嚴鐵軍 余剛強 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、2號焦?fàn)t為2座6 m焦?fàn)t，其產(chǎn)生荒煤氣通過1A煤氣鼓風(fēng)機抽送至一回收系統(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重，管道上有大量臨時補漏點，屢次發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏隱患，嚴重影響了焦化公司的安全生產(chǎn)工作。同時焦化公司近期新建的煤氣質(zhì)量提升項目包含了從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行碰頭作業(yè)，也為下半年煤氣質(zhì)量提升項目投產(chǎn)創(chuàng)造條件。管道碰頭作業(yè)計劃3d，在這期間1號、2號焦?fàn)t延長結(jié)焦時間。作業(yè)時1A煤氣鼓風(fēng)機停止運行，從初冷器前至鼓風(fēng)機煤氣全線停產(chǎn)，氮氣保壓，1號、2號焦?fàn)t煤氣放散點火。

為保證延長結(jié)焦期間焦?fàn)t作業(yè)過程安全、環(huán)保受控，同時保證焦?fàn)t砌體的完整性，應(yīng)對管道碰頭期間的風(fēng)險進行辨識，并對應(yīng)制定合理的爐體嚴密措施及溫度、壓力制度，以保證1A-1B煤氣管道碰頭時回收鼓風(fēng)機停機期間安全、環(huán)保受控，碰頭結(jié)束鼓風(fēng)機恢復(fù)運行后，焦?fàn)t能迅速轉(zhuǎn)為正常操作。

1 回收鼓風(fēng)機停機期間焦?fàn)t生產(chǎn)風(fēng)險分析

1.1 荒煤氣溢出造成環(huán)保及安全風(fēng)險

1號、2號焦?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)過程中炭化室壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。1號、2號焦?fàn)t放散管過程需手動開閥，放散管未設(shè)置長明火，因此不能進行自動放散。在1A鼓風(fēng)機停初期，人員組織不到位及相關(guān)工器具（手拉葫蘆、抹布及點火桿等）準(zhǔn)備不充分時會造成放散管開關(guān)不及時導(dǎo)致上升管沖蓋或者未及時點火，此時荒煤氣會大量溢出。同時生產(chǎn)節(jié)奏沒控制好，導(dǎo)致荒煤氣產(chǎn)出量過大，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，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體積分數(shù)為5%~8%，荒煤氣從上升管溢出易造成現(xiàn)場準(zhǔn)備放散及記錄人員煤氣中毒。其爆炸極限為4.5%～35.8%，燃點為600℃，碰頭期間，為了集氣管保壓焦?fàn)t還在生產(chǎn)，現(xiàn)場明火不易控制，會有荒煤氣溢出遇明火爆燃或爆炸風(fēng)險，安全風(fēng)險也巨大［1-2］。

1.2 炭化室負壓導(dǎo)致爐體受損

由于鼓風(fēng)機停機期間，焦?fàn)t生產(chǎn)按照每小時2～3爐在組織生產(chǎn)?？赡軙斐杉磳⒏苫疃渭瘹夤軌毫^低，造成炭化室負壓，空氣進入炭化室使?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)保問題。同時負壓還會引起炭化室爐墻竄漏、焦炭及荒煤氣質(zhì)量降低等問題。

1.3 溫度控制不當(dāng)造成二次焦

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

1.4 高溫燙傷及中暑

放散過程焦?fàn)t還在按計劃進行生產(chǎn)，爐頂作業(yè)人員（爐蓋工及煤車司機）在正常作業(yè)。同時為了對集氣管壓力進行及時監(jiān)測、對煤氣管道狀況加強檢查及控制好溫度，爐頂作業(yè)人員較多。點火放散過程造成爐頂區(qū)域空氣溫度及周圍欄桿、平臺等導(dǎo)熱性強的鐵件溫度快速升高。特別是風(fēng)從機側(cè)往焦側(cè)吹時，爐頂爐臺靠機側(cè)監(jiān)測空氣溫度有50℃左右。正常生產(chǎn)時橋管溫度在80℃左右，上升管外壁溫度120℃左右，這些熱氣流也會向外擴散［4］。

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

2 回收鼓風(fēng)機停機期間焦?fàn)t采取的控制措施

2.1 提前準(zhǔn)備、延長結(jié)焦時間

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，因壓力過大會造成爐門、爐框以及部分承插口冒大煙甚至沖蓋子，環(huán)保風(fēng)險較大。為確保煤氣管道碰頭作業(yè)過程中環(huán)保及安全受控，防止放散管點火不及時及壓力波動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)備點火桿、煤油，保證翻板能夠靈活開啟、及時點火。

2）提前一輪延長1號、2號焦?fàn)t結(jié)焦時間（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）使用移動環(huán)境監(jiān)測車對1號、2號焦?fàn)t區(qū)域上風(fēng)側(cè)、下風(fēng)側(cè)開展大氣環(huán)境監(jiān)測。

4）與回收作業(yè)區(qū)加強聯(lián)系，放散管打開并點火成功后再停鼓風(fēng)機。

通過以上措施有效防止了荒煤氣的溢出及壓力波動造成人員中毒。

2.2 加強集氣管溫度、壓力監(jiān)控及爐體密封

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

1）以每小時2～3爐分段生產(chǎn)控制集氣管壓力，嚴禁集氣管壓力負壓，最低壓力不得低于60 Pa（備用：提前將蒸汽管道或氮氣管道和集氣管連接好進行保壓）。

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）排落翻板計劃，按計劃落翻板。

4）爐門、瓦工及焦?fàn)t三班需加強爐框、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低，造成炭化室負壓。

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

2.3 嚴格把控焦?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)過程安全，需對焦?fàn)t溫度及作業(yè)計劃嚴格控制［6］。

1）推焦計劃7月19日白班開始按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次溫度測后視溫度情況開始逐步減量；7月20日白班計劃按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次溫度測量后視溫度情況開始控制減量。

2）每小時按照2~3爐作業(yè)，分段干活，保證各段集氣管壓力溫度。

3）每班測量4次直行溫度，嚴格及時控制好個別燃燒室高低溫號，溫度異常采用加減考克進行控制，并作好詳細記錄。焦?fàn)t整體溫度較高時，可采用間斷加熱的方法，用交換機打到中間位置（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)空氣過剩系數(shù)和看火孔壓力控制調(diào)整（0 Pa～10 Pa），注意同時減小風(fēng)門開度，以防止?fàn)t頂溫度過高（降低了標(biāo)準(zhǔn)溫度，一定注意同時減小風(fēng)門開度，否則無法保證看火孔壓力）。

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

過程作業(yè)人員必須穿好工作服、戴好手套，加強人員輪換，現(xiàn)場備用防暑降溫藥品，防止人員中暑。放散過程機側(cè)溫度較高，爐頂測溫時，精力要集中，相互監(jiān)護好，防止?fàn)C傷及高溫中暑［7］。

表2 結(jié)焦時間與溫度控制

3 結(jié)語

作業(yè)區(qū)對回收鼓風(fēng)機停機期間危險因素進行了全面辨識。通過提前準(zhǔn)備放散工具及延長結(jié)焦時間保證放散管及時點火，防止了壓力波動荒煤氣從放散管和上升管蓋逸出的環(huán)保和安全風(fēng)險；通過加強集氣管溫度、壓力監(jiān)控，根據(jù)溫度壓力調(diào)整生產(chǎn)計劃同時加強爐體密封避免炭化室負壓導(dǎo)致爐體受損；通過嚴格把控焦?fàn)t溫度及生產(chǎn)計劃防止溫度控制不當(dāng)造成二次焦；最后通過加強作業(yè)人員管理，避免高溫燙傷及中暑的風(fēng)險。同時通過加強作業(yè)過程中安全措施的確認及人員管理，在協(xié)助回收系統(tǒng)消除重大安全環(huán)保隱患的同時，1號、2號焦?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)。