盧春雪 時義文

（中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司，湖北 武漢 430081）

0 引言

焦?fàn)t生產(chǎn)過程涉及的爆炸性氣體通常有焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和荒煤氣。焦?fàn)t爆炸性氣體環(huán)境范圍主要包括地下室（1 區(qū)），下噴式焦?fàn)t機焦兩側(cè)煙道走廊（2 區(qū)），爐端臺、爐間臺及煤塔底層（2 區(qū)），焦?fàn)t變送器室、熱值儀室（1 區(qū)）以及集氣管直接式儀表室（2區(qū)）等［1］。此外，除底層外的爐端臺、爐間臺和煤塔的其他各層應(yīng)綜合考慮釋放源、建筑結(jié)構(gòu)、通風(fēng)條件等因素，分析評估，確定爆炸危險區(qū)域范圍和等級。在煉焦生產(chǎn)過程中，如果沒有準(zhǔn)確劃分焦?fàn)t爆炸性氣體環(huán)境范圍和級別，所使用的電氣設(shè)備防爆等級，與該區(qū)域爆炸性氣體混合物不相適應(yīng)，甚至在爆炸性氣體環(huán)境使用非防爆設(shè)備，或者防火防爆安全管理制度不完善，執(zhí)行不嚴(yán)格，均可能導(dǎo)致焦?fàn)t發(fā)生著火爆炸事故。因此，認(rèn)真分析焦?fàn)t火災(zāi)爆炸事故原因，梳理各種影響因素，有針對性地制定技術(shù)、管理對策，對有效遏制焦?fàn)t火災(zāi)爆炸事故，顯得尤為重要。

焦?fàn)t發(fā)生著火爆炸事故的原因，主要以下幾方面：①煤氣泄漏，與空氣混合形成爆炸性混合氣體，同時有點火源產(chǎn)生；②焦?fàn)t工藝異常時，采取措施不力；③焦?fàn)t加熱煤氣系統(tǒng)檢修時，特殊作業(yè)安全制度落實不到位；④焦?fàn)t熱工管理水平欠佳，焦?fàn)t煤氣加熱時，地下室“爆鳴”現(xiàn)象頻發(fā)等［1］。

由于易燃易爆介質(zhì)只有與空氣混合達(dá)到爆炸極限，才能具備爆炸條件，因此防火防爆技術(shù)措施就是防止這些條件的形成。在焦?fàn)t爆炸危險區(qū)域，應(yīng)采取清除點火源的形成條件、消除火災(zāi)爆炸的物質(zhì)條件、限制火災(zāi)爆炸蔓延擴大等措施，達(dá)到遏制火災(zāi)爆炸事故的目的。

1 強化焦?fàn)t加熱系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施管理，消除煤氣跑冒滴漏

1）從設(shè)計、建設(shè)源頭入手，消除管網(wǎng)布置、管道防腐、設(shè)備安裝等缺陷，提高焦?fàn)t加熱系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全水平。

2）建立完善的設(shè)備管理制度，發(fā)揮點檢巡檢作用，定期檢測煤氣管道壁厚，及時發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏源點，把跑冒滴漏隱患消除在萌芽狀態(tài)。

3）注重煤氣調(diào)節(jié)旋塞和交換旋塞的維護保養(yǎng)，建立并嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)節(jié)旋塞和交換旋塞加油與清洗制度，一旦發(fā)現(xiàn)旋塞密封面出現(xiàn)劃痕、麻坑等缺陷，及時進行研磨維修，損壞程度較重的要及時更換。

4）增強員工責(zé)任心，提高工作質(zhì)量，尤其對檢修完畢后的恢復(fù)工作，更要嚴(yán)格把關(guān)檢查，精心試漏。如：清洗旋塞后，旋塞型號是否裝錯，彈簧是否扣緊；調(diào)整更換孔板后，孔板盒蓋是否鎖緊；更換煤氣時，廢氣交換開閉器與煤氣蓄熱室相通的空氣門蓋板是否嚴(yán)密鎖緊等。

5）關(guān)注焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣質(zhì)量動態(tài)變化趨勢，研究焦?fàn)t煤氣中的硫化氫和高爐煤氣中的氯離子等有害物質(zhì)對煤氣管道及設(shè)備的腐蝕機理，采取針對性的防腐措施，延長焦?fàn)t加熱系統(tǒng)設(shè)備使用壽命。

6）嚴(yán)格執(zhí)行《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強化工企業(yè)泄漏管理的指導(dǎo)意見》（安監(jiān)總管三〔2014〕94號）：在設(shè)計設(shè)備和管線的排放口、采樣口等排放閥時，要通過加裝盲板、絲堵、管帽、雙閥等措施，減少泄漏的可能性。對焦?fàn)t加熱煤氣管道上的取樣管頭和置換用氮氣吹掃管頭，加裝絲帽或雙閥，降低煤氣泄漏風(fēng)險。

7）對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，消除煤氣排水器缺陷。核查煤氣排水器水封有效高度的合規(guī)性。保持煤氣管道與排水器連接管的暢通，使排水器的排水功能有效發(fā)揮。及時排空排水器地坑積水，避免排水器長期浸泡在水中。認(rèn)真執(zhí)行排水器巡檢制度，保持排水器合理水位，杜絕缺水現(xiàn)象發(fā)生，避免排水器壓竄事故。

2 從管理和技術(shù)入手，消除焦?fàn)t爆炸危險區(qū)點火源

1）及時發(fā)現(xiàn)封堵機焦兩側(cè)平臺漏洞，特別是焦?fàn)t爐齡后期，由于爐體膨脹等原因，平臺與鋼柱、爐體之間的縫隙會增大，應(yīng)定期檢查，及時堵漏，防止出焦時頭、尾焦漏入煙道走廊和地下室，形成點火源。

2）對焦?fàn)t爐體維護與檢修帶來的不可避免的點火源，應(yīng)采取管理措施加以管控。如檢查清理磚煤氣道，完成磚煤氣道噴漿操作，打開蓄熱室封墻，進行格子磚清掃、更換等熱修操作帶來的點火源，應(yīng)納入防火區(qū)域動火特殊作業(yè)管理范疇，始終保證點火源風(fēng)險處于可控狀態(tài)。

3）焦?fàn)t爐齡末期，爐體串漏下火引起廢氣交換開閉器局部燒紅，是一個棘手問題，需找出造成煤氣串漏的主要原因，通常大多為炭化室爐墻損壞，荒煤氣進入燃燒系統(tǒng)，隨下降氣流在蓄熱室、小煙道燃燒而引起。要根據(jù)炭化室爐墻損壞狀況和程度，采取噴補、焊補、抹補、挖補，甚至吊頂、揭頂翻修的方式，對受損砌體進行修復(fù)，并在生產(chǎn)操作上采取針對性措施，在炭化室墻面形成石墨保護層，使荒煤氣無法進入燃燒系統(tǒng)，達(dá)到解決荒煤氣串漏的目的。

4）為消除摩擦與撞擊產(chǎn)生的點火源，對軸流風(fēng)機等轉(zhuǎn)動設(shè)備的軸承要及時注油，保持良好的潤滑，并經(jīng)常清除轉(zhuǎn)動部位附著的可燃污垢。在進行撞擊作業(yè)時，應(yīng)使用銅質(zhì)工具，或在鐵質(zhì)工具上涂抹黃油。

5）在焦?fàn)t地下室、煙道走廊等區(qū)域進行設(shè)備檢修，確需電氣焊等動火作業(yè)時，應(yīng)嚴(yán)格遵守動火管理制度。動火前應(yīng)對作業(yè)現(xiàn)場和作業(yè)過程中可能存在的危險因素進行充分辨識，制定對應(yīng)的安全措施；應(yīng)對所有參加作業(yè)人員進行安全教育和安全交底；應(yīng)對設(shè)備、管線進行吹掃、置換，并滿足動火標(biāo)準(zhǔn)要求；應(yīng)辦理作業(yè)審批手續(xù)，相關(guān)責(zé)任人簽字確認(rèn)；動火作業(yè)應(yīng)有專人監(jiān)火，清除作業(yè)現(xiàn)場易燃物品，配備消防器材，滿足作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)急需求。

6）焦?fàn)t爆炸危險區(qū)電氣設(shè)備以及電纜的設(shè)計、選型、安裝、施工、運行、維護、修理和安全管理，應(yīng)符合《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB 50058—2014）的規(guī)定。所有電氣、照明設(shè)備均應(yīng)選用防爆型，按照焦?fàn)t煤氣的性質(zhì)，所選防爆電氣防爆級別不應(yīng)低于IIB 級T1 組。電纜應(yīng)采用銅芯電纜，并不應(yīng)有銅芯裸露和接頭。所有導(dǎo)線和電纜，應(yīng)定期做絕緣試驗。煤氣管道等設(shè)施應(yīng)進行防靜電跨接和接地。在焦?fàn)t地下室等危險區(qū)域檢修時，檢修電源應(yīng)為滿足環(huán)境危險區(qū)域要求的防爆電源。

7）強化爆炸危險區(qū)域日常管理，及時清除易燃物，不允許擦拭設(shè)備的帶油污棉紗等可能自燃的物品遺留在作業(yè)現(xiàn)場。對焦?fàn)t地下室等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的門禁管理，嚴(yán)禁火種帶入爆炸危險區(qū)域。

3 多管齊下，消除焦?fàn)t地下室“爆鳴”現(xiàn)象

1）及時檢查調(diào)節(jié)焦?fàn)t煤氣交換系統(tǒng)的拉條行程，觀察交換旋塞搬把角度和前后位置，保證交換動作完成后旋塞處于開關(guān)到位的狀態(tài)。

2）定期清洗交換旋塞，保持交換旋塞密封面精度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)旋塞密封面出現(xiàn)劃痕、麻面、銹蝕等缺陷時，應(yīng)及時進行研磨處理。應(yīng)始終保持旋塞密封面處于良好潤滑狀態(tài)，及時調(diào)整交換旋塞頂絲，保持彈簧壓力適度，保證交換旋塞在任何狀態(tài)下的嚴(yán)密性。處理交換旋塞泄漏時，要首先關(guān)閉調(diào)節(jié)旋塞，切斷煤氣來源，卸掉交換旋塞壓蓋螺栓，輕輕抽出交換旋塞閥芯，用煤油仔細(xì)清洗閥芯和閥殼密封面，再往閥芯和閥殼密封面上均勻涂抹黃油；然后把閥芯轉(zhuǎn)動著塞進閥殼內(nèi)，油杯加滿油脂，轉(zhuǎn)動閥芯，使黃油均勻分布；最后，裝好壓蓋螺栓，連接好搬把，打開調(diào)節(jié)旋塞，再檢查是否漏氣，若反復(fù)加油仍然漏氣，則需要對閥芯及閥殼進行研磨，直至煤氣不泄漏。

3）加強調(diào)節(jié)旋塞的潤滑，根據(jù)煤氣質(zhì)量的情況及時對調(diào)節(jié)旋塞進行清洗，對調(diào)節(jié)旋塞密封面的缺陷進行維修處理，保證調(diào)節(jié)旋塞密封面精度，并調(diào)整調(diào)節(jié)旋塞后蓋保持適當(dāng)壓力，消除調(diào)節(jié)旋塞煤氣泄漏現(xiàn)象。清洗調(diào)節(jié)旋塞，處理調(diào)節(jié)旋塞泄漏煤氣時，應(yīng)停止焦?fàn)t加熱，對煤氣主管進行有效隔斷，并置換合格后集中進行操作。

4）及時檢查更換孔板盒密封墊，調(diào)整孔板盒蓋壓緊螺栓的壓緊力，保證孔板盒的嚴(yán)密性。

5）對焦?fàn)t地下室焦?fàn)t煤氣橫管、小支管和立管的連接處進行細(xì)致檢查，發(fā)現(xiàn)泄漏點要馬上進行處理。對立管與磚煤氣道的連接處也應(yīng)進行檢查，如果有煤氣泄漏，應(yīng)關(guān)閉調(diào)節(jié)旋塞，卸下基礎(chǔ)頂板立管頂部螺栓，更換纏管石棉繩，緊固基礎(chǔ)頂板立管頂部螺栓，再用膠泥密封，打開調(diào)節(jié)旋塞，用便攜式CO報警儀檢查試漏，徹底消除煤氣管道連接處的泄漏。

6）重視對磚煤氣道的噴補與灌漿工作，保持磚煤氣道的嚴(yán)密性，降低煤氣串漏的程度。

4 關(guān)注工藝異常情況下的防火防爆

1）采取技術(shù)措施，防止加熱煤氣主管發(fā)生回火爆炸事故?！督够踩?guī)程》（GB 12710—2008）針對防止加熱煤氣主管發(fā)生回火爆炸事故，做出了具體規(guī)定［2］。一方面，焦?fàn)t加熱煤氣調(diào)節(jié)蝶閥無自動充氮保護裝置時，應(yīng)設(shè)有防止其完全關(guān)閉的裝置；有自動充氮保護裝置時，充氮前應(yīng)關(guān)閉。另一方面，煤氣主管壓力低于500 Pa 時，應(yīng)停止焦?fàn)t加熱。通常采用2 種方式：一是設(shè)置加熱煤氣主管壓力與交換機系統(tǒng)聯(lián)鎖裝置，當(dāng)主管壓力下降到報警值時發(fā)出報警信號，操作人員及時與有關(guān)崗位聯(lián)系，調(diào)整煤氣壓力。當(dāng)煤氣壓力進一步降低到500 Pa時，聯(lián)鎖裝置動作，交換機運行到關(guān)閉交換旋塞位置，切斷焦?fàn)t加熱煤氣。二是在煤氣主管設(shè)置充氮系統(tǒng)，當(dāng)煤氣主管壓力降低到設(shè)定值時，煤氣調(diào)節(jié)蝶閥關(guān)閉，充氮系統(tǒng)啟動，往煤氣主管充氮保壓，避免發(fā)生回火事故。

為防止焦?fàn)t加熱煤氣系統(tǒng)發(fā)生爆炸事故時，造成重大設(shè)備損失，甚至人員傷亡，在地下室焦?fàn)t煤氣管道末端應(yīng)設(shè)泄爆裝置。并應(yīng)定期檢查爆破片（爆破膜）的工作狀態(tài)，防止外力、積塵、腐蝕及材料疲勞對泄爆有效性能的影響，在使用壽命周期內(nèi)及時更換爆破片（爆破膜）。

2）防范脫硫脫硝、煤調(diào)濕及推焦裝煤除塵等系統(tǒng)異常狀態(tài)對焦?fàn)t安全生產(chǎn)的影響。焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝、煤調(diào)濕及推焦裝煤除塵等屬于節(jié)能降耗和環(huán)境保護系統(tǒng)，其穩(wěn)定運行與焦?fàn)t工藝的安全密切相關(guān)。

5 強化焦?fàn)t加熱煤氣管道檢修過程及特殊操作安全防范措施的制定與落實

1）嚴(yán)格執(zhí)行《焦化安全規(guī)程》（GB 12710—2008），不應(yīng)在焦?fàn)t地下室等爆炸危險區(qū)域進行帶煤氣抽堵盲板作業(yè)。焦?fàn)t地下室空間狹窄，通風(fēng)條件差，帶煤氣抽堵盲板作業(yè)曾發(fā)生過多起人身傷害事故。近年來，把新建焦?fàn)t的預(yù)熱器、混合器以及加熱煤氣管道的隔斷裝置布置在焦?fàn)t外線區(qū)域，為不在爆炸危險區(qū)域抽堵盲板創(chuàng)造了條件，值得推廣。

2）加強焦?fàn)t加熱煤氣管道動火檢修組織。組織實施檢修作業(yè)前，應(yīng)對參加作業(yè)的人員進行安全技術(shù)交底，知曉檢修現(xiàn)場和檢修過程中可能存在的危險、有害因素，了解檢修方案及檢修采取的安全措施，懂得防護器材、應(yīng)急裝備的使用方法。應(yīng)先辦理動火作業(yè)票，動火前，應(yīng)對煤氣管道進行可靠隔斷，并用蒸汽或氮氣進行置換，經(jīng)檢測合格，方可動火。焦?fàn)t煤氣管道打開人孔后，應(yīng)用水潤濕管道底部積存的殘渣，防止硫化亞鐵自燃。如果進入管道進行作業(yè)，應(yīng)執(zhí)行受限空間作業(yè)的安全管理規(guī)定，堅持“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”的原則。

3）焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)特殊操作的防火防爆問題不容忽視。焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)的特殊操作，無論是停止加熱、恢復(fù)加熱還是加熱煤氣種類相互替換，往往是在特殊情況下做出的緊急安排，甚至要晚間進行作業(yè)。因此，要提前制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，并進行應(yīng)急預(yù)案演練，培養(yǎng)一支技術(shù)過硬的作業(yè)隊伍，才能使緊急情況下的特殊操作有條不紊進行。當(dāng)然，焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)特殊操作盡可能避開夜間進行。

6 結(jié)語

通過采取綜合技術(shù)和管理措施，聚焦焦?fàn)t加熱煤氣系統(tǒng)的設(shè)備本質(zhì)安全水準(zhǔn)提升，消除爆炸危險區(qū)域煤氣泄漏和點火源產(chǎn)生的條件，對焦?fàn)t加熱煤氣壓力急劇降低，焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝、煤調(diào)濕及推焦裝煤除塵等系統(tǒng)異常狀態(tài)，停止、恢復(fù)以及倒換焦?fàn)t加熱煤氣特殊操作等場景制定完善的應(yīng)對方案，嚴(yán)格落實焦?fàn)t加熱煤氣系統(tǒng)動火檢修安全措施，將會極大地降低焦?fàn)t爆炸危險區(qū)域發(fā)生著火爆炸事故的風(fēng)險，實現(xiàn)焦?fàn)t安全生產(chǎn)的長治久安。