焦化生產動火作業的安全確認及管理

崔學增 崔保華 李開杰 曲文君 孟憲龍

(安陽鋼鐵股份有限公司)

焦化生產動火作業的安全確認及管理

崔學增 崔保華 李開杰 曲文君 孟憲龍

(安陽鋼鐵股份有限公司)

化工行業在生產過程中易發生火災、爆炸已是不爭的事實，本文就焦化設施、設備在檢修過程中安全動火應采取的具體措施、注意事項在管理方面做了較為詳細的闡述，對有效避免事故的發生，具有較為廣泛的適用價值。關健詞 動火 安全確認 管理

0 前言

據國家消防管理部門統計，世界工業火災爆炸中化學工業占32.4％，機械工業占23.5％，金屬工業13.9％占，冶煉工業占13.9％，其它工業占12.5％，其中化學工業占首位，而且每起事故所造成的損失也以化學工業最為嚴重，約為其它工業的五倍，焦化廠生產焦炭過程中，也同時生產、使用、加工、處理煤氣、輕苯、焦油、工業萘、硫磺、硫酸、燒堿等十幾種化工產品，具有易燃、易爆、高溫、高壓、易腐蝕、易中毒等典型的化學工業生產特點，在生產中，因設備的維修、安裝、技改等工作需要，動火作業較為頻繁，稍有不慎，很容易發生火災爆炸事故，給企業造成較大的經濟損失。因此，做好焦化生產過程中的安全動火工作至關重要。

1 生產過程中安全動火的技術措施

1.1 拆離轉移

焦化生產連續性強，在防火防爆區域檢修應盡可能避免動火，以降低停產損失。因此要求有凡在禁火區內需要動火的，能拆卸拿離的設備、管道及其附件，盡可能從主體上拆下來，拿到安全的地方去動火，動火作業完后再裝回原處。這是一種安全可靠的動火方法，但應注意，拆離的設備、管道及其附件內如積有易燃易爆物料、污垢或殘渣的，仍應按要求清洗，置換合格后方可動火，否則也有危險。

1.2 徹底隔離、遮蓋

將要動火的設備、管道及其附件和相關聯的運行系統作有效的隔離，如在管道上加堵盲板，加封頭或拆掉一節管子等，隔絕易燃易爆的物料或氣體進入動火作業點。切忌依賴原有閥門或水封方法代替隔絕而不加盲板，這種盲板，除考慮其截面大小和密封性能外應耐受一定的壓力，以防由于系統內泄壓使管內壓力升高將盲板壓破。同時還要注意周邊崗位生產是否有易燃易爆的氣體產生，特別是上風處，如果有，應禁止動火或停止生產。動火前應對設備的槽、罐內清掃干凈并對其開口處進行遮蓋，防止電火花濺入；或將焊接作業區周圍用不燃材料進行四面包圍以控制火星飛濺；遮蓋時應考慮周到，凡火星能濺及的地方都要進行遮蓋，包括容易被人忽視的排污溝、陰井口等。

1.3 現場清理

動火前要清理現場，這是最基本的要求。動火前應把動火點下方和周圍的易燃易爆物品轉移至安全地方，現場應清理打掃干凈。凡電火花可能到達的地方都要轉移，特別是高處作業，電火花隨風飄曳或碰到物體進行二次拋濺，濺落點很難判定。這種情況下的現場，應考慮得特別周到，易燃物能轉移的應盡量轉移，不能轉移的應用不燃材料嚴密遮蓋，并指定專人負責看守，地面應打掃干凈，油污的設備或地面要進行揩擦沖洗。

1.4 清洗置換

凡盛(用)過化學危險物品的容器、設備、槽罐、管道等生產、儲存裝置，都必須在動火作業前進行清洗置換。清洗置換的方法主要有以下幾種：

1)清水置換。能適用于水或易被水洗滌的介質，可用清水一次或多次清洗置換。

2)蒸氣置換。一般清水難以洗滌的物料及介質可以用蒸氣沖洗，如遇冷凝固、結塊或油狀類的物料、殘渣、污垢等。

3)空氣置換。用鼓風機、排風扇或其它空氣置換設備，置換掉可燃氣體。

4)惰性氣體置換。根據需要，有條件的也可用氮氣、蒸汽、二氧化碳等惰性氣體置換，如安鋼焦化廠成功對電捕焦油器、飽和器、洗苯塔等設備充入氮氣進行動火檢修。

1.5 分析監測

不管采取何種方法清洗置換，都要干凈徹底不留死角，并經檢測分析合格后方可動火。檢測分析要準確，取樣要有代表性，當易燃氣體比空氣重時應取其下部；當易燃氣體比空氣輕時應取其上部；當爆炸下限濃度大于等于4％時，其濃度應小于0.5％；當爆炸下限濃度小于4％時，其濃度應小于0.2％。清洗置換后的時間都不能停頓太長，一般不超過30min，時間過長應及時進行取樣分析，超標的應再次置換。

2 動火的安全管理

2.1 作業前作業環境確認

做好相關準備工作后，一定要認真檢查確認，這一關很重要。檢查確認一般由動火單位的負責人、崗位值班長、動火項目負責人、動火執行人和安全員等人參加，檢查是否按規定進行了現場清理、隔離遮蓋、清洗置換，同時，還應檢查：①動火設備能打開的蓋、孔等是否都已經打開。禁止在密封的設備、管道、容器上動火。②在狹小的槽、罐內作業時，不能同時多處動火。③動火工具是否符合安全要求。焊接作業的工具要符合質量標準，控制閥要嚴密可靠，氧氣減壓器要靈敏有效；電焊機要設置獨立的電源開關；氧氣、乙炔氣膠管要連接牢固，無破損、無漏氣；電焊機二次線圈及外殼必須妥善接地 (接零)進行保護，電焊工具要絕緣良好，禁止使用破損的焊具、電纜及失靈的減壓器。④是否做好了相應的應急救援準備。如在缺氧、有毒的環境中作業時，應備有防毒面具、空氣呼吸器 (氧氣呼吸器)、安全帶(繩)、梯子等救生器材。在易燃易爆的環境中作業時，應備有滅火器、水帶等消防器材。在酸堿等腐蝕性較強的環境中作業時，應備有大量的清水。此外，還應備有相應的急救用品，以便應急使用。

2.2 辦理安全確認手續

經檢查確認各項準備工作正確無誤后，辦理“動火許可證”，如入槽、罐內作業，還要辦理"進入受限空間作業許可證"，進一步明確相關人員的責任，落實防范措施。“動火許可證”由申請動火單位指定的動火負責人或安全員負責辦理，動火證應寫清楚動火地點、動火種類、動火作業內容、安全措施、動火負責人、監護人、動火起止時間和動火位置示意，對復雜項目或重大檢修項目還應有具體方案及措施，對以上內容按規定欄目逐級進行審批。動火證上的內容應如實填寫并落實到位，切不可敷衍了事搞形式，更不準怕麻煩未經批準擅自動火。如遇特殊危險的動火作業，應由安全主管部門組織動火單位負責人、動火項目負責人，動火執行人、監護人、安全員、廠長等相關人員到動火現場審定會簽。動火證填寫完畢，相關人員應在動火證上簽字，各負其責。

動火證需一式五份，動火單位、動火現場、安全主管部門、生產計劃部門及消防隊各執一份。一份動火證只準在一個動火點規定的范圍內使用，不準轉讓、涂改和異地使用或擴大使用范圍。動火證的有效期一般為24 h，超過時間的應重新辦理。

2.3 現場安全監護

動火點所在單位或動火單位應選派責任心強，有動火經驗、熟悉現場情況、掌握一定消防技術的人員擔任監護人，負責動火現場的監護工作，隨時撲滅動火現場飛濺的火花，如發現動火不符規范，應予以糾正，如發現有可燃氣體或其他不安全因素時，應立即通知動火執行人停止動火，并及時聯系有關人員采取相應措施。監護人必須堅守崗位，不準脫崗、離崗，不準兼作其他工作；特殊危險的地方動火作業時，監護人應由安全員擔任；動火結束后的現場清理由動火執行人和監護人負責；高處作業時，不準上下層同時動火；不準將氧氣瓶、乙炔氣瓶放在電火花易濺及的地方，不準放在正在生產的設備、管道、輸電線的垂直下方和放在烈日下爆曬。

2.4 作業后現場處置及確認

動火結束后的現場清理，往往容易被人忽視。動火結束后，動火執行人應關掉電源、氣源，搬離動火設備，同監護人或安全員一起檢查清理現場，熄滅余火。凡電火花可能涉及到的地方都要進行過細的檢查，確認無殘留火種后，方可離開。動火時間過長，中途休息間斷、離開時也要進行現場檢查，不要忽視。

3 結語

針對焦化生產易燃易爆物品多，氣體介質復雜的特點，通過采用安全確認等技術措施及管理措施，能夠有效避免作業環境確認不到位、現場處置不當、管理缺失等造成的事故，確保焦化生產動火作業風險的有效控制。

[1]賴桂蘭，劉韻秋，董剛.有限空間作業事故成因主預防對策.化工安全與環境，2008(7)：12-13.

圖1 標準氣體譜圖

由以上結果可以看出，煤氣主要成分百分含量和峰面積線性關系良好(相關系數＞0.99)。

1.5 試樣分析

取一袋試樣，用十通進樣閥自動控制進樣量1 mL。經工作站自動計算(保留二位小數)，其結果見表3。

表3 轉爐煤氣成分及含量

由表3可以看出，在確定的色譜條件下，轉爐煤氣各組分得到了很好的分離，并且主要成分含量在所繪制標準曲線的線性范圍之內，可以利用校準曲線進行處理。

2 結果與討論

2.1 試驗條件的確定

1)色譜柱的選擇。由于所測定的煤氣組分是無機物和低沸點碳氫化合物的混合物，應選擇固體吸附劑作為柱子填充料，通過驗證，選擇 TDX-01分析CO2，3×15 A分子篩分析 H2、N2、O2、CO、CH4等。

2)載氣種類的選擇。由于使用的是 TCD檢測器，而煤氣組分含有 H2，為了提高檢測的靈敏度和檢測組分有響應，選擇高純氬氣作為載氣。

3)柱箱溫度的選擇。柱溫的選擇從50℃～100℃每間隔10℃實驗一次，最終選出較為理想的溫度 70℃。

4)檢測器溫度的選擇。由于煤氣組分除含有O2、CO、CO2外，還有 H2、N2、CH4等成分，根據樣品中各組份完全分離的原則，通過試驗，確定檢測室溫度為120℃。

2.2 準確度對比試驗

對三個階段煤氣試樣用單點校準和多點校準進行分析處理，最終結果保留二位小數。轉爐煤氣是由O2、CO、CO2、H2、N2組成，結果應在100％左右(見表4)：

表4 單點校準和多點校準結果比較

由表4可以看出，由于轉爐煤氣主要成分含量波動范圍很大，單點校準已不再適合，而采用多點校準結果的準確性、可信程度都要好于單點校準。

3 結論

1)該方法確定的試驗條件，煤氣主要成分的百分含量在一定范圍內與峰面積呈良好的線性，相關系數都在0.99以上，可準確地測定出轉爐煤氣成分，為安全回收煤氣，提高回收率，充分實現資源的二次利用，提供了有力保障。

2)利用所做的標準曲線測定、處理混合煤氣、焦爐煤氣、高爐煤氣，通過一段時間的結果比對，效果比原來的單點校準要好。

4 參考文獻

[1]劉國詮，余兆樓.色譜柱技術叢書 -色譜柱技術.北京：化學工業出版社，2007：39～40.

[2]吳鈞烈.色譜柱技術叢書 -氣相色譜檢測方法.北京：化學工業出版社，2007：56～60.

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2009—8—11