冶金企业煤气特种作业人员范围界定的探讨

2020-07-28展之发陈美龄

冶金动力 2020年7期

展之发，沈星，李敬，陈美龄

（中钢集团武汉安全环保研究院有限公司，湖北武汉 430081）

前言

根据《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（原国家安监总局令第30 号），冶金企业煤气作业是指冶金企业内从事煤气生产、储存、输送、使用、维护检修的作业，煤气作业人员是直接从事煤气作业的从业人员，属于特种作业人员[1]。根据30号令规定：特种作业人员必须经专门的安全技术培训并考核合格，取得《中华人民共和国特种作业操作证》后，方可上岗作业。但国家层面自30 号令后再未发布煤气作业人员岗位界定细则，使得相关企业在人员取证范围的界定上模糊处理，尤其是在生产和维护检修方面较为突出，同时也造成各地安全监管执法尺度不一。如此种种，与系统性加强煤气特种作业人员的安全意识和综合技能，存在一定程度的偏差，本质上也是安全隐患。为此，本文就煤气生产（含回收净化）、储存、输送（含加压混合）、使用和维护检修等环节涉及的煤气安全管控要点和岗位进行梳理分析，提出冶金企业煤气特种作业人员范围的界定性建议。

1 煤气生产（含回收净化）作业

冶金煤气生产与回收净化环节包括高炉炼铁、转炉炼钢和焦炉炼焦三个工序，煤气作业人员主要包括控制室操作和现场操作巡检两大类。随着我国煤气设施大型化，煤气生产和回收净化全系统的工艺安全风险也在进一步凸显。

1.1 高炉煤气生产

（1）高炉炉内和煤气净化控制室操作人员

高炉炼铁过程炉内煤气流分布、温度和压力等核心参数控制以及各类煤气设施的工作状态管控，对炉况稳定顺行和安全生产至关重要。如：炉顶布料控制不当，可能导致炉内煤气流分布不均，形成管道、发生崩塌料等恶性工艺事故，以及发生风口灌渣、烧穿甚至冷却器烧穿、放炮事故；高炉倒流休风时若未及时关闭热风炉混风阀，可能造成炉缸内高温煤气逆流至热风炉冷风管道发生爆炸；高炉高压改常压若操作不当，可能引起净化区域煤气管线压力超限，致使排水器击穿泄漏煤气。另如，若高炉炉顶煤气温度过高时对冷却控制措施处置不当，可能引发后道工序净化系统布袋着火甚至炉顶煤气火灾、爆炸事故。2019 年方大特钢“5·29”高炉煤气上升管爆裂事故，造成6 人死亡4 人受伤，事故原因即是炉况异常、炉顶煤气温度升高时控制室人员操作不当，以及违规将炉顶放散阀置于非联锁状态等共同造成。此外，若净化系统的煤气温度、压力、仓位、水位报警和眼镜阀组、调压阀组、环缝等远程监控或操作管控不当，可能引发系统煤气超压泄放、着火及检修状态煤气中毒等恶性事故。

故此，高炉炉内和煤气净化控制室操作人员应属于煤气作业人员，除应熟练掌握生产操作技能外，还应具备炼铁大系统的煤气安全全局意识和管控技能。

（2）高炉本体和煤气净化系统现场操作巡检人员

首先，高炉看水工主要负责炉身各部位冷却水设施的运行状况的日常巡检。其次，高炉除尘工主要负责重力除尘器、布袋除尘器和湿法除尘文氏管、喷淋塔、排水器等设施运行工况的日常巡检工作，同时承担干法净化定期放灰和布袋更换等工作。高炉炉身和除尘器区域存在着一定程度的煤气泄漏且容易超过作业环境一氧化碳职业危害接触限值（30mg/m3）[2]，若日常管控和操作不当，还存在着煤气火灾和爆炸风险。

为此，高炉看水工、除尘工应属于煤气作业人员，除必须掌握煤气区域作业的基础安全知识和防护要求外，还应掌握所负责区域的煤气设施的本质安全和工艺安全操作要求。

1.2 转炉煤气生产

转炉煤气回收净化系统处于负压工况，且转炉煤气中一氧化碳体积含量约60%～70%，爆炸极限为18.2%～83.2%[3]，无论中毒或是爆炸风险均高于高炉煤气，这对转炉及其煤气净化控制室操作人员的系统性安全管控水平提出了更高要求。

（1）转炉和煤气净化系统控制室操作人员

煤气安全职责首要防范转炉煤气在回收净化系统内部发生爆炸以及大量煤气在厂房内击穿逸散。如操作过程应控制烟罩口的内外压差，保持微正压；同时确保料仓下料口和烟罩上的加料孔密封充氮，氧枪副枪插入孔也应采用氮气或蒸汽密封，并保持正压；防止炉前和炉口以上各平台大量煤气逸散，避免净化系统吸入大量空气，引发净化系统内部煤气爆炸[4]。此外，还应关注湿法净化装置的供水监测，确保喷水能熄灭高温气流的火焰和炽热尘粒，防止其成为引发转炉煤气在烟道内爆炸的点火源。对净化系统操作人员，应关注系统微氧量和一氧化碳含量，以及与其联锁的高空放散和点火装置运行状态，确保煤气中含氧量超过2%时联锁点火放散，防止煤气进入气柜后存在爆炸风险以及因点火失败导致大量未燃烧煤气高空放散；确保转炉煤气抽气机与氧枪系统联锁有效，当抽气机低速或故障跳机时氧枪应自动提枪停止冶炼，防止厂房内大量煤气外溢；关注系统三通阀或杯阀、水封逆止阀、眼镜阀、U型水封等煤气设施运行工况和抽风机运行参数，如振动幅度、轴瓦温度等，切实保障系统安全运行。

（2）现场操作巡检人员

煤气除尘工日常工作以巡检为主，主要针对转炉炉口以上区域煤气设施，且仅在工况调整时（如转检修状态）进行煤气设施操作（如U 型水封补水）和现场维护检修作业的现场监护。风机房风机工主要工作同样以现场巡检为主，虽然部分企业已将风机房改造为无人值守，原有的风机工巡检职责基本已转由除尘工负责，但风机房仍是煤气爆炸性危险区域。

为此，无论值守还是巡检人员，煤气除尘工和风机工都应是特种作业人员，必须掌握煤气区域作业的基础安全知识和防护要求；也包括煤气净化设施、管线及其附属装置的本质安全要求，尤其是风机工还应掌握爆炸性煤气环境特定安全知识，如动火作业安全管控和电气防爆要求等。

1.3 焦炉煤气生产

焦炉煤气中含有一氧化碳约5%～8%、氢气约55%～60%，爆炸极限为4.5%～35.8%[4]。与高炉和转炉煤气比，焦炉煤气的中毒性最低但爆炸风险最高。考虑到焦炉煤气净化作业绝大部分在密闭环境中运行，且副产焦油、粗苯等危险化学品，全国范围几乎都采取作业区域封闭管理，其安全风险也主要集中在工艺控制和维护检修环节，也使得现场操作巡检和控制室操作人员安全要求同等重要。

（1）控制室操作人员

焦炉控制室操作人员除强化生产组织外，需重点关注焦炉燃烧室、蓄热室加热煤气系统和炉顶煤气上升管、集气管、吸气管工况监控和组织调整，确保炉体生产安全稳定。净化控制室操作人员需关注鼓风机、电捕焦油器、脱硫脱氨脱苯等工序运行参数监控，尤其是确保进入电捕焦油器的煤气含氧量监测装置有效，防范爆炸事故发生。

因此，焦炉和净化控制室操作人员应是特种作业人员，除掌握各自工序和关联环节煤气工艺安全管控要求外，还应了解易燃易爆场所专业安全要求。

（2）现场操作巡检人员

直接参与焦炉生产的煤气作业人员，主要包括调温工（含调火工、测温工和交换机工）和集气管工（含上升管工）。调温工主要负责立火道、蓄热室等温度测量，地下室水封、排水器、废气盘、旋塞等日常巡检维护，燃烧室温度调节、蓄热室吸力调节以及流量孔板更换等工作，属于周期性频繁性作业，且地下室场所易泄漏煤气且通风不良，存在火灾爆炸安全风险。而集气管工日常工作较为单一且处于露天作业环境，可结合企业实际，采取针对性岗位安全培训并加强管控，确保规范性操作。净化系统全封闭范围操作巡检人员包括鼓冷工、硫铵工、粗苯工在内，除完成日常巡检和部分操作性工作外，还重点负责现场检修维护作业的旁站监护和监督工作。

综合焦炉煤气易燃易爆特性，调温工、净化区作业人员应属于煤气特种作业人员，应在掌握煤气区域作业基本安全知识外，还应掌握焦炉煤气危害特性及其维护检修作业的专业安全知识。

2 煤气储存和输送（含加压混合）作业

2.1 煤气储存作业

煤气储存作业是使用煤气柜作为煤气管网调峰和稳压设备的功能，对煤气用户的用气高峰和低谷进行平衡，同时实现管网压力稳定和成分均匀[5]。涉及人员包括控制室操作和现场操作巡检人员两类。

（1）控制室操作人员

主要职责一是与前后道工序进行对接，包括与净化系统对接，确保入柜煤气成分满足安全条件或是实施对外点火放散，还包括与能源中心对接，确保后道煤气用户安全使用；二是对煤气柜运行工况进行监测值守以便第一时间实启动应急，防范因运行失常引发煤气泄漏、甚至火灾和爆炸等恶性事故。

（2）现场操作巡检人员

煤气柜区除气柜本体外还包括出入口隔断装置，如U 型水封、眼镜阀、回流管、管道补偿器等，以及柜顶放散设施、防雷设施，柜内吊笼、紧急救助装置、活塞调平装置等各类辅助设施，这些设施的使用状况除控制室监测外，更需要巡检人员定期实地检查以及进入煤气柜活塞上部，对活塞运行间隙进行测量，并对活塞防回转装置、导轮等各类设施开展现场查看，防患于未然。

综上所述，控制室操作人员和现场操作巡检人员都应纳入特种作业人员管理。前者应系统掌握煤气柜本体、工艺参数、监测异常报警和各类设施的安全要求，同时还包括前后工序工艺对接和应急处置技能；后者则应掌握气柜本体和各类附属设施的本质安全要求，异常状况以及可能产生的严重后果，并以此提高隐患排查质量，保障安全。

2.2 煤气输送（含加压混合）作业

加压作业是使用加压机将煤气柜输出的煤气加压到能够满足用户规定压力的作业。混合作业是使用混合装置将高热值煤气与低热值煤气按照一定比例混合，形成热值和压力较为稳定且能满足用户实际需求的混合煤气的作业过程[3]。输送作业即是在加压和混合作业之后，通过煤气管网将合格煤气送至各用户的使用终端。涉及岗位与煤气储存相同，也是控制室和现场操作巡检人员两类。

（1）控制室操作人员

主要负责加压机房和混合站设备运行工况监测值守。加压作业重点关注加压机进口的煤气管道低压监测报警和联锁停车保护措施有效，防止因管道形成负压发生事故；混合作业重点确保混合点的煤气压力不超过任一支管的压力，保障混合煤气压力在运行中保持正压，防止煤气互窜，进而引发后道用户出现熄火、回火等工艺事故。

因此，控制室操作人员应切实掌握加压机和混合装置的安全操作和监测装置工作标准，同时还应包括异常报警处置和与气柜及后道煤气用户的工况调整，应纳入特种作业人员。

（2）现场操作巡检人员

煤气加压混合站设备主要包括加压机、混合装置以及输送管网、U 型水封、眼镜阀、蝶闸、球阀、盲板、排水器、吹扫装置、泄爆装置等设施。操作巡检人员应切实加强工作质量，重点排查是否存在管线沉降异常、腐蚀超限、泄漏煤气以及阀门运行和排水器水封高度等是否正常并规范处置，同时履行管线和煤气设备检修维护作业的旁站监护职责。

因此，现场操作巡检人员也应纳入特种作业人员管理，并切实掌握包括加压混合装置、煤气管线及其附属设施的本质安全知识和检维修作业安全要求。

3 煤气使用作业

煤气使用作业几乎涵盖冶金企业的全部生产工序。见表1。

表1 使用煤气的主要生产工序和炉窑设施一览表

根据《工业企业煤气安全规程》（GB6222-2005），煤气使用作业需要重点管控的安全事项包括：确认煤气管线设施吹扫置换合格，点火压力达到点火条件，执行正确点火顺序，规范调节煤气和空气阀门以及确保炉膛处于负压状态等[2]。

煤气使用作业安全风险主要集中在对炉窑的煤气停送、吹扫置换和点火作业。若控制室操作不规范或安全信息衔接不当，可能引发煤气中毒、火灾甚至爆炸事故，且国内企业已有多起典型事故。如2004 年河北新兴铸管“9·24”煤气锅炉点火爆炸事故，造成13 人死亡8 人受伤，2011 年江苏华西钢铁“12·25”加热炉煤气点火爆炸事故，造成8人死亡38人受伤。

需要说明，煤气使用作业涉及的人员集中在控制室操作（电子点火操作和工况监控）、现场点火以及炉窑和燃烧器巡检作业，应严格执行持证上岗规定，除应系统掌握使用煤气设施的本质安全要求外，还应掌握安全点火条件、点火顺序、点火异常应急处置等安全技能，以及停煤气进入煤气设施内部作业的安全规定。

4 煤气维护检修作业

前文分析的操作巡检作业属于日常维护，主要由现场操作巡检人员完成。本节煤气维护检修作业主要包括在线带煤气作业和停煤气维护检修作业，且前者数量远少于后者。

4.1 带煤气作业

带煤气作业属于异常或应急抢修类作业，如带煤气补焊、管线开孔、抽堵盲板及操作眼镜阀等。该类作业安全风险高：一是作业环境存在一定的煤气泄漏，需要正确使用防护器具后方可进行；二是作业过程可能存在异常情形，如冷凝水漏出、阀板盲板卡阻等造成安全风险加剧，甚至大量煤气泄漏引发火灾爆炸。如2018年广东韶关钢铁“2·5”煤气中毒较大事故造成8 人死亡10 人受伤，即是带煤气操作眼镜阀期间发生。

因此，带煤气作业人员应属于特种作业人员，除必须掌握煤气作业基础安全知识外，还应掌握不同类型带煤气作业的特定性安全要求，也包括应急处置技能。

4.2 停煤气维护检修作业

停煤气维护检修作业是冶金企业非常普遍的作业活动，一般包括定修、中修和大修。如更换煤气阀门、除尘器布袋以及煤气柜离线大修等。此类作业实施前应可靠隔断煤气并经吹扫置换合格，同时作业过程设专人监护，且从全国范围看基本是由前文分析的带煤气作业和现场操作巡检人员完成。而对于参与停煤气后检修作业人员来讲，可以理解为在安全环境中进行的机械类维护检修作业，如冶建单位和各企业内部固定维护保产人员参与的煤气设施定修、大修作业。若严格将此类人员全部归属煤气特种作业人员，将过于严苛且造成取证人员的范围和数量非常庞大，而此类人员所在企业属于建筑类企业并以冶金和机电工程施工企业为主，已超出冶金企业范畴。但需说明，这些人员现场作业前应掌握煤气作业基础安全知识，包括应急知识：一是要对待检修煤气设施的安全条件进行主动确认，二是规范性作业，三是应在异常状况下第一时间采取正确的应急措施。

5 补充分析

除前文所述人员外，各企业专职煤气应急救援人员主要从事煤气事故应急和抽堵盲板、操作眼镜阀等带煤气作业，对其安全意识、规范操作和应急处置的综合技能水平要求较高。也正因此，此类人员应当系统性掌握煤气安全基础知识和应急专业知识，按照规定持证上岗。

需要补充的是，前文分析的各类控制室操作人员，除履行工艺煤气安全操作和运行工况监测值守工作外，还承担着检修作业安全条件准备和进度信息的汇总、远程确认以及对现场岗位下达到场监护、实地确认指令的职责，其作为煤气工序安全生产、使用和控制中枢，承担着系统性安全组织和管控职责。同时，各工序现场人员除执行正常巡检和操作性工作外，一般还兼职承担着检修现场安全准备工作的实施、确认和过程监护监督职责。此外，专兼职负责各煤气工序生产组织和管理职责的一线班组长、工区长、炉长等人员，既是各类控制室操作和各工序现场巡检和操作人员的基层安全管理负责人，同时又承担着一定程度的兼岗或临时顶岗职责，也应纳入煤气特种作业人员管理。