HAZOP在钢铁企业风险分析中的实践

2017-03-10张正江

环球市场 2017年18期

关键词：烧结机钢铁企业烟气

张正江

宁波钢铁有限公司

HAZOP在钢铁企业风险分析中的实践

张正江

宁波钢铁有限公司

本文概述了HAZOP 技术的含义及基本术语，对钢铁企业的概念的界定进行了说明，重点探讨HAZOP在烧结机系统安全管理中的应用，以供参考。

HAZOP 技术；钢铁企业；烧结机；安全

前言

危险与可操作性分析( HAZOP) 是20 世纪70年代由英国帝国化学公司( ICI) 提出的。经过几十年的实践应用和发展完善，HAZOP 技术因其科学、系统的优势，在装置工艺危害辨识领域地位突出，已被发达国家广泛应用，包括化工、石油、石化、机械、航天等工业领域。但在其他行业中，HAZOP 分析运用较少，特别是冶金钢铁企业中鲜有运用。

1 HAZOP 技术的概念

HAZOP 即危险和可操作性分析，是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化、系统化的定性评价分析方法。其目的是系统地、详细地对工艺过程和操作进行检查，以确定工艺过程的偏差是否会导致不希望的后果。其理论依据是：工艺参数( 压力、温度、流量等) 一旦偏离设计规定的基准状态，就会发生问题或出现危险。所以，HAZOP 分析可以发现设计缺陷和安全隐患，解决装置本质安全的问题，增强系统安全性。

2 钢铁企业概念的界定

从微观行为主体的角度讲，生产钢铁商品的厂商称之为钢铁行业，生产钢与铁的企业称之为钢铁企业，因此钢铁行业是钢铁企业的行为主体。

钢铁企业是国民经济的重要基础产业，包括采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、金属制品及辅料等生产工序，是广义工业的一个组成部分；而产业至少是居于宏观经济与微观经济之间的中观经济，是连接宏微观经济的纽带。

3 HAZOP在烧结机系统安全管理中的应用

烧结工序是钢铁冶炼中的重要一环，烧结设备在运行过程中存在易燃物质，并且作业环境温度较高，在运行过程中易发生各类安全事故。因此加强安全管理是保证钢铁企业人员安全和经济效益的重要途径。

烧结机是一个系统，可以将烧结机的各个工作子系统划分为独立的部分。这样可以对烧结机系统不同工作子系统中的油量、风量、温度、含尘量等参数实施偏差性分析，这为HAZOP 应用于烧结机系统安全风险分析提供了可能。而HAZOP 的优势就在于对不同子系统中的不同参数进行分析，并结合现有控制措施，得出最终的控制要求。

3.1 烧结机室部分分析

(1)工艺流程

烧结机室主要由布料装置、铺底料装置、传动装置、助燃风机、点火保温炉、头尾端部密封、机前渡车、液压推车机、台车、吸风装置、机架、尾部摆架装置、单辊破碎机和干油集中润滑系统等组成。

粉矿、富精粉、燃料、溶剂按照不同比例混合，输送至混料机进行混匀造球，经过皮带输送机送至烧结机混料仓，通过铺底料装置将粒度为10 ～ 20 mm 的原矿块均匀地铺设在台车的篦条上，混合号的料经由布料器铺设到烧结台车上进行点火烧结，烧结后从台车卸下的烧结矿翻车倒入单辊破碎机进行破碎，破碎后的矿石通过漏斗滑入设置在下层平台的振动筛中进行筛分，合格结矿通过溜槽溜到储矿槽，供高炉使用，粉矿则通过粉矿仓进入配料皮带机进行重新配料。在运行过程中，烧结机产生的废气经除尘设施后由风机抽入烟囱并排放入大气。

3.2 HAZOP 分析

本文所述的烧结机，整个设备布置紧凑，但是设备体积较大，作业温度较高，烟气排量大，存在较重的职业危害。职业危害主要来源于烧结烟气，烧结烟气是烧结混合料点火后，台车运行过程中高温烧结成型所产生的含尘废气。烧结烟气在作业场所中的主要特点包括烟气产量较大(目前工艺条件每生产1t烧结矿大约产生4000～6000m3烟气)；烟气温度较高(烧结烟气温度一般约150℃)；烟气中含有大量粉尘；烟气湿度较大(按体积比计算，水分含量在10%左右)；烟气含有腐蚀性气体(由于原料中含有杂质，在烧结过程中会产生一定量的SO2，NO2，遇水后将形成酸，对金属结构会造成腐蚀)。

通过对工艺以及设备的调查了解，本次HAZOP 分析小组确定烧结机室涉及的关键参数主要为：温度、风量、油量、粉尘、SO2、NO2、H2S、CO。通过HAZOP 分析可知，温度高、风量小等偏差对烧结机室具有较大的危险性，均容易引发灾难性事故。而导致偏差的原因主要可以分为现场因素和管理因素。现场因素包括人的不安全行为(误操作，检修风机、干油集中润滑装置不到位，以及各类“三违”行为等)和物的不安全状态(风机、铺底料装置、干油集中润滑装置带病运转等故障失修)。管理因素包括设备设计、选型不合理，施工质量不合格，竣工验收不到位；维护保养设备、设施、材料采购质量不过关；员工培训及教育学识不够、内容不完善等。

3.2 建议措施

(1)加强吸风装置的维护管理，确保吸风装置的密闭性、合理性以及其正常运行。

(2)烧结机室虽然自动化程度较高，但产生的职业危害也较重，对在作业环境下的工人会产生较大危害。因此应该按照《工作场所职业卫生监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第47 号)健全职业卫生管理制度，加强操作以及接触职业危害工人的个体防护，并设立职业危害告知。

(3)加强各级员工、管理人员的培训。避免由于人的不安全行为造成对通风系统的维护、监控不足，从而导致事故的发生。

(4)部分连接点，例如吸风口、布料口等，缺少数据及视频监控，建议增加压力仪表、温度仪表以及摄像监控，以保证重要连接点参数可监控。

(5)在作业工人巡检以及检维修作业区域安装CO 探头以及报警装置。

(6)对混料制粒系统中水分的自动控制环节加以改进和控制，确保混料时水流量的合理性。