還是柵欄圍墻，煤氣柜與圍墻的防火間距，當總容積小于等于20000 m3時，不應小于15.0 m;當總容積大于20000 m3時，不應小于18.0 m。綜上所述，對于已運行的干式煤氣柜，當煤氣柜與實體防護圍墻間距滿足標準要求時，可通過將實體圍墻改造成金屬柵欄圍墻的方式予以解決，如圖1所示。

3 結論

針對鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜圍墻安全設置的問題，結合煤氣柜安全生產相關的現行國家標準和鋼鐵企業(yè)煤氣柜圍墻安全設置的實際綜合分析和討論。煤氣柜防護圍墻的建筑結構形式可以是實體圍墻或金屬柵欄圍墻，但建議設置在廠區(qū)邊緣的煤氣柜外墻即與企業(yè)外墻重合的防護圍墻設置實體圍墻。煤氣柜高度不應低于2.2 m，防護圍墻低于2.2 m的應在檢維修時予以解決。鋼鐵冶金企業(yè)已建成投運且防火間距不足的干式煤氣柜，通過將煤氣柜周圍實體圍墻改造成符合要求的金屬柵欄圍墻，可以實現防火間距至少減少9 m，從而達到足煤氣柜與四周圍墻防火間距的標準規(guī)定值。

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【作者簡介】

張新法（1982-），男，高級工程師，碩士，研究方向為安全評價，職業(yè)衛(wèi)生評價。

王志鵬（1984-），男，工程師，工程碩士，研究方向為無損檢測。

王麗燕（1988-），女，學士，研究方向為無損檢測。