福建水产设备联盟

湖南煤化干熄焦安全培训(考试内容)

干熄焦知网 2020-08-01 06:03:03

  干熄焦安全技术



由于干熄焦工艺的特殊性,无论是电气还是机械设备,本身设计自动化水平较高,现场操作人员比较少,相应地要求干熄焦装置在安全上具有高度的可靠性。同时要求干熄焦的操作、检修严格按规定进行,只有这样才能保证干熄焦系统的正常运行及人身安全。干熄焦循环系统有其独特危险性:循环气体中含有H2CO2CO、N2等成分,这类混合气体有毒,且在一定条件下易发生爆炸性危险性;提升机作为大型的起重设备频繁运行,而且所提升的焦罐内装有1000℃左右的红焦,易发生火灾、烫伤、坠落事故;锅炉锅筒蒸汽温度、压力高,而且连续不断地往外输送,易发生烫伤事故;核料位计射线释放出放射源,易对人体造成损伤;干熄焦系统产生粉尘多,易发生尘爆及对人体造成损伤等等。因此,熟悉干熄焦的特点,掌握干熄焦的安全知识,对于每个干熄焦生产人员是非常重要的。

第一节  干熄焦的安全特点

1.工艺本身安全特点

干熄焦系统本身具有高温、高压、高空、有毒、有害、噪声和粉尘、易燃易爆等特点,在正常的生产过程中,如果控制不当,都有可能对人身或设备造成伤害。

1.1高温、高压

1)高温:主要是指锅炉产生的高温蒸汽。蒸汽的温度: 510--540℃

2)高压:主要是指锅炉产生的高压蒸汽。蒸汽的压力:8.5--9.8MPa

1.2高空:

凡在坠落高度基准面2米(含2米)的高度称为高空。由于干熄焦设备系统的特殊性,干熄焦本体最高处达50米左右,易发生高空坠落及砸伤事故,注意事项:

 1)高空作业时系好合格的安全带。

 2)高空作业中所用的物料应该堆放平稳,不可置放在临边,不可置放在妨碍通行,看管好身边的物品及杂物,以免掉下伤人。

 3)高空严禁无人监护向下扔东西。

 4)高空作业时扶好、抓好护拦。

 5)患有心脏病、高血压、精神病等人员严禁在高空作业。

 6)高处作业人员的衣着要灵便,绝不可赤膊上阵。

 7)高空作业中,可根据天气情况和具体条件,分别采取可靠的防滑、防寒和防冻等安全措施。

 8)高空作业时,注意身边的电缆线,以防发生触电伤害。

1.3易燃易爆:

1.3.1易燃:

1)干熄焦生产过程中产生的焦粉粉尘具有可燃、可爆性。

2)干熄焦在生产过程中,如果风料比控制不合理或干熄炉熄焦效果达不到设计要求,会发生排红焦现象,极易发生皮带着火事故;在检修皮带过程中或检修油类设备设施时安全措施控制不当,也易发生火灾事故。

3)循环气体成分如果控制不当,超出设计范围,在循环风机突然停止运行时,易发生装焦炉口着火事故,烧损装焦装置等等。

4)循环气体中含有H2CO2CO、N2等成分,这类混合气体有毒,且在一定条件下易发生爆炸性危险性;CO的爆炸极限为12.5-74%,N2的爆炸极限为4-75.6%。

1.3.2易爆:

1)工艺除尘粉尘的直径大约在5-50µm之间;环境除尘下来的粉尘的直径0.5µm。粉尘爆炸下限浓度为37-50g/m3,(煤尘的爆炸下限为45 g/ m3,上限为1500-2000 g/ m3。煤尘爆炸后产生的CO为 2-4%,甚至达到8%;煤尘爆炸后产生1600-1900℃的温度高温表面堆积粉尘(5mm)的引燃温度为430℃,云状粉尘的引燃温度大于750℃。)当某个通风不畅或除尘效果差的区域内如排焦地下室、皮带通廊等或除尘装置、循环气体正压段膨胀节泄漏发生焦粉泄漏时焦粉浓度达到爆炸极限,空气漏入集尘室或烟道中,遇到明火、非防爆电气产生的火花等会发生粉尘爆炸。二次除尘器和布袋除尘器未安装防爆阀或失效,粉尘爆炸时未起到泄爆作用,也会导致爆炸的发生。

2)锅炉系统如果在生产过程中发生缺水事故,易发生锅炉爆炸事故。

1.4易中毒

1)干熄焦的常用放散、装焦炉口、排焦装置、1DC紧急放散口、排焦装置如果工艺控制不得当,循环气体外泄造成CO中毒事故;

2)环境除尘器更换过滤袋时,除尘器内的气体转换不合格易发生人员中毒事故。

3)在除尘风机停车时,无防护措施进入焦炭运输的皮带通廊时,易发生中毒事故。

4)干熄焦系统进行年修作业时,进入干熄炉或锅炉内作业前系统未对循环气体置换合格,易发生中毒事故。

1.5粉尘

干熄焦生产过程中的尘源主要有干熄槽顶部装焦处、炉顶放散阀管道出口、干熄槽底部排焦部位、预存段压力调节阀放散管出口、焦库以及各皮带转运点等处。当地面除尘站设备泄漏时,地面除尘站就成为最大的尘源。当地面除尘站过滤布袋破损时,粉尘会穿过布袋直接排入大气,造成严重粉尘污染。操作人员超期处于粉尘环境下会造成矽肺病。150t/h干熄焦为例,工艺除尘及环境除尘每天产生的粉尘量大约占生产量的2%左右。注意事项:

1)主控工一定要注意装与排焦、排焦与风量的之间的比例,绝不允许造成红焦排出,避免因空气中的粉尘浓度大,造成火灾或尘爆事故。。

2)电气制定清灰制度,避免电气设施上有带灰尘现象。操作工也要加强对电气设施的管理,发现问题及时反应。

3)生产现场严禁烟火,避免因空气中的粉尘浓度大,造成火灾或尘爆事故。

1.6核辐射

干熄炉目前的正常料位无采用γ射线式,用CO60或(CS37)放射源发出γ射线,透过予存室,当有物料时,射源强度减弱,使射源对面的检测装置发出的脉冲发生变化,再经电子线路转化为电压信号,在控制室内显示或报警。γ射线来源于放射性金属Co,尽管金属Co被放置在铅盒内,但仍有一部分射线会散发出去,对操作及检修人员造成伤害。在进入干熄槽检修放射源开关未悬挂警示牌,检修放射源未关闭放射口,未穿戴防放射性射线的服装和手套等,会造成辐射伤害。

2.流程系统的安全特点

2.1锅炉系统

锅炉系统本身具有高温高压的特点,切干熄焦锅炉在干熄焦工艺中起着回收能源、产生蒸汽同时冷却循环气体的作用。作为干熄焦系统最重要的组成部分之一,锅炉安全性能的高低直接关系到干熄焦能否正常运行,还关系到干熄焦操作及检修人员的人身安全。

干熄焦锅炉锅筒的压力很大,对锅炉设施的安全可靠性能有很高的要求,主要体现在两个方面:一是锅炉蒸汽的排出系统要安全可靠,包括锅炉主蒸汽放散阀、主蒸汽压力调节阀和主蒸汽切断阀等的调节一定要灵敏可靠,紧急情况下能快速对锅筒压力进行调节。而且部分直接将锅炉产生的蒸汽外送的调节阀还应设计旁通阀,以备主阀门一旦出现故障时急用;二是锅炉所设计的三个安全阀(锅炉锅筒上设有二个,即控制安全阀和工作安全阀;过热器后主蒸汽管道上设有一个安全阀)必须能真正起到作用,一旦因某种原因导致锅筒压力失控,安全阀能根据设计的起跳压力自动弹开。防止锅筒压力继续升高而发生爆炸,造成设备损坏或人员伤亡。

锅炉安全阀的调试校验除在制造厂家进行外,在锅炉现场还要由当地锅炉主管部门模拟实际操作进行校验并铅封。以确保锅炉安全阀的安全可靠。锅炉锅筒及其他部位的压力表应按规定的周期校检,不合格的压力表应立即进行更换。锅炉锅筒、二次过热器出口安全阀应按规定周期进行校验,确保其工作正常并做好记录。对锅炉所有蒸汽泄漏点应及时进行处理,防止事态扩大。

干熄焦锅炉作为一种特殊的锅炉,有其自身的特点。主要是其炉管除与热气流接触换热外,还要经受焦粉颗粒的冲刷磨损,因此对其炉管的材质有更高的要求。锅炉供水设备及水循环设备的可靠性也必须得到足够的保证,以防锅炉干烧造成炉管破损。对锅炉系统与循环风机的联锁条件要全部投入运行并保证连锁的可靠性。因此操作人员对锅炉炉管破损的迹象要密切注意,一旦锅炉炉管破损漏水,应按锅炉炉管破损后的特殊操作方法及时组织进行处理,处理完后才能恢复干熄焦的正常生产。锅炉系统防爆口要安全可靠,万一锅炉内循环气体发生爆炸,应首先冲开防爆口,减小对锅炉炉管造成的损坏。

锅炉属于高温高压危险设备,现场操作或检修时应采取正确的方法,防止烫伤。锅炉防爆口附近严禁逗留。锅炉排污或冲洗锅炉锅筒液位计时,要与中控室取得联系。开关阀门时要带好手套,身体侧向一方,防止蒸汽烫伤。所有锅炉操作人员应持有安全部门颁发的操作允许证。

锅炉上的三个安全部件,取安全阀、压力表、水位计,要严格按规定进行校验。

2.2除尘系统

干熄焦环境除尘系统除尘的范围很广,包括装焦部位、排焦部位、炉顶放散及预存段压

力调节放散部位和运焦皮带部位等等。除尘系统的安全特点,除了其所在范围内的移动设备、皮带和刮板机等自身的特点外,最主要的就是可能出现有毒气体泄漏和粉尘浓度偏高。

除尘风机在装焦、排焦装置、预存段压力放散口抽吸粉尘的同时,不可避免地会吸入有毒的循环气体。该气体含O2 成分很少量,主要N2,还带有少量的CO2CO和H2等成分。正常情况下,由于吸尘管道内处于负压,管道内的有毒气体是不会泄漏的。但如果除尘系统进行检修或突然停车及更换环境除尘器过滤袋时,都有可能接触到有毒气体,因此必须采取可靠的安全措施。

在除尘风机停转的情况下,装焦、排焦和焦炭运输等部位的粉尘无法抽走。该区域粉尘浓度很高, O2含量较低,对人体危害较大,非常不宜进行现场操作和检修。因此,当除尘风机出现故障而停机时,原则上应停止干熄焦的生产,即使要对锅炉锅筒进行保温保压操作,也应以低负荷运行。此时因为现场环境较差,进入炉顶装焦部位、炉底排焦部位以及运焦皮带系统进行操作或巡检时,应携带CO监测仪,并采取可靠的安全措施。如要在该区域停留较长时间,必须停止干熄焦的装排焦操作。

除尘系统所有设备严禁在运转过程中进行清扫、加油或检修。当刮板机、格式排灰阀、加湿搅拌机发生堵塞时,必须停机断电后进行处理。如进入布袋室内检修或清扫,必须与中控室取得联系,停止除尘风机的运转,制定好安全措施设专人监护,确认CO和O2 浓度符合安全规定(氧气为无色无味的气体,是人呼吸所必需的。通常空气中氧气的含量是20.93%。空气中的氧气浓度低于18%时称为缺氧状态;人体处于17%氧含量的状态下,即会导致夜间视力减弱、心跳加速;人体处于16%氧含量的状态下,会出现眩晕;人体处于15%氧含量的状态下,注意力、判断力减弱、协调能力减弱,间歇呼吸,迅速疲劳,失去肌肉控制能力。)后再进行; CO和O2 浓度超标, 应佩戴氧气呼吸器或空气呼吸器进行作业,作业完毕必须由专人清点人数,确认无误后封闭布袋室入孔门。

2.3发电系统

干熄焦发电系统的主体设备汽轮机,在发电系统中起着将蒸汽的热能转变为转子旋转的机械能的作用。汽轮机是高速旋转的设备,因此在汽轮机正常运行时,应密切注意汽轮机的油系统、主蒸汽温度、径向位移、轴向位移、机体振动和轴承温度等是否正常,以确保发电系统的安全运行。

油系统主要包括管道、阀门、冷油器和油箱等部件。由于安装及检修不良、机组振动及误操作等原因会引起油系统漏油。其主要表现为油箱油位降低、油压下降或者油箱油位和油压同时降低。

当油箱油位和油压同时降低时,其原因可能是外部压力油管破裂、法兰结合面不严密或冷油器铜管泄漏。此时应立即进行以下操作:检查主油泵出口外部的调速和润滑压力油管及法兰,消除漏点,并向油箱补油至正常油位;检查冷油器出口冷却水,若有油花,说明冷油器铜管漏油,应迅速启动备用冷油器,停用漏油的冷油器。

当油位不变而油压下降时,其原因可能是主油泵压力管短路、主油泵吸入侧滤网堵塞、轴承箱或油箱内部压力油管漏油造成主油泵工作不正常。经检查如果主油泵正常、油泵进油滤网也未堵塞时,则可能是辅助油泵的逆止阀或安全阀泄漏,使压力油经上述阀门漏回油箱;也可能是前轴承箱内压力油管漏油直接流回油箱。此时应立即启动辅助油箱保持油压的正常,查明漏油原因后及时予以处理。

当油压不变而油箱油位降低时,首先查看油箱油位指示器是否失灵。若油位指示器正常,则表明故障原因可能是由油箱及其连接油管以及轴承回油管等处漏油,或误开油箱上的放油门造成的。查明原因后迅速处理并补油至正常油位。

汽轮机正常运行时,必须控制主蒸汽温度在允许范围内。因为主蒸汽温度高于设计上限值时,虽然从经济上看是有利的。但在安全上考虑,主蒸汽温度过高,会造成金属机械性能恶化加快,导致汽轮机各部件寿命缩短,并形成安全隐患,这是不允许的。而主蒸汽温度低于设计下限值时,会导致汽轮机最后几级的蒸汽温度降低,对叶片的侵蚀作用加剧。严重时会发生水冲击,威胁汽轮机的安全。

汽轮机的轴向位移是指汽轮机的动、静部分相对位置发生了变化。造成轴向位移的原因主要是严重的水冲击。当轴向位移数值接近或超过汽轮机的动、静部分允许最大轴向间隙时,将会发生摩擦,致使汽轮机严重损坏。此时应立即停机,否则将使汽轮机的通流部分碰撞,导致事故扩大。

由于发电系统设备的高精密性和高危性,汽轮发电机组附近不得放置与操作无关的物品,特别严禁放置易燃易爆品。工作场所的积水、积油应及时清理,随时保证工作场所的干燥与清洁。操作或检修时应避免长时间停留在可能受到伤害的地方,开关阀门及进行其他有可能触及高温物体的操作时,必须戴手套进行。禁止在设备运行中清扫、擦抹、加油和跨越机器的旋转部位。对运行设备故障的处理必须在停机、停电、停气和停水的状态下经认真确认后进行。不允许低于主蒸汽压力或温度设计低限值运行,如发现主蒸汽压力或温度有低于设计低限值的趋势,应立即通知中控室采取相应的措施。如不能及时解决,应停止发电机运行,将锅炉蒸汽并网或作放散处理。

在操作和检修发电系统的所有设备时,都要严格遵守和执行保证设备和人员安全的组织措施和技术措施。在汽轮发电机停运和重新启动的过程中,应严格按操作步骤进行,切忌盲目行事。

2.4循环气体系统

循环气体的主要成分是N2,其次是H2CO2CO等成分 ,但不可避免含有H2CO 等可燃成分。当循环气体中的H2CO、等可燃成分达到一定的浓度,与空气中的O2混合会形成爆炸性气体,遇明火或高温就有可能爆炸。因此,在干熄焦的生产过程中,必须高度重视循环气体的这种爆炸特性。

2.4.1循环气体系统可燃成分产生的原因

干熄焦的生产过程中,气体循环系统负压段不可避免地会吸入一定量的空气,空气中的O2在通过干熄炉红焦层时会与焦炭发生反应生成CO和CO2 其次,空气中的水分与红焦发生反应生成H2;另外,红焦在干熄炉预存段进一步热解生成H2CH4。因此,在干熄焦的循环气体中会存在、CH4CO等可燃成分。

循环气体中可燃成分的含量是由很多因素决定的。如果干熄焦的焦炭处理量增加,循环气体量将增大,气体循环系统负压段负压也将增大。漏入负压段的空气及空气中的水分与焦炭反应生成更多的H2CO , 那么循环气体中的 H2 CO的含量也增加。当成熟不够的焦炭装入干熄炉时,由于焦炭进一步热解,循环气体中 H2的含量也会快速增加。有两种情况会造成循环气体中可燃成分的急剧增加:一是当循环风机因故停机时,由于空气漏入干熄炉与焦炭产生化学反应,会造成循环气体中CO浓度急剧增加;空气中的水分与焦炭反应也会造成循环气体中H2含量增加。二 是当干熄焦锅炉破损漏水或炉顶水封、紧急放散阀水封漏水,水分与红焦反应会造成循环气体中H2含量急剧增加。

根据以上分析,即使没有循环风机因故停机和锅炉漏水等事故发生,在干熄焦正常生产过程中, 循环气体中H2CO等可燃成分的浓度也会逐渐增加。由于不可能保证干熄焦装置的绝对严密,空气随时可能漏入干熄焦气体循环系统,可燃成分局部自燃甚至爆炸的可能性会增大。既然不能控制循环气体中可燃成分的产生,也无法绝对避免空气漏入气体循环系统,就只能采取措施使循环气体中可燃成分的含量稳定在规定的危险性最小的范围内。

2.4.2气体循环系统泄漏的危险性

干熄焦气体循环系统泄漏的危险体现在两个方面:一是气体循环系统正压段气体泄漏带来的危险;二是循环气体可燃成分浓度超标在负压段发生爆炸的危险。

干熄焦气体循环系统正压段和负压段泄漏所带来的危害是不一样的。正压段的泄漏使得大量焦粉、循环气体喷出,污染环境,也减少了干熄炉的实际冷却风量,造成排焦温度上升,严重时对干熄焦操作、检修人员造成伤害。负压段泄漏造成大量空气不受控地进入循环系统,发生燃烧后产生大量热量,使各点温度上升,同时烧损焦炭,使锅炉气化率过大。严重时甚至会发生爆炸,对干熄焦设备及操作、检修人员造成伤害。

循环风机出口到干熄炉冷却段的循环气体为正压段,如果这一段循环气体管道破裂,大量的有毒惰性循环气体就会泄漏到大气中,对在该区域操作或检修的人员造成伤害。排焦部位是循环气体最有可能泄漏的地方。有两个原因:一是设备本身密封性不好,如焊缝开焊、连接部位螺丝松动等;二是少量循环气体在排焦时随焦炭带出,特别是当旋转密封阀磨损严重时随焦炭带出的循环气体量会增加。因此在排焦部位必须悬挂醒目的安全警告牌,严禁闲杂人员进入;另外,在排焦部位,要安装在线的 CO和O2 监测仪,随时监测该部位CO和浓度,进入该区域操作或检修前,必须采取可靠的安全措施。

还有一个部位,就是预存段压力调节阀的放散点。正常情况下,放散的循环气体是由地面除尘站的除尘风机抽走的。但当除尘风机出现故障时,该放散口放散的循环气体不能正常抽走,会散发在炉顶装入装置周围,对在该区域操作或检修的人员构成威胁。因此,一旦除尘风机发生故障,进入装入装置区域时应携带 CO和O2 监测仪,并采取可靠的安全措施。

循环气体在冷却焦炭的过程中,CO和 H2等可燃成分的浓度会升高,当达到一定浓度时会形成爆炸性气体。这种爆炸性气体在气体循环系统负压段,与漏入的空气混合容易产生爆炸。为防止这种可能的爆炸现象对锅炉造成严重的损坏,在气体循环系统负压段设计有多个防爆口(主要的在锅炉出口及二次除尘处)。一旦爆炸发生,首先冲开防爆口,可以降低对锅炉的危害。最关键的还是要避免爆炸性气体的形成,这就要严格控制循环气体内可燃成分的浓度。要求循环气体在线分析仪灵敏可靠,根据其检测出的循环气体中 CO和 H2的浓度,及时调整干熄炉环形烟道处空气导入量,将干熄焦过程中产生的可燃成分燃烧掉。


第二节  干熄焦的危害与防护

 整个干熄焦系统在以不同的性质为前提下,可以分为很多流程,如焦炭流程、循环气体流程、给水流程、除尘流程、发电流程等等,现在以干熄焦生产过程中主要的流程或系统介绍一下各自流程或系统中的安全特点及防护。

2.1循环气体系统

2.1.1气体循环系统的安全特点:

干熄焦循环气体因含有H2CO2CO和N2等成分,这类混合气体有毒并且在一定条件下会发生爆炸,为了保证干熄焦装置的安全运行和干熄焦操作检修人员的人身安全,应经常检查气体循环系统的严密性,同时也要经常检查干熄焦运行区域的空气组成,当空气中CO含量超过0.0050%时,应采取紧急措施找到泄漏点并加以消除。

从安全角度考虑,必须对干熄焦循环气体中的可燃成分浓度进行有效的控制。干熄焦实际操作的经验表明,循环气体中H2成分控制在3%以下、CO成分控制在6%以下是比较安全的,可以避免爆炸现象的发生。     

在目前运行的干熄焦中,有两种方法可以有效地控制循环气体中可燃成分的含量。一是连续向气体循环系统中供入一定量的N2 ,并连续放散掉一部分循环气体,即“导入N2”;这种方法在N2来源充足并且廉价的干熄焦装置上可以很好地应用。二是根据循环气体中可燃成分的含量,往干熄炉环形烟道中导入一定量的空气,依靠空气中O2将可燃成分燃烧掉,以此来降低循环气体中可燃成分的浓度,即“空气导入法”,在N2来源不充分或者N2价格较高的干熄焦装置中,这种措施可以十分有效地控制循环气体中可燃成分的浓度。应该说,在干熄焦的正常生产过程中,这两种方法都能有效地控制循环气体中可燃成分的浓度,保证干熄焦装置的安全运行。相比较而言,导入空气法更经济便利,济钢100t/h、150t/h干熄焦及武钢干熄焦即采用这种方法,并实现了在线监控。

采用导入空气法控制干熄焦循环气体中的可燃成分浓度要注意以下几点:

1)并不是导入空气越多越好,导入过多的空气会造成循环气体中O2含量偏高,这对干熄焦的生产是不利的。从理论上讲,循环气体中O2为零最好,但实际操作中难以做。一般将循环气体中O2含量控制在0.2%以下比较合适。最大不能超过1%。

2)气体循环系统负压段漏入空气,并不能起到往干熄炉环形烟道导入空气相同的作用。由气体循环系统负压段吸入的空气进入干熄炉后使红焦燃烧,不仅影响焦炭质量,也使焦炭灰分增加、成焦率下降,还会导致循环气体中CO的浓度上升,不利于生产操作。

3)当干熄焦锅炉入口温度低于600℃时, 由于CO、H2等可燃成分不能燃烧,因此采用导入空气法不能起到降低循环气体中可燃成分浓度的目的。此时应降低干熄焦的焦炭处理量,减小循环风量,并向气体循环系统内供入N2,并放散一定量的循环气体。

4)当干熄焦锅炉入口的温度在600-900℃之间采用导入空气法降低循环气体中可燃成分是允许的,当锅炉入口的温度小于600℃或大于900℃时再采用导入空气法降低循环气体中可燃成分是非常危险的,一是因为当锅炉入口温度小于600℃时CO、H2等可燃成分不能燃烧,循环气体中的O2会增大,易发生爆炸事故;二是当锅炉入口温度大于900℃导入空气会使锅炉入口循环气体的温度上升过高,烧坏锅炉的各部件造成锅炉爆管事故。在锅炉入口温度小于600℃时或大于900℃,可采用向循环系统中充N2的方法,降低循环系统中的可燃成分。

2.1.2气体循环系统的安全防护

在干熄焦系统的操作及检修过程中,有几点是必须严格注意的:

1)未经严格检查并确认空气中的CO和O2的含量在安全范围内,不得进入排焦部位及运焦皮带系统。如果在特殊情况下必须进入,应采取有效的安全措施,如佩带氧气呼吸器或空气呼吸器。

2)检查或处理干熄焦锅炉内部管道或结构、检查二次除尘器以及风机后预存段压力放散管、旁通流量管等设备时,应停止整个干熄焦系统的作业,将干熄炉内的焦炭完全熄灭,将气体循环系统各处入孔打开进行气体置换,并确认气体循环系统内CO和O2的浓度都在安全范围内并且核料位计关闭的情况再进行。

3)随时注意循环气体中可燃成分的浓度并采取相应的措施,将循环气体中可燃成分的浓度控制在安全的范围内。

4)在可能有循环气体泄漏的区域作业,应有安全防护措施。一旦感觉有煤气味或有任何一种煤气中毒的象征,如头痛、头昏、耳鸣、恶心或软弱无力等,应立即转移到有新鲜空气的地方,采取安全救护措施并通知有关人员和部门。

5)不允许未经中控室操作人员同意,对气体循环系统的设备进行检修或改变与气体循环系统相关的调节设备的状态。

6)当发生气体循环系统严重泄漏、循环风机停机和干熄焦锅炉炉管破损等故障时,立即采取相应的安全措施,并立即报告有关人员和部门。

7)在一些特殊情况下,比如(锅炉炉管破损、炉顶水封和紧急放散阀水封漏水等,会造成H2含量急剧增加,仅靠导入空气不足以控制其浓度。此时应立即停止干熄作业,打开炉顶放散阀和紧急放散阀,并往系统内冲人大量的N2,以控制循环气体中可燃成分的浓度。一旦发生此类事故,应制定可靠的安全措施,组织人员对故障点进行全面检查处理。待故障处理完毕后再恢复干熄焦的正常生产。

8)未经控制室人员同意,严禁在生产过程中在整个循环气体管道上实施焊接,以防发生爆炸事故。

9)在排焦区域设置声光CO报警仪或在皮带入口安装可显示式CO报警仪,以让进入煤气区域作业的人员及时掌握煤气区域中CO的含量,避免发生CO中毒事故。

2.2装、排焦系统

2.2.1装焦系统

提升机吊具、安全防护装置、钢丝绳等出现故障,起重量超载,钢丝绳断裂,吊钩断裂,制动装置失灵,限位限量及连锁装置失灵,行程开关未接线或失灵,无缓冲器,起吊作业时提升机下方违章站人,提升机横移过程中人员上下提升机,钢丝绳老化未及时更换,均有可能造成起重伤害。

焦罐提升机起吊温度高达1000℃的灼热红焦炭,因此钢丝绳、吊钩等吊具应适应高温环境,钢丝绳绳芯应使用石棉芯钢丝绳,若使用麻绳芯钢丝绳会出现钢丝绳断裂等事故。钢丝绳因承重会出现不同程度的伸长,若焦罐钢丝绳伸长量差值超过一定值时,在吊装过程焦罐会发生倾斜,造成起重事故。

焦罐提升机自动运行,现场无人操作,每一动作都由计算机控制,如果现场的各类传感器、各限位器失灵,提升机与装入装置交接点的极限的累加误差超过允许范围,未设置负荷传感器及数据处理仪表,无过载报警装置,有造成事故的可能。当风速达到20m/s时提升机继续装焦操作,提升过程焦罐大幅摇摆会导致事故发生。提升过程由于过载导致焦罐底部闸板断裂或控制失误造成焦罐底部闸板打开,红焦落下时会引起起重伤害。

主要的防范措施:

1)定期对起重机械的安全附件的可靠性进行检查。

2)设风速检测仪表,风速大于20m/s时停止装焦作业。

3)焦罐在提升或下降、横移时,人员严禁提升井下方逗留、清理卫生或通过。

4)风速较大(20m/s)时,人员严禁乘座电梯或进入高空(现场)。

5)提升机的横移必须设置安全挡,当风力较大时可采取用安全挡,避免发生重要设备事故。

6)提升机在提升或下降时,设置提升偏荷或过荷设施,避免因实际操作过程中由于偏荷或过荷造成的操作或设备事故。

2.2.2排焦系统

干熄焦的排焦系统包括旋转密封阀、振动给器、排焦溜槽、皮带等,这其中也是煤气区域,如果发生旋转密封阀堵料、振动给料器故障、除尘风机故障等时,去排除问题时必须对CO进行监测、并且同时对旋转密封阀内的N2也必须进行监测,现在介绍一下旋转密封故障停机的安全步骤,仅供参考。

1)方案一:

①停止循环风机运行。

②关闭干熄炉底部的检修闸板阀。

③关闭振动给料器、旋转密封阀所有的冲氮点。(避免氮气中毒)

④用压缩空气对旋转密封阀内部进行气体置换。

⑤旋转密封阀停电。

⑥停止皮带运行。

⑦打开旋转密封阀检修人孔,用CO报警器监测CO含量,小于50PPm后,再用O2报警器监测旋转密封阀内部O2含量,CO、O2合格后方可进入转密封阀内进行处理故障。

2)方案二:

①关闭干熄炉底部检修闸板阀。

②关闭振动给料器、旋转密封阀所有的冲氮点。

③旋转密封阀停电。

④停止皮带运行。

⑤用压缩空气对旋转密封阀内部进行气体置换,两名检修人员配戴空气呼吸器,并且携带CO报警器。(务必注意:一、呼吸器头罩配戴的严密性。二、必须有专人下方进行监护)。打开旋转密封阀检修人孔进行处理故障。

2.3除尘系统

在整个干熄焦系统的工艺除尘及环境除尘中,主要以CO及粉尘为主要危险,特别是在更换环境除尘器的过滤袋时,如果控制措施不到位易发生煤气中毒;在处理工艺除尘格式分格轮堵塞物料时,易发生高温粉尘烫伤事故。

2.3.1环境除尘

  在除尘风机故障下生产时,皮带通廊及排焦区域时易发生尘爆及中毒事故。焦炭为可燃物质,丙类火灾危险品,粉尘具有燃爆性,爆炸下限浓度为37-50g/m(粉尘平均内径4-5μm),焦化厂一般达不到此浓度,高温表面堆积粉尘(5mm)的引燃温度为430℃,云状粉尘的引燃温度为>750℃。防护措施;

  ①除尘风机故障下所有人员严禁在排焦过程中进入到皮带通廊及排焦区域。

②在皮带的机头、机尾处设置喷淋系统,以降低空气中粉尘的浓度。

③在排焦溜槽的出口处设置喷淋系统,即除尘风机停运后,打开喷淋水,以降低空气中粉尘的浓度。

④在更换干熄焦环境除尘器的过滤袋时防煤气中毒安全注意事项:

除尘风机运后除尘器各净气室的CO的含量在0.02%,这个浓度易使人发生煤气中毒事故。如果生产条件允许可采用停生产后,对除尘器进行空气置换,CO含量合格后再进行更换过滤袋。如果生产条件不允许,可采用“不停更换过滤袋”方法.即停除尘风机后,利用0.5小时的时间停止排焦,检修人员配戴空气或氧气呼吸器先判断破损的过滤袋,并作好标记,然后开启除尘风机生产,此时除尘器净气室内的压力为负压,除尘器内的有毒气体不会外溢,不会对人造成伤害,再更换过滤袋。

2.4锅炉系统

1)锅炉系统采用了一系列的安全措施如:锅炉蒸汽系统设有压力调节、报警;主蒸汽压力放散调节、报警和紧急放散;主蒸汽温度调节、报警;锅炉给水系统设有除盐水箱和除氧器的水位调节、报警;除氧器本体和除氧器给水入口还设有温度和压力调节、报警;锅炉给水流量调节、报警;锅炉循环水流量报警;汽包液位、压力高低的报警。锅炉锅筒水位与循环风机低水平联锁跳闸等。

2)汽轮机系统的的自动主汽门、轴封、凝汽器、润滑油、蒸汽、调速油、凝结水、冷油器、轴承、瓦块、发电机、定子线圈等分别设有温度、压力调节和报警。发电机设内部故障报警,保护电源消失报警,电负荷保护动作报警。

3)汽轮机油箱采取地上布置,站内设灭火器。

4)根据爆炸和火灾危险情况选择电气设备、防雷、防静电设施

5)为了保证干熄焦设备的正常运行,采取两路电源供电。

6)工作场所的高温会使人体过热,使体温调节失去平衡,水盐代谢紊乱,并能影响操作人员心理情绪,导致操作人员操作失误造成事故;并影响人体的消化和神经系统导致患病。所以在高温区域工作必须做好防暑降温工作,以防发生伤害。


第三节  干熄焦主要的安全设施

干熄焦工艺具有高温、高压、高空、有毒、有害和粉尘多的特点,以及连续性作业的性质。要求干熄焦系统具有可靠的安全设施,以保证干熄焦生产的顺利进行以及干熄焦生产、检修人员的人身安全。

3.1工艺系统的主要联锁

  干熄焦本身具有自动化水平高,操作人员少的特点,这就要求现场的一些设备具有可靠的安全联锁性,以防在操作人员少而发生故障后忙不过来造成的重大事故。

现以济钢150t/h主要安全联锁:

锅炉给水泵停运后与循环风机停运的联锁;

锅炉给水压力与锅炉给水泵的联锁;

锅炉给水泵稀油运与锅炉给水泵的联锁;

循环风机轴承温度与循环风机的联锁;

循环风机转子温度与循环风机的联锁;

循环风机定子温度与循环风机的联锁;

锅炉给水泵轴承温度与锅炉给水泵的联锁;

锅炉给水泵转子温度与锅炉给水泵的联锁;

锅炉给水泵定子温度与锅炉给水泵的联锁;

循环风机稀油站运行与循环风机的联锁;

冷却水压力与锅炉给水泵的联锁;

冷却水压力与除尘风机的联锁;

冷却水压力与循环风机的联锁;

现场仪表风与循环风机的联锁;

排焦温度与皮带自动喷水的联锁;

除尘器入口温度与除尘风机的联锁;

干熄炉极限料位与装焦的联锁;

排焦温度与排焦装置的联锁;

3.2 循环气体在线分析仪

   干熄焦循环气体中 CO和H2有毒,且含有CO和H2 等可燃成分。在冷却焦炭的过程中,循环气体中的 H2CO 的浓度会升高。当循环气体中H2  CO达到一定的浓度时与漏入的空气混合会形成爆炸性气体,这种气体遇火星或在高温的情况下易发生爆炸。为防止这种可能的爆炸现象对锅炉造成严重的损坏,应严格控制循环气体中可燃成分的浓度,尽量避免爆炸性气体的形成。这就要求循环气体在线监测仪灵敏可靠。并根据其检测出的循环气体中CO和 H2的浓度,及时调整干熄炉环形烟道处导入的空气量,将干熄焦生产过程中产生的可燃成分燃烧掉。

通过循环气体成分在线监测仪,还可以判断干熄焦发生的一些事故。比如锅炉炉管破损、炉顶水封、紧急放散阀水封漏水等事故,会造成循环气体中H2含量急剧增加,而且仅靠导入空气不足以控制其浓度。一旦出现这种情况,操作人员应立即到现场检查确认,如果确认事故已经发生,应立即停止干熄焦生产。打开炉顶放散阀和紧急放散阀,并往系统内供入大量的N2,以控制循环气体中可燃成分的浓度。

3.3现场CO报警仪

干熄焦循环气体中含有 CO,当循环气体泄漏时CO会对人体造成极大的危害。因此,在干熄焦生产现场应装备CO在线监测仪,对生产环境中 CO浓度进行固定式的连续监测。特别是排焦装置周围及干熄炉底部地下室CO容易泄漏,现场通风条件较差,必须设置固定式的CO在线监测仪,为了切实对CO在线监测,可在现场安装可显示式及声光报警式在线监测仪,以时刻提醒进入煤气区域人员的安全。干熄焦现场巡检人员也必须配戴便携式报警器,以方便进入现场进行巡检。

CO在线监测仪检测探头由座体、传感器和必要的电子装置组成。测量头座体由导电性塑料制成,可以防止静电聚集,而且对溶剂有抗蚀性。

CO在线监测仪的CO传感器是一种电化学变送器,可对大气中的CO浓度进行测量。受监测的空气通过一个塑料膜片扩散进入传感器的电解液中。在电解液中有一个传感电极、一个对抗电极和一个参考电极,采用一个恒定电势电路,就可使传感电极和参考电极之间的电压保持恒定。

为安全起见,在待检测的区域内至少应安装 2个测量头。测量头安装时要按照国家或行业性规程选择安装位置;要安装在垂直位置上(测量头的扩散表面向下),该位置不得有振动,温度要尽量稳定,不得有阳光直射;要与外来的影响如溅水、油及可能发生的机械损坏等保持距离;测量头下边要留300mm的自由空间,供标定用。济钢100t/h干熄焦系统共有8个固定式CO在线监测仪,分别分布在干熄炉底部与振动给料器平台对称角2个;旋转密封阀平台对角2个;排出装置对角2个;皮带通廊2个。济钢150t/h干熄焦系统共有4个固定式CO在线监测仪,在旋转密封阀平台四个角。

3.4电视监控系统

为便于中控室操作人员随时观察设备的运行状况,及时发现生产及设备的异常情况。对干熄焦系统一些关键部位应采用电视摄像仪在线监控。一旦发现异常情况,操作人员应立即到现场确认,并采取相应的措施。

锅炉锅筒双色液位计电视监控。对锅炉锅筒液位的正确控制是保证干熄焦锅炉正常运行的非常重要的一个环节。通过锅筒双色液位计电视监控画面,可随时观察干熄焦锅炉锅筒的真实液位。并与中控室计算机参与“三冲量”调节的锅筒远传液位计(平衡容器)进行对比,一旦发现两者相差较大,应迅速查明原因,并采取相应的措施进行处理。

干熄炉炉顶电视监控。通过该电视监控画面,中控室操作人员可以随时观察装入装置运行情况,并清楚地观察到干熄炉炉顶水封的工作状况。一旦发现异常现象,操作人员应立即到现场检查确认,采取相应的处理措施,保证干熄焦的正常运行。

提升机吊钩动作电视监控。通过该电视监控画面,中控室操作人员可以随时观察到提升机吊钩所处的动作状态。一旦发现异常现象,可及时通知电机车司机停止操作或直接在中控室按下提升机“急停”按钮,避免事故发生,或者降低事故造成的损失。

3.5安全阀

干熄焦锅炉、排污器等压力容器都设计有最高工作允许压力。当其压力超过设计最大允许压力时,为保证设备不受损害以及操作、检修人员的人身安全,应紧急泄压。采用安全阀泄压是最可靠的手段之一。另外有些设备,虽不是压力容器,但其本身对气体压力有较严格的要求。为保证设备不因压力过高而受到影响,也设计有安全阀。当气体压力大于设备正常工作允许最高压力时,安全阀起跳泄压,避免设备受到损坏。

除氧器安全阀。除氧器并非压力容器,工作压力也较小,设计该安全阀主要是为了防止除氧器压力大于除氧器所能承受的最高压力。

除氧器外供蒸汽安全阀。当除氧器外供蒸汽压力大于设定允许最高工作压力时,为了防止除氧器压力急剧升高,该安全阀起跳泄压。

给水预热器安全阀。给水预热器压力过高时,安全阀起跳泄压,避免设备受损。

锅筒安全阀(工作安全阀)。一般设置两个,当锅筒压力大于锅筒所能承受的最高压力时,安全阀起跳泄压,保护锅炉设备。锅筒安全阀是整个干熄焦系统最关键的设备之一,未经当地锅炉主管部门的校正,则锅炉不能投入正常运行。

二次过热器后主蒸汽安全阀(控制安全阀)。当主蒸汽压力高于设定压力值时,为保护后道工序设备不受损坏,安全阀起跳泄压,主蒸汽通过安全阀排气口放散。

汽轮机排汽安全阀。汽轮机排出的背压蒸汽将外送并网,当蒸汽压力高于并网压力值时,安全阀起跳泄压,避免压力过高的蒸汽并网后造成整个蒸汽管网压力不稳定。减温减压器后安全阀。该安全阀的作用与汽轮机排汽安全阀相同。

现场气动阀所用的仪表风及压缩空气所用的储气罐的安全阀是保护储气罐的最重要的附件,以防气体压力过高造成储气罐爆炸。

3.6消防设施

为应对突发的火警、火灾事故,减小火灾事故对设备造成的损失以及对人员的伤害。干熄焦系统应配备充足的消防器材,以备发生火灾及其他特殊情况时紧急使用。

干熄焦系统应配备充足的消防水源,合理分配到干熄焦各个区域。需要重点注意的是干熄炉顶应接有固定的消防水源。另外,消防水的水压应得到充分的保障。

根据干熄焦设备及工艺建筑的特点,干熄焦各部位应分别配置干粉灭火器、CO2灭火器和 1211灭火器等消防器材。各类灭火器的特性如下:干粉灭火器,可配置在可燃性气体、液体场所和带电的场所;CO2灭火器,可配置在精密仪器仪表和带电的电器场所;1211灭火器,可配置在精密仪器仪表和带电的电器场所。

干熄焦系统配套有皮带通廊,有的皮带通廊长度达100多米,如果真的发生皮带着火事故,人员无法进入到通廊实施救援,在皮带的正上方设计应急水管,水管的阀门设置在地面,如有特殊情况,人员在地面打开阀门即可起到避免事故的蔓延。

在有火灾危险的场所设事故照明,并在安全门、安全通道的显著位置设置安全疏散指示灯。

露天布置的干熄焦槽和锅炉及汽轮机设施设有防雷保护装置。

工程中所有电气设备外壳及构架等做可靠接地,电气室耐火等级为二级,高压配电室为二级,配电室设事故通风及轴流风机。

为防止触电事故,1kV以上正常不带电的设备的金属外壳接地保护,0.5kV以下的设备金属外壳作接零保护,有些设备必要时设置漏电保护。

电力电缆、控制电缆采用阻燃型且外设防火涂料,沟、孔、洞用防火堵料进行封堵。

第四节  干熄焦安全知识

1.干熄焦作业有哪些煤气中毒的危险?

在焦炉煤气管道上拆装盲板,更换煤气管道个别部件在循环气体系统管道上拆装盲板,检修锅炉的旋风除尘器,集尘灰斗,预存室和循环风机后的放散管检修和内部检查卸料装置闸门检修和内部检查循环气体的风机检修和内部检查锅炉加热面的部件检修和内部检查熄焦室上部和下部的环形烟道检修和检查熄焦室的鼓风装置检修从熄焦室到运焦皮带的溜槽检修和更换炉盖和水封槽。  

2.干熄焦有哪些作业是危险作业?

干熄焦的危险作业包括更换吊车钢丝绳修理和更换吊车保护挡板修理提升导向井架的金属结构检修牵引装置在吊车摩电道上作业更换吊车卷扬马达修理预存室、冷却段的炉体修理预存段料位计提升重量超过100公斤的设备离地3米以上的空中作业。

3.COH2CH4的爆炸极限是多少?

CO的爆炸下限为12.5%,爆炸上限为75.0%H2的爆炸下限为4.0%,爆炸上限为75.0%CH4爆炸下限为4.9%,爆炸上限为15.4%

4.干熄焦的安全特征有哪些?

高温高压(锅炉)惰性气体(有毒有害)r射线;⑷移动设备(自动)室外高空粉尘爆炸。