水泥窯協(xié)同處置危廢破碎過(guò)程中氮?dú)獗Ｗo(hù)的重要性

宋學(xué)飛，韓鵬

(1.宣城華信檢測(cè)服務(wù)有限公司，安徽 宣城 242300；2.蕪湖海創(chuàng)環(huán)保科技有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241200)

0 引言

水泥窯協(xié)同處置危廢過(guò)程中，固態(tài)物料在破碎機(jī)破碎過(guò)程中，因物料之間相互擠壓，容易產(chǎn)生高溫，很多危廢具有易燃性，達(dá)到閃點(diǎn)極易發(fā)生爆炸，造成嚴(yán)重安全隱患，傷及設(shè)備、爆破片，更有可能造成人員傷亡，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)[1]。為保證處置危廢過(guò)程中的安全，文章討論在破碎機(jī)啟動(dòng)前提前用氮?dú)鈱?duì)設(shè)備內(nèi)空氣進(jìn)行置換，用來(lái)降低設(shè)備內(nèi)氧氣含量，使破碎過(guò)程在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，因氮?dú)馐嵌栊詺怏w，一般不會(huì)和物料發(fā)生反應(yīng)，以保證處置安全[2]。

1 保護(hù)原理

燃燒的三要素，同時(shí)具備助燃物、可燃物和著火源(亦稱溫度達(dá)到著火點(diǎn))，這是燃燒和火災(zāi)發(fā)生的必要條件。文章中的可燃物即為危險(xiǎn)廢物，危險(xiǎn)廢物種類繁多，品類繁雜，根據(jù)水泥窯協(xié)同處置危廢的普遍能力，以及危廢經(jīng)營(yíng)許可證的許可范圍。一般包含醫(yī)藥廢物、農(nóng)藥廢物、廢有機(jī)溶劑、廢礦物油、蒸餾殘?jiān)⒕s殘?jiān)⒑饘兕悘U物等，同時(shí)在實(shí)際處置過(guò)程中，可能還存在因分揀不到位及其他原因造成的某些易燃危廢的夾帶等。助燃物(氧化劑)：即能與可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)，文章所講的氧化劑(助燃物)是指廣泛存在于空氣中的氧氣。溫度(著火源)：一般分直接火源和間接火源兩大類，文章討論的主要是間接火源：即在破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子和危險(xiǎn)廢物之間擠壓、撕碎、破碎過(guò)程中的摩擦發(fā)熱，且破碎機(jī)內(nèi)部為密閉空間，無(wú)法散熱，還會(huì)造成積熱不散，加劇了破碎過(guò)程中火災(zāi)爆炸的可能性。為保證在破碎過(guò)程中的絕對(duì)安全性，通過(guò)研討燃燒三要素的控制以及結(jié)合可行性。可燃物和溫度(著火源)控制難度大，可操作性低，只有通過(guò)控制助燃物(氧化劑)來(lái)達(dá)到控制火災(zāi)爆炸的目的，為減少破碎機(jī)內(nèi)氧氣含量，通過(guò)在破碎機(jī)啟動(dòng)前注入氮?dú)獾姆绞剑岣叩獨(dú)夂浚脫Q破碎機(jī)內(nèi)氧氣，使氧氣含量從21%降低至8%以下，讓危險(xiǎn)廢物在氮?dú)猸h(huán)境中破碎。因氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)和易燃易爆的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生反應(yīng)，且可以通過(guò)空氣壓縮進(jìn)行制得，獲取方便，所以通過(guò)氮?dú)獗Ｗo(hù)破碎，以保證破碎安全。

2 啟動(dòng)程序

當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)，達(dá)到喂料量后，關(guān)閉破碎機(jī)翻板閥，必須保證破碎機(jī)完全密閉后，方可啟動(dòng)制氮系統(tǒng)。啟動(dòng)制氮機(jī)時(shí)，應(yīng)檢查各個(gè)設(shè)備是否漏氣，檢查電源是否符合設(shè)備要求，然后將整個(gè)機(jī)組通電，閉合空壓機(jī)電源，啟動(dòng)空壓機(jī)。閉合冷干機(jī)電源，啟動(dòng)冷干機(jī)。(冷媒低壓0.4～0.6 MPa之間，冷媒高壓1.2～1.6 MPa之間)打開制氮機(jī)進(jìn)氣閥門，閉合制氮機(jī)開關(guān)，啟動(dòng)制氮機(jī)。這時(shí)如果氮?dú)饧兌鹊陀谠O(shè)置的純度，不合格排空閥門就會(huì)打開，合格后不合格排空閥門關(guān)上，產(chǎn)氣閥門自動(dòng)打開，這時(shí)調(diào)節(jié)產(chǎn)氣閥門的紅色手閥，調(diào)節(jié)金屬指針到相應(yīng)位置即可。啟動(dòng)冷干機(jī)，并確保冷干機(jī)正常工作，檢查電磁閥排水器能否開啟，是否能正常排氣。開啟空壓機(jī)，注意觀察空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，是否有故障停機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)。如有則停止開啟空壓機(jī)，報(bào)檢修人員維修。開啟制氮機(jī)，檢查氣動(dòng)閥氣源減壓閥是否正常，氣動(dòng)閥管路連接是否正常，如正常，啟動(dòng)氮?dú)鈾C(jī)啟動(dòng)按鈕。觀察制氮機(jī)A/B 吸附筒交替升壓。

3 運(yùn)行中觀察

3.1 壓力穩(wěn)定

吸附罐工作壓力應(yīng)控制在0.6～0.8 MPa之間(如果壓力過(guò)低會(huì)影響制氮機(jī)制氮的功能)。

3.2 氮?dú)饬髁糠€(wěn)定

制氮機(jī)氮?dú)猱a(chǎn)量由流量計(jì)控制，運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用流量進(jìn)行調(diào)節(jié)(不超過(guò)額定排氣量)。

3.3 定時(shí)排水

設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)及時(shí)排出冷干機(jī)、各過(guò)濾器及空氣儲(chǔ)罐的積水，每隔1～2小時(shí)排放一次，自動(dòng)定時(shí)排水要檢查是否能正常排水(空氣儲(chǔ)罐每6小時(shí)排一次，一天最少2次)。

3.4 新鮮空氣

必須保證進(jìn)入吸附罐的空氣為潔凈、干燥的空氣，空壓機(jī)進(jìn)氣口必須保證是新鮮無(wú)污染的空氣。空壓機(jī)的出氣口不允許出現(xiàn)油污。氮?dú)獗Ｗo(hù)破碎循環(huán)流程圖如圖1所示。

3.5 觀察破碎系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)

破碎系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，還應(yīng)注意觀察“破碎循環(huán)”和“混合循環(huán)”受到倉(cāng)內(nèi)氧含量檢測(cè)結(jié)果及閘板位置的影響，只有當(dāng)破碎倉(cāng)氧含量低于4%、混合倉(cāng)氧含量低于3.8%則可啟動(dòng)各自循環(huán)，不滿足不允許啟動(dòng)。破碎機(jī)選擇模式如圖1所示。

圖1 氮?dú)獗Ｗo(hù)破碎和保護(hù)模式

4 停機(jī)步驟

(1)關(guān)閉氮?dú)廨敵鲩y門，停止檢測(cè)，斷開制氮機(jī)電源，停止工作。

(2)斷開空壓機(jī)電源，停止進(jìn)氣。

(3)斷開冷干機(jī)電源，停止工作(室內(nèi)溫度低的話，冷干機(jī)停止工作之前，要把各過(guò)濾器的積水排掉)。

(4)注意事項(xiàng)：制氮系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，將工程氮?dú)夤芫€連接各儲(chǔ)罐根部閥門全部關(guān)閉后，停止空壓機(jī)，在空壓機(jī)停機(jī)后在關(guān)閉制氮機(jī)吸附筒電源，最后關(guān)閉冷干機(jī)。氮?dú)夤芫€中所設(shè)安全閥、壓力表、放散閥、疏水閥必須齊全完好。制氮保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 制氮保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)

5 運(yùn)行注意事項(xiàng)

(1)氮?dú)庀到y(tǒng)運(yùn)行時(shí)，不準(zhǔn)敲擊、拆卸、緊固、修理管道和設(shè)備。管道、閥門和裝置凍結(jié)時(shí)，只能用熱水或蒸汽加熱解凍。操作閥門時(shí)，操作人員嚴(yán)禁將身體各部位正對(duì)閥門手輪，且用力不可過(guò)猛。氮?dú)獯祾咧脫Q不許在密閉場(chǎng)所進(jìn)行，必須通過(guò)放空管排放。當(dāng)顯示破碎機(jī)內(nèi)氧氣含量低于8%時(shí)，即可開啟破碎機(jī)進(jìn)行危廢破碎。破碎過(guò)程中保持密閉，物料放空前，嚴(yán)禁開啟破碎機(jī)。壓縮機(jī)房、制氮間、氮?dú)馀欧趴诘扔锌赡墚a(chǎn)生窒息性氣體富集的場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，劃定警戒區(qū)域，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入，保持通風(fēng)良好，如發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)報(bào)告。

(2)使用氮?dú)獾默F(xiàn)場(chǎng)或操作室需有良好的通風(fēng)換氣設(shè)施，在通風(fēng)條件不佳時(shí)必須進(jìn)行氧氣濃度檢測(cè)，以保證安全，檢測(cè)分析人員必須采取佩戴正壓式呼吸器等防止窒息的可靠措施。

(3)新裝或檢修后的儲(chǔ)氣罐及管道必須進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，合格后方可投入使用。

(4)使用氮?dú)鈺r(shí)，必須確認(rèn)在密閉場(chǎng)所無(wú)氮?dú)飧患瑧?yīng)有防止人員窒息的防范措施。

(5)在氮?dú)鉂舛雀叩沫h(huán)境中作業(yè)時(shí)，必須佩戴正壓式呼吸器，并有人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)，應(yīng)對(duì)氮?dú)忾y門嚴(yán)加管理，防止誤操作。

(6)定期開展全方位氮?dú)夤芫W(wǎng)設(shè)備點(diǎn)巡檢，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行；查找隱患時(shí)可輔助采用肥皂水測(cè)漏。

(7)嚴(yán)禁使用氮?dú)狻嚎s空氣(內(nèi)含氮?dú)?吹掃人員或身體衣物。

(8)嚴(yán)禁使用氮?dú)獯驋咴O(shè)備及地面衛(wèi)生。

(9)氮?dú)鈨?chǔ)存和管道系統(tǒng)要有統(tǒng)一、明顯的標(biāo)識(shí)，標(biāo)明氣體走向，無(wú)法移動(dòng)的儲(chǔ)氣罐必須有效隔離，并設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)。

(10)高空氮?dú)夤堋㈤y門等設(shè)施應(yīng)有平臺(tái)、走梯、護(hù)欄等安全防護(hù)措施。

(11)檢修作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)氮?dú)忾y門嚴(yán)加看管并做好標(biāo)記，防止由于閥門誤操作，使氮?dú)飧Z入檢修現(xiàn)場(chǎng)，造成窒息事故。

(12)氮?dú)夤艿腊l(fā)生泄漏等事故，應(yīng)立即啟動(dòng)急停裝置，相關(guān)人員及時(shí)向公司領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，并通知有可能受到影響的其他人員；緊急情況下，應(yīng)直接通知有可能受到影響的其他操作崗位，但事后必須立即向公司、部門領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。檢查氮?dú)夤艿佬孤┘暗獨(dú)夥派r(shí)，人員應(yīng)站在上風(fēng)側(cè)，必要時(shí)佩戴正壓式呼吸器。進(jìn)入充裝氮?dú)獾脑O(shè)備、管道和容器內(nèi)部檢修作業(yè)時(shí)，應(yīng)辦理危險(xiǎn)作業(yè)申請(qǐng)審批手續(xù)，執(zhí)行停送電申請(qǐng)、掛牌制度，并關(guān)閉閥門切斷氣源、加裝盲板隔離等措施，用空氣置換內(nèi)部氣體，對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)處理，使用便攜式檢測(cè)報(bào)警儀對(duì)內(nèi)部含氧量進(jìn)行檢測(cè)，氧含量應(yīng)保持在19.5%～23.5%方可準(zhǔn)許人員在有專人監(jiān)護(hù)的情況下進(jìn)入作業(yè)。

(13)由于設(shè)備內(nèi)部充裝氮?dú)猓看伍_閉上閘板都會(huì)將倉(cāng)內(nèi)氣體釋放出來(lái)，同時(shí)氣體也可能會(huì)在設(shè)備的密封不良處釋放一點(diǎn)出來(lái)。為保證維修、維護(hù)及實(shí)驗(yàn)室取樣人員的安全，建議做如下幾點(diǎn)：①設(shè)備間的風(fēng)機(jī)一定要投入運(yùn)行，從而保證設(shè)備間有良好的通風(fēng)。②未經(jīng)許可的人員嚴(yán)禁進(jìn)入到設(shè)備間。③進(jìn)入設(shè)備間的人員一定要隨身攜帶手持式氧分析儀，進(jìn)入前先檢測(cè)下氧含量，保證安全后方可進(jìn)入到房間。也可多配置幾部手持式氧分析儀，將其放置在每個(gè)設(shè)備間的入口，同時(shí)張貼標(biāo)識(shí)欄告知進(jìn)入房間的人員。④進(jìn)入房間的也許佩戴防毒防護(hù)用具，保證其安全的同時(shí)，也能減少有毒有害氣體對(duì)人員健康的影響。⑤當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，人員要打開檢修門或進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部時(shí)，更要做好防護(hù)工作，同時(shí)要有安全人員來(lái)保證施工人員的安全。

6 制氮機(jī)系統(tǒng)常見故障及維修保養(yǎng)

6.1 氮?dú)饧兌炔粔?/h3>

(1)看A塔或者B塔壓力是否在正常工作范圍(0.6～0.8 MPa)，如果不在，檢查空壓機(jī)供氣是否正常和氮?dú)庵鬟M(jìn)氣閥門打開位置是否正常。

(2)檢查金屬流量計(jì)指針是否超過(guò)額定流量，如果超過(guò)，降低金屬指針位置。

(3)檢查制氮機(jī)閥門動(dòng)作是否正確(一般極少出現(xiàn)閥門動(dòng)作錯(cuò)誤)閥門是否損壞。

(4)定期檢查氮?dú)夥治鰞x是否正常。

6.2 冷干機(jī)運(yùn)行故障

(1)最常見的就是冷媒減少，這時(shí)候最明顯的就是可以從冷媒低壓和冷媒高壓的壓力表中看到冷媒壓力不在正常的范圍。

(2)冷干機(jī)后面的冷凝器要定期吹掃，冷凝器是散熱的，如果大量灰塵落在冷凝器上面，會(huì)阻礙散熱，冷干機(jī)易報(bào)故障。

(3)冷干機(jī)自動(dòng)排水閥要定期檢查是否損壞，如果損壞，會(huì)進(jìn)一步影響冷干機(jī)工作。

(4)常用備件更換如表1所示。

表1 常用備件

(5)日常巡檢：氧分析水洗罐需定期排水，建議每個(gè)班(按8小時(shí)/班計(jì)算)的巡檢人員到混合器和破碎機(jī)氧分析柜旁排水。排水閥門在每臺(tái)柜子的左下側(cè)，每次排水1分鐘左右即可。排水時(shí)通知中控，有可能會(huì)出現(xiàn)氧分析流量低報(bào)警。如出現(xiàn)，則關(guān)閉閥門后，通知中控重新開啟破碎循環(huán)和混合循環(huán)。

7 發(fā)展展望

目前，隨著國(guó)家工業(yè)化的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提高，越來(lái)越多的新建項(xiàng)目使用到一些新工藝、新設(shè)備、新材料，所帶來(lái)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物的種類、性質(zhì)不斷變化，給水泥窯協(xié)同處置危廢的安全生產(chǎn)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。同時(shí)還不乏存在某些產(chǎn)廢企業(yè)安全意識(shí)不高，管理水平低下，對(duì)危險(xiǎn)廢物沒(méi)有做到細(xì)致分類，致使出現(xiàn)在包裝物內(nèi)夾帶其他品種危廢的現(xiàn)象。若夾帶自發(fā)熱或者遇空氣自然等危險(xiǎn)廢物，則給后期安全處置帶來(lái)極大風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)氮?dú)庀到y(tǒng)在破碎時(shí)進(jìn)行保護(hù)，即使出現(xiàn)違規(guī)情況，也可以從技術(shù)手段盡量避免風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。在前端分揀、取樣、分析化驗(yàn)都失守的情況下，氮?dú)獗Ｗo(hù)作為安全處置危廢的最后一道防線，起到了至關(guān)重要的作用。同時(shí)，也不能過(guò)多依賴氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，還是要盡量在前端做好分揀，取樣要有代表性，分析化驗(yàn)一定要準(zhǔn)確，結(jié)果要可信。在管理上，也要做到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)需要進(jìn)行破碎鐵桶等金屬類物質(zhì)時(shí)，應(yīng)保證必須在白天進(jìn)行，因?yàn)槲锪掀扑楹螅行┬枰乜訑嚢韬筮M(jìn)行二次破碎，此時(shí)回坑物料是帶有熱量的，和坑內(nèi)可燃物質(zhì)接觸，依然具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，白天破碎的好處是一旦發(fā)生險(xiǎn)情，可及時(shí)迅速的組織力量進(jìn)行救援，把損失降到最低。水泥窯協(xié)同處置固危廢，目前作為最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的處置方式，為工業(yè)社會(huì)發(fā)展，為無(wú)廢城市建設(shè)，為祖國(guó)的青山碧水作出巨大貢獻(xiàn)。作為協(xié)同處置過(guò)程中最關(guān)鍵的破碎環(huán)節(jié)，使用氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行破碎，為水泥窯協(xié)同處置的生產(chǎn)安全作出了重要貢獻(xiàn)。

8 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在危廢破碎過(guò)程中，在沒(méi)有氮?dú)獗Ｗo(hù)模式下，極易發(fā)生險(xiǎn)情，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)破碎機(jī)內(nèi)閃爆現(xiàn)象，內(nèi)部物料將泄爆膜沖破。一是對(duì)安全造成較大風(fēng)險(xiǎn)，有可能造成人員傷亡；二是因?yàn)槲U的腐蝕性、毒性、感染性等對(duì)環(huán)境也造成較大影響；三是為后期人工清理工作帶來(lái)較大麻煩，清理完成后需重新安裝泄爆膜；四是同時(shí)影響了正常的穩(wěn)定生產(chǎn)，影響了企業(yè)效益。啟用氮?dú)獗Ｗo(hù)模式后，很好解決了破碎時(shí)的閃爆問(wèn)題，為穩(wěn)定生產(chǎn)保駕護(hù)航作出了很大貢獻(xiàn)。