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本钢热连轧厂加热炉煤气系统安全运行技术探讨
来源：桂万根， 王仕刚 |浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]
摘 要：介绍了加热炉煤气系统安全运行攻关的具体项目以及存在的安全隐患问题，详细叙述了采取的攻关措施和实施办法。随着加热炉改造步伐的加大，应及时对煤气系统设备的安全生产、安全运行技术进行改进，对煤气系统操作、使用、管理进行调整，使各方面人员完全适应目前的生产需要和今后的工作思路，建立起了自己的煤气安全管理体系和安全运行模式，实现了煤气系统设备的安全稳定运行。
关键词：煤气系统；攻关措施；安全生产；安全运行
前言
在热连轧厂加热车间，目前共有五台轧钢加热炉，煤气是板坯加热炉烧钢的主要能源，其中1号加热炉是采用煤气与蒽油两种燃料配合加热，其它四台炉（2、3、4、5号加热炉）全部是采用煤气为燃料的加热炉。所使用的煤气是高炉、焦炉、转炉三种煤气的混合气体（混合煤气），混合煤气具有剧毒性、易扩散性、易燃烧性、易爆炸性的特点。近年来，因使用煤气方法不当或因煤气输送管道、附属装置、燃烧装置等故障造成煤气泄漏引起中毒、着火、爆炸事故时有发生，给企业和职工的生命财产造成了巨大损失，必须引起我们在煤气设备安全运行和管理方面的高度重视。自2000年以来，我们重点在煤气安全管理、安全使用、安全检查、安全培训、安全隐患整改5个方面组织进行了技术攻关，积累了大量的现场实践经验，实现了煤气系统设备的安全稳定运行，建立起了自己的煤气安全管理体系和安全运行模式。
经过加热车间煤气系统安全运行攻关小组分析、讨论，制定出如下攻关项目目标和攻关措施。
1 煤气安全生产、运行存在的主要具体攻关项目
1.1 设备老化比较严重问题
一是加热炉φ1200煤气管道已安装使用了近30年时间，2006年10月份年修前点检发现了三处
腐蚀漏洞，年修时进行了加补钢瓦焊接处理，在2007年生产运行中又另外发现了两处腐蚀漏洞，及时采取了临时性打卡子堵漏处理，由于今年年修时间短，没能进行焊补修复处理，目前仍是处于临时性处理的维持状态，现在已被列入重点危险源进行监护点检设备，目前无煤气泄漏现象，待2008年4月份年修时彻底处理。
二是1号推钢式加热炉煤气系统管道及煤气放散系统管路腐蚀损伤十分严重，近期多次出现了大面积腐蚀孔洞现象，由于点检发现及时，进行了妥善的修复处理，保证了生产的顺利进行，但是隐患还没有根除。
1.2 新建加热炉煤气系统在设计和施工中遗留的缺陷隐患问题
2号推钢式加热炉和4号、5号步进梁式连续加热炉在设计施工中由于环境位置狭窄，对煤气系统管道上的部分阀门和附属装置忽略了操作平台及检修平台，在投产验收时分别提出了十多项整改意见，由于位置狭窄等原因只作了简单的整改，完全没有达到与先进的现有加热炉相适应的水平。给投产后煤气设备的操作、检修带来了极大的困难。
1.3 煤气切断蝶阀不严密给煤气作业造成的安全隐患问题
2、4、5号加热炉炉前煤气总管上的切断用蝶阀普遍存在不严密现象，特别是4、5号加热炉炉前煤气总管上的切断蝶阀所在位置为两台炉之间 9m平台水平烟道旁，环境温度高达50～80℃，为空气流通的死角。由于切断蝶阀关闭不严（漏流较大），每次停、送煤气作业都带着(500～1000)×10-6的残余煤气，给停送煤气作业带来了极大的安全隐患，作业时很容易发生中毒、爆炸、着火事故。
1.4 混合煤气水份、灰份含量较大存在极大的安全隐患
目前集团公司内部混合煤气输送管网从燃气厂加压站输送到热连轧厂φ1400主管道，由于煤气回收、洗涤、脱水设备及工艺过程不完善或故障问题，煤气中含有大量的水份和灰尘，造成煤气管道水封排水器下降管堵塞，使水封排水器失去排放管道内冷凝水的作用，从去年6月下旬到10月简单估算存水至少有70m3、存淤泥至少有10 m3，造成φ1400主管道大量集水，使该架空管道增加70多吨的重量负担，极易发生管段因重压下沉或断裂事故。
1.5 煤气设备操作、使用人员岗位技能和安全技术知识薄弱问题
应强化煤气设备操作、使用人员岗位操作技能和安全文化知识的培训教育，提高岗位人员素质，很大一部分煤气设备操作人员缺乏安全操作技术常识，安全意识不强，对煤气危险性、危害性的认识还远远不够，相当一部分岗位人员缺乏对所操作的煤气设备实际性能的了解。因此，强化煤气备操作、使用人员岗位操作技能培训，提高专业技术和安全技术素质十分必要。
1.6 煤气系统安全运行规程、制度不健全，管理力量薄弱问题
煤气是易燃、易爆和有毒的气体，一旦发生事故，极易造成群死群伤事故，从近年来冶金企业发生的煤气事故情况看，凡是规程制度健全、完善的企业及有专门煤气管理机构、人员的企业，各项规程、制度、措施落实的好，煤气事故和煤气安全隐患则较少。没有专业煤气管理机构的企业，往往只有兼职人员来管理，管理力量薄弱，规程、制度不健全，存在着很大隐患。随着改进后加热炉生产能力和煤气利用率的增加，煤气系统安全运行管理将越来越重要。
2 影响煤气系统安全运行的主要项目攻关措施
经过加热车间煤气系统安全运行攻关小组人员的努力工作，针对以上煤气系统存在的具体问题确立为攻关项目，按照攻关项目制定、实施了以下攻关措施。
2.1 针对设备老化严重问题采取的攻关措施
首先确定老化设备的危险源点，由于煤气管道使用时间较长久，危险源存在范围大，危险源点多、控制难度较大，根据现场设备的实际老化程度和危险程度，确认φ1200煤气主管道系统和1号推钢式加热炉煤气、供风管道系统及煤气放散管路系统老化、腐蚀、损伤都十分严重，经讨论、分析确定危险源点及攻关措施如下：
(1) φ1200煤气主管道目前存在的3号加热炉南侧三级膨胀器腐蚀漏点和5号加热炉北侧管道下部腐蚀漏点。该两处漏点目前虽然采取了临时性打卡子堵漏处理已无煤气泄漏现象，但是随着管网压力的不断变化随时可能发生煤气泄漏。采取的攻关
措施是：
1) 由于今年10月25日—30日年修工期太短，没能进行彻底修复处理，因此被列入重点危险源进行重点监护；
2) 煤气钳工班要加强点检、维护力度，要求每隔4小时巡视检查一次；
3) 建立巡检记录，要求每次检查情况必须认真填写；
4) 待2008年4月份年修时采取加补钢瓦焊接的方法彻底处理。
(2) φ1200煤气主管道1号门旁排水器水封。因原设计耐压能力较低，目前由于加热炉改造煤气管网压力增高，去年4月发生了煤气压力突然增加击穿水封冒煤气事故。采取的攻关措施是：
1) φ1200煤气主管道煤气水封排水器原设计是混合煤气和焦炉煤气管道共用，分为高压区和低压区，高压区耐压3000㎜H2O（29400 Pa），接到焦炉煤气下降管；低压区耐压1500㎜H2O（14700 Pa），接到混合煤气下降管。由于现在正常生产时混合煤气压力为：8000Pa—12000Pa（击穿水封冒煤气时是21000Pa），焦炉煤气压力为：5000Pa左右，因此，将煤气水封高压区和低压区调换安装位置，把混合煤气下降管连接到高压区、焦炉煤气下降管连接到低压区。本措施已于2006年7月20日整改实施完毕，改进后：混合煤气下降管连接到水封高压区，耐压由14700 Pa提高到29400 Pa；焦炉煤气下降管连接到水封低压区，耐压由29400 Pa降低到14700 Pa。改善了目前因混合煤气压力增高，造成水封耐压不足的缺陷，改进到现在一年多时间，从运行、使用观察情况看，水封耐压能力完全满足了管网压力的需要，效果十分理想，没有再发生击穿水封冒煤气现象。
2) 计划将该煤气水封由主厂房内移到厂房外，在厂房外新建一个能安容纳两个水封筒的水封房，将原来的一个水封两种煤气共用（高压和低压煤气共用）水封，改为两个单一煤气的高压水封，由于不停煤气不能施工因此计划2008年4月份年修时实施。
(3) 1号加热炉下均热段操作平台处经常有煤气泄漏量达到30×10-6～50×10-6现象，由于该处煤气阀门、烧嘴、连接法兰集中，环境温度高达80℃左右，而且通风情况较差，因阀门经常开关造成阀芯填料松动、连接法兰因垫片干燥加上推钢时震动造成法兰处渗漏煤气、烧嘴与炉墙护板处因高温烘烤变形造成一小部分没有完全燃烧的煤气渗漏。采取的攻关措施是：
1) 1号加热炉下均热段操作平台有煤气泄漏处，攻关小组规定为煤气钳工班重点点检、维护部位；
2) 要求煤气钳工班在每周小修时重点对该部位进行阀门阀芯压盖填料紧固、法兰螺栓紧固、烧嘴与炉墙护缝隙用高温石棉粘填堵；
3) 要求加热工对该部位重点进行交接班点检和班中日常点检，发现问题及时通知煤气钳工班处理；
4) 要求加热工对该部位进行点检或阀门操作时，必须佩带便携式一氧化碳检测报警器，必要时需2人相互监护进行。
(4) 1号加热炉煤气放散管道近年来出现了多次大面积腐蚀孔洞现象。主要是管道内部积存的煤气冷凝水加上环境高温促使加速氧化造成的，近年来已更换了3段管路，目前还有部分管段存在隐患。采取的攻关措施是：
1) 煤气钳工班在1号加热炉每次停、送煤气时要重点点检、巡查煤气放散管道，发现问题及时处理；
2) 2006年年修时已更换了均下段放散管道16 m和向上弯头2 m，均上段放散管道三通3 m，没有更换的部分管段计划在2008年4月份年修时更换。
2.2 针对新建加热炉煤气系统在设计和施工中遗留的缺陷隐患问题采取的攻关措施
2号推钢式加热炉和4、5号步进梁式连续加热炉在设计施工中由于环境位置狭窄，对煤气系统管道上的部分阀门和附属设施忽略了操作平台及检修平台，在投产验收时分别提出了十多项整改意见，由于位置狭窄等原因只作了简单的整改，完全没有达到与先进的现有加热炉相适应的水平。给投产后煤气设备的操作、检修带来了极大的困难。有部分阀门更换需临时搭设检修平台、煤气设施的附属装置如均上段、加上段走桥走梯和 9 m平台烟道处上下走梯等非常狭窄、陡峭，给检修和作业带来了极大的安全隐患。采取的攻关措施是：
(1) 由重庆塞迪工业炉设计院进行设计整改；
(2) 计划在3号改造建设时或完成后进行具体实施；
(3) 在没有整改完成的这段时间内，要求所有在该处作业人员，提高安全意识，确保作业安全。
2.3 针对煤气切断蝶阀不严密给煤气作业造成的安全隐患问题采取的攻关措施
2、4、5号加热炉炉前煤气总管上的切断用蝶阀普遍存在不严密现象，特别是4、5号加热炉炉前煤气总管上的切断蝶阀所在位置为2台炉之间 9 m平台水平烟道旁，环境温度高达50～80 ℃，为空气流通比较不顺畅的死角。由于切断蝶阀关闭不严（漏流较大），每次停、送煤气作业都带着（500～1000）×10-6的残余煤气，给停送煤气作业带来了极大的安全隐患，作业时很容易发生中毒、爆炸、着火事故。采取的攻关措施是：
采用先进的煤气安全技术装置，实现煤气安全技术装置的应用，将煤气手动眼镜切断阀改成了远程操控的电动眼镜切断阀在煤气安全生产、运行中起到了有效的保护作用。这项措施时是从2006年年初开始计划，2006年10月份年修中改进完成的。以前因加热炉定修、年修，加热炉系统故障检修，需煤气作业人员经常手动抽堵眼镜盲板阀，一直从事着危险、笨重的体力劳动，每次作业都需作业人员在危险环境工作25～30min时间。现在由于可电动远距离操作，使操作工人作业时脱离了危险环境，将工人从频繁危险操作手动眼镜盲板阀的笨重体力劳动中解放出来，虽然还是有残余煤气泄漏，但只需用2～3min就可完成切换电动眼镜盲板阀的作业，使煤气系统安全生产、运行呈现出了稳定局势，也大大减少了环境污染。
2.4 针对混合煤气水份、灰份含量较大存在极大的安全隐患问题采取的攻关措施
由于近年来公司内部混合煤气输送管网从燃气厂加压站输送到热连轧厂φ1400主管道的煤气，因煤气回收、洗涤、脱水设备出现故障或工艺过程不完善等原因，使混合煤气中含有大量的水份和灰尘。造成了我厂φ1400煤气主管道水封排水器下降管堵塞，使水封排水器失去排放管道内冷凝水的作用。由于我厂φ1400煤气主管道是公司内部混合煤气输送管网的最低点，该管段长为70米并且两断翘起，是一段U管段。从2007年6月下旬到10月份年修近4个月时间，简单估算存水量至少有70m3、存焦油淤泥至少有10 m3，造成我厂φ1400煤气主管道大量集水，使该架空管道增加70多吨的重量负担，极易发生管段因重压下沉或断裂事故。采取的攻关措施：
(1) 要求煤气钳工班加强对煤气管道水封排水器的检查，每天至少两次点检加水或排水；
(2) 点检时发现水封排水器排水量发生较大变化时，应及时采取水封筒清淤和下降管堵塞通透措施；
(3) 要求煤气钳工班每两个月进行一次水封筒清淤，发现煤气含水、灰尘量过大时应每一个月进行一次水封筒清淤；
(4) 要求煤气钳工班对4、5号加热炉各段前煤气主管道每一个月进行一次煤气冷凝水排放，防止管道内积水；
(5) 每次有停φ1400主管道煤气机会时，必须制定、安排管道内清淤项目。
2.5 针对煤气设备操作、使用人员岗位技能和安全技术知识薄弱问题采取的攻关措施
我们车间加热炉加热工是煤气设备操作、使用的直接人员，强化煤气设备操作、使用人员岗位操作技能和安全文化知识的培训教育，提高岗位人员素质。很大一部分煤气设备操作人员缺乏安全操作技术常识，安全意识不强，对煤气危险性、危害性的认识还远远不够，相当一部分岗位人员缺乏对所操作的煤气设备实际性能的了解。例如当煤气热值或压力发生变化时，不了解对供风用量该如何进行相应调整，严重影响燃烧供热效率；对现场煤气和供风自动调节气动蝶阀的实际开启度不了解，当煤气或供风压力发生变化时不能及时和准确调整供风（煤气）压力，造成煤气或供风回火，发生管道爆炸或烧损事故；对煤气烧嘴的技术性能和操作方法了解不够，调焰烧嘴是通过对环流供风的调整达到对火焰长短的调节，当环流供风量达到40%时（为长焰燃烧），根据设计要求：加热炉宽为11m，火焰长度应为5.5～6.0 m，方可达到均匀烧钢。因此强化煤气设备操作、使用人员岗位操作技能培训，提高专业技术和安全素质十分必要。采取的攻关措施是：
(1) 充分利用集团公司组织的青工技术大比武的机会，组织加热工进行煤气安全技术知识和操作技能培训，提高加热工的安全素质和操作技能；
(2) 车间每年至少组织一次加热工技术培训，由于加热工是多种专业知识集一身的工种，在了解掌握热工工艺技术的同时，还要了解燃料燃烧、传热学、金属学等方面的知识，因此要对加热工进行
多种专业知识的系统培训；
(3) 结合其他单位发生的煤气安全事故的教训，对号入座从事故中取得经验，深化细化煤气安全教育工作；
(4) 我们有些职工自认为对煤气设备非常熟悉或者说操作非常有经验，往往不注意细节而凭经验习惯性操作形成事故隐患。因此，要求加热工在煤气设备操作中一定要时时、事事注意安全，做到从“要我安全→我要安全→我懂安全→我会安全”的转变，消除对煤气安全教育学习的厌倦情绪和麻痹思想，增强自我防护能力。
2.6 针对煤气系统安全运行规程、制度不健全，管理力量薄弱问题采取的攻关措施
煤气是易燃、易爆和有毒的气体，一旦发生事故，极易造成群死群伤事故，从近年来冶金企业发生的煤气事故情况看，凡是规程、制度健全、完善的企业及有专门煤气管理机构、人员的企业，各项规程、制度、措施落实得好，煤气事故和煤气安全隐患则较少。没有专业煤气管理机构的企业，往往只有兼职人员来管理，管理力量薄弱，规程、制度不健全，存在着很大隐患。随着改进后加热炉生产能力和煤气利用率的不断提高，煤气系统安全运行管理将越来越重要。采取的攻关措施是：
(1) 车间成立了具有专业化水平的煤气安全管理队伍。其中有；热工专业工程师、冶金燃气专业工程师、煤气专业专职点检员、车间专职安全员方面的人员组成。
(2) 车间组织建立健全了煤气安全管理制度。煤气管理的基本规程、制度包括：煤气管理安全规程；煤气使用安全规程；煤气设备维护与检修安全规程；煤气、氧气设备作业管理制度；煤气、氧气设备维护、操作（人员）管理制度；煤气钳工岗位责任制；煤气事故防护、救护责任制；煤气钳工安全生产责任制；便携式一氧化碳检测报警器使用管理制度；煤气、氧气使用和设施管理制度；正压式空气呼吸器使用、维护保养制度；煤气钳工班人员安全操作纪律；煤气钳工设备巡检人员考核办法；煤气钳工班设备巡检方案；煤气钳工班日常考核制度；煤气系统点检标准等。
3 抓好煤气系统安全运行工作思路
3.1 夯实基础，构建合适煤气系统安全运行框架
（1）建立、完善煤气管理网络，形成有效的煤气安全管理体系。针对我厂加热炉煤气系统安全生产、运行的实际情况，结合加热车间现有的工程技术人员实力，于2006年初成立了由热工专业工程师、冶金燃气专业工程师、煤气专业专职点检员、车间专职安全员组成的煤气专业小组，负责煤气系统安全生产、安全运行、技术攻关以及煤气设备的点检、维护、检修管理，是加热车间专门的煤安全管理机构，目前成为了煤气系统专业管理框架中的骨干力量，进一步加强了我厂煤气安全管理工作。
（2）制定一系列有关煤气方面的规程和制度，为煤气系统安全管理提供依据。自2004年以来，我们共编写了煤气安全规程、制度、标准性文件16个，今年以来，又重新改编了煤气管理安全规程、煤气使用安全规程、煤气设备维护与检修安全规程。现已上报厂生产安全科审批。以上编写的煤气安全规程、制度、标准等文件，将成为今后我厂煤气专业规范安全生产、安全运行的标准，为煤气专业安全管理提供了保障。
（3）广泛展开煤气安全基础知识的教育。近几年来，车间每年都组织一次煤气安全基础知识培训，今年又组织了一次煤气事故救援体系应急预案（煤气中毒事故应急预案、加热炉煤气管道爆炸事故应急预案、辊底炉煤气事故应急预案、氧气事故救援体系应急预案）方面知识的培训，结合上述应急预案讲解进行了一次安全基础知识的教育，总之我们利用了一切机会与加热工进行煤气安全基础知识的交流，推动煤气安全知识宣传教育工作深入开展。
3.2 重心下移，把煤气安全管理的重点放在现场
（1）深入现场，充分了解掌握安全管理工作的第一手资料。通过深入现场使我们便于发现煤气设备的隐形故障和近期发生的操作问题和点检不易发现的问题，掌握影响煤气设备安全运行的真实情况。有的放矢的去制定煤气安全运行方面的规章制度，合理的去制定煤气系统检修项目计划和备件、材料消耗计划，还可以及时全面的发现煤气系统存在的安全隐患。百利而无一害，收到了很好的效果。
（2）为现场排忧解难，对影响煤气安全运行的事故隐患，搞好协调，认真解决。对现场职工反映上来的问题，我们要靠上去做工作，能解决的应及时予以解决，暂时不能马上解决的问题，应立即向领导汇报，并组织研究解决方案和解决措施，尽
快予以解决，及时消除了安全隐患。
（3）抓好煤气安全培训，提高煤气操作、使用人员素质。计划每年都要对加热工不定期的进行煤气中毒知识、煤气救护知识、煤气着火知识、煤气爆炸知识、煤气设备的技术性能等方面知识的培训教育，通过培训教育，提高了煤气系统操作人员的素质。
4 结论
加热炉煤气系统设备实现安全稳定运行是一项系统的、全方位的管理工作，不仅要对上述的：煤气安全生产、运行中存在的主要具体项目攻关、分析制定出解决影响煤气系统安全运行的主要项目措施、研究制定出下一步抓好煤气系统安全运行的工作思路，还需要各级领导齐抓共管，常抓不懈，随时根据煤气系统在生产、运行中暴露出的安全隐患加以分析、研究、制定出解决措施、总结经验教训。总之煤气系统安全运行技术攻关涉及到煤气专业的方方面面，我们的工作思路就是要住五个重点，即突出抓好煤气安全管理、安全使用、安全检查、安全培训、安全隐患整改，实现煤气系统安全运行。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准.《工业企业煤气安全规程》.国家标准局出版，1986：47-52.
[2]郭伯伟，高泰荫，薄宗昭.《现代工业炉燃烧技术》.科学出版社出版，1994：67-88
[3]张宏玲. 《煤气安全技术知识问答》.于飞. 冶金部安全教育指导站出版，1995：38.42.68.69.
[4]将路《煤气安全技术》冶金部安全教育指导站出版，1992：145-169.
[5]胡彦邦，潘爵芬，丁 超，徐业鹏. 《加热炉问答》.郭历平.冶金工业出版社出版，1985：38-42.
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