HAZOP在鋼鐵企業風險分析中的實踐

張正江

寧波鋼鐵有限公司

HAZOP在鋼鐵企業風險分析中的實踐

張正江

寧波鋼鐵有限公司

本文概述了HAZOP 技術的含義及基本術語，對鋼鐵企業的概念的界定進行了說明，重點探討HAZOP在燒結機系統安全管理中的應用，以供參考。

HAZOP 技術；鋼鐵企業；燒結機；安全

前言

危險與可操作性分析( HAZOP) 是20 世紀70年代由英國帝國化學公司( ICI) 提出的。經過幾十年的實踐應用和發展完善，HAZOP 技術因其科學、系統的優勢，在裝置工藝危害辨識領域地位突出，已被發達國家廣泛應用，包括化工、石油、石化、機械、航天等工業領域。但在其他行業中，HAZOP 分析運用較少，特別是冶金鋼鐵企業中鮮有運用。

1 HAZOP 技術的概念

HAZOP 即危險和可操作性分析，是一種用于辨識設計缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結構化、系統化的定性評價分析方法。其目的是系統地、詳細地對工藝過程和操作進行檢查，以確定工藝過程的偏差是否會導致不希望的后果。其理論依據是： 工藝參數( 壓力、溫度、流量等) 一旦偏離設計規定的基準狀態，就會發生問題或出現危險。所以，HAZOP 分析可以發現設計缺陷和安全隱患，解決裝置本質安全的問題，增強系統安全性。

2 鋼鐵企業概念的界定

從微觀行為主體的角度講，生產鋼鐵商品的廠商稱之為鋼鐵行業，生產鋼與鐵的企業稱之為鋼鐵企業，因此鋼鐵行業是鋼鐵企業的行為主體。

鋼鐵企業是國民經濟的重要基礎產業，包括采礦、選礦、燒結(球團)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、金屬制品及輔料等生產工序，是廣義工業的一個組成部分；而產業至少是居于宏觀經濟與微觀經濟之間的中觀經濟，是連接宏微觀經濟的紐帶。

3 HAZOP在燒結機系統安全管理中的應用

燒結工序是鋼鐵冶煉中的重要一環，燒結設備在運行過程中存在易燃物質，并且作業環境溫度較高，在運行過程中易發生各類安全事故。因此加強安全管理是保證鋼鐵企業人員安全和經濟效益的重要途徑。

燒結機是一個系統，可以將燒結機的各個工作子系統劃分為獨立的部分。這樣可以對燒結機系統不同工作子系統中的油量、風量、溫度、含塵量等參數實施偏差性分析， 這為HAZOP 應用于燒結機系統安全風險分析提供了可能。而HAZOP 的優勢就在于對不同子系統中的不同參數進行分析，并結合現有控制措施，得出最終的控制要求。

3.1 燒結機室部分分析

(1)工藝流程

燒結機室主要由布料裝置、鋪底料裝置、傳動裝置、助燃風機、點火保溫爐、頭尾端部密封、機前渡車、液壓推車機、臺車、吸風裝置、機架、尾部擺架裝置、單輥破碎機和干油集中潤滑系統等組成。

粉礦、富精粉、燃料、溶劑按照不同比例混合，輸送至混料機進行混勻造球，經過皮帶輸送機送至燒結機混料倉，通過鋪底料裝置將粒度為10 ～ 20 mm 的原礦塊均勻地鋪設在臺車的篦條上，混合號的料經由布料器鋪設到燒結臺車上進行點火燒結，燒結后從臺車卸下的燒結礦翻車倒入單輥破碎機進行破碎，破碎后的礦石通過漏斗滑入設置在下層平臺的振動篩中進行篩分，合格結礦通過溜槽溜到儲礦槽，供高爐使用，粉礦則通過粉礦倉進入配料皮帶機進行重新配料。在運行過程中，燒結機產生的廢氣經除塵設施后由風機抽入煙囪并排放入大氣。

3.2 HAZOP 分析

本文所述的燒結機，整個設備布置緊湊，但是設備體積較大，作業溫度較高，煙氣排量大，存在較重的職業危害。職業危害主要來源于燒結煙氣，燒結煙氣是燒結混合料點火后，臺車運行過程中高溫燒結成型所產生的含塵廢氣。燒結煙氣在作業場所中的主要特點包括煙氣產量較大(目前工藝條件每生產1t燒結礦大約產生4000～6000m3煙氣)；煙氣溫度較高(燒結煙氣溫度一般約150℃)；煙氣中含有大量粉塵；煙氣濕度較大(按體積比計算，水分含量在10%左右)；煙氣含有腐蝕性氣體(由于原料中含有雜質，在燒結過程中會產生一定量的SO2，NO2，遇水后將形成酸，對金屬結構會造成腐蝕)。

通過對工藝以及設備的調查了解， 本次HAZOP 分析小組確定燒結機室涉及的關鍵參數主要為：溫度、風量、油量、粉塵、SO2、NO2、H2S、CO。通過HAZOP 分析可知，溫度高、風量小等偏差對燒結機室具有較大的危險性，均容易引發災難性事故。而導致偏差的原因主要可以分為現場因素和管理因素。現場因素包括人的不安全行為(誤操作，檢修風機、干油集中潤滑裝置不到位，以及各類“三違”行為等)和物的不安全狀態(風機、鋪底料裝置、干油集中潤滑裝置帶病運轉等故障失修)。管理因素包括設備設計、選型不合理，施工質量不合格，竣工驗收不到位；維護保養設備、設施、材料采購質量不過關；員工培訓及教育學識不夠、內容不完善等。

3.2 建議措施

(1)加強吸風裝置的維護管理，確保吸風裝置的密閉性、合理性以及其正常運行。

(2)燒結機室雖然自動化程度較高，但產生的職業危害也較重，對在作業環境下的工人會產生較大危害。因此應該按照《工作場所職業衛生監督管理規定》(國家安全生產監督管理總局令 第47 號)健全職業衛生管理制度，加強操作以及接觸職業危害工人的個體防護，并設立職業危害告知。

(3)加強各級員工、管理人員的培訓。避免由于人的不安全行為造成對通風系統的維護、監控不足，從而導致事故的發生。

(4)部分連接點，例如吸風口、布料口等，缺少數據及視頻監控，建議增加壓力儀表、溫度儀表以及攝像監控，以保證重要連接點參數可監控。

(5)在作業工人巡檢以及檢維修作業區域安裝CO 探頭以及報警裝置。

(6)對混料制粒系統中水分的自動控制環節加以改進和控制，確保混料時水流量的合理性。

4 結束語

綜上所述，本文對鋼鐵企業中燒結機室的HAZOP 分析，從某種意義上來說是較為系統、全面的歸納總結了燒結機室風險。通過對導致偏差原因的仔細分析并提出相關建議，可以為鋼鐵企業實現對燒結系統的安全控制提供具體參考和重要依據。

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