转炉煤气的主要成份CO含量为59%,转炉煤气爆炸下限18.22%,爆炸上限83.22%。邯郸纵横钢铁有限公司拥有一个5万立方米转炉煤气柜,主要作用为炼钢厂大包烘烤、中间包及铁水包烘烤、混铁炉保温和锅炉提供燃气,是邯郸县的最大危险源。
一次设计漏项
2004年6月23日煤气柜建成后,生产安全部针对转炉煤气加压站后无防爆水封(敞
开式),一旦煤气回火发生爆炸,将危及煤气柜安全的险情,向动力厂下达隐患整改通知。动力厂要求煤气柜设计单位修改设计。设计单位7月2日回复如下:
煤压站出口煤气压力15kPa,到用户点时应大于5kPa,且出口管道上有逆止水封,起到隔断煤气的作用,只有当煤气压力低于2kPa或更低时才有可能熄火。我院设计的煤气主管道上有压力检测和报警,低于3kPa时停止使用,所以认为没有必要增加防爆水封。
该设计院做设计时,故障模式中忽略了全部停电这一问题,所有仪表和控制设施全部
失灵,调度指挥十几个用气点手动关闭燃气阀门,一旦发生回火爆炸,从何处才能泄压?7月15日将转炉煤气回收系统要求增设泄爆水封十条理由电传某设计院:
①1967年某厂由于煤气压力过低,烘包时引起回火,造成转炉煤气柜爆炸严重事故。
②1999年4月某厂3万m3转炉煤气柜发生爆炸,当时柜容降至1万m3报警,通知用户停用煤气未果,接着柜高5m的下限报警,燃气调度再次通知用户停用煤气,仍然无效,为防止火塞着床,值班人员调整阀门,将煤气加压机出口压力由5.8kPa降至2.4kPa,柜容最低达到5000m3。9时40分煤气柜发生爆炸事故。
③冶金部1985年组织编写的《转炉烟气净化与回收工艺》明确指出:为防止由于煤气
用户使用不当而引起的回火爆炸,保证回火不致延伸至煤气加压机和煤气柜,在煤气加压机后设置回火防止器。
④1988年昆明全国冶金系统转炉煤气回收经验交流会上,江西钢厂介绍了该厂25吨转
炉煤气回收经验,在加压机出口逆止水封后增设防爆水封(敞开式),当用户管道系统内煤气发生爆炸时,可以起泄压防爆作用。
⑤马鞍山钢铁设计院范传吉先生《吹氧转炉煤气净化系统事故分析》中强调,煤气加压
机出口必须设置回火防止器,即泄爆水封器。
⑥邯郸地区2001年大雾,整个冀南地区电力系统由于污闪造成跳闸,2月10日、2月
21日两次大停电,邯郸和2672工厂两个工厂煤气系统均发生了爆炸事故。
⑦2002年邯郸集团公司25吨转炉煤气回收系统在加压机出口设置了泄爆水封。
⑧纵横钢铁总图上有摆放泄爆水封位置,自己生产的850中宽带钢是制作泄爆水封的上
好材料。
⑨设计院设计的煤气主管上有压力检测和报警,低于3kPa时停止使用,所以认为没有
必要增加防爆水封,是在生产正常时情况。如出现工厂全部停电,所有仪表及控制设施均已失灵,煤气系统一旦回火爆炸,总要有个泄压地方吧。
⑩邯郸地区超百万吨钢民营钢铁企业有5家,转炉煤气都没有回收,纵横钢铁与邯郸钢
铁哪家煤气回收系统安全性能更可靠,他们确是要观察一番,这样设计院无疑等于放弃了邯郸地区市场。
几个月过去了,设计院没有回复。
二次设计错误
2004年10月18日生产安全部再次提出煤气柜防爆问题,动力厂请另一家钢铁设计院补充防爆设计,12月7日防爆水封制作安装完毕。生产安全部检查时,核对图纸发现防爆水封高度不足1.3m,远远小于泄爆水封2.2m高度,如果投入使用,根本起不了防爆作用。12月12日与该院联系,将泄爆水封高度修改为2m,防爆水封插入水中深度修改为0.2m,防爆水封有效高度可以达到2.4m。
施工擅改尺寸
2005年3月1日泄爆水封和防爆水封正式投运。由于防爆水封液位调节是按静态设计
的,投运后液位忽高忽低,不易控制。4月28日借检修机会,水封放水重新测量各相关参数,发现防爆水封插入水中深度,施工队擅自减少了0.02m,防爆水封有效高度不是2.4m而是2.16m了,与泄爆水封2m高度基本持平,防爆水封失去了作用。
5月3日我们对防爆水封的溢流口重新设定,溢流口处增设一个排水水封,工人很容易
控制防爆水封液位,防爆有效高度得到了保证。
经历了9个月的实践,5万立方米转炉煤气柜防爆水封(含泄爆水封)真正起到了防爆
作用。
补充修改
为了保证5万立方米转炉煤气柜安全运行,回收系统还处理了如下设计上遗留缺陷:①
将机前正压水封改为负压水封。②风机下排污管互相联通漏煤气改为排污单独设立水封。③风机放散管低且管口正对值班室窗口加高处理。④V型水封两端增设放散管、取样管、吹扫头、溢流水封管顶开口。⑤风机房增加换气扇。
为了保证5万m3煤气柜安全运行,我们将入柜煤气含氧量限定在1.2%以下,转炉煤气柜最低柜容不小于8000m3。还制定了5万m3煤气柜和加压机突然停电应急预案并组织工人训练,3月29日和4月7日公司两次意外停电,通知用户止火,管网通氮保压,手动关闭阀门,均收到了较好效果。
问题思考
“三同时”离不开行业管理 “三同时”制度是计划经济时代产物。各设计院、建筑施工单位都有主管部门,这些部门拥有大量专家,设计、施工出了问题找到主管部门,问题可以很快解决。如今是市场经济,各挣各的钱,各吃各的饭,尽管《安全生产法》和国家发改委《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》都做了明确规定,但安全生产管理部门是一个综合管理部门,缺少这方面的专家,组成的专家组由于人数有限也很难涵盖所有专业。真正拿得起“三同时”量尺的必须是这个专业行家里手,如原各部委劳动保护研究院所,冶金行业的武汉安全环保研究院可担当此任。
应加大对劳动保护研究院所投入 李毅中关于加强安全生产要重视的五个要要素的第五条即是安全投入。实际上不但企业要加大安全投入,在专项治理中政府也要加大对劳动保护研究所的相应投入,让他们承担课题,支付相应课题费用。
应强调安全管理人员解决重大安全问题的能力 《安全生产法》中规定安全生产管理人员必须具备与本单位所从事的生产经营活动相应的安全生产知识和管理能力,对安全生产管理人员考核既要注重文件学习,更要强调解决安全生产中重大安全问题,引导安全管理人员扎扎实实工作,问题才会越来越少,安全生产状况才能得到改善。
(河北省邯郸纵横钢铁有限公司生产安全部 056003)