冶金企業(yè)重大危險源辨識監(jiān)控及管理PPT課件

1、主要內(nèi)容 冶金企業(yè)主要危險因素分析 冶金企業(yè)重大事故模式分析 冶金企業(yè)重大危險源分布 危險源監(jiān)控及管理 小結(jié)第1頁/共54頁第一章 主要危險因素分析（1）生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施種類繁多（2）危險因素復雜、危害性大（3）對輔助系統(tǒng)的依賴程度高（4）生產(chǎn)系統(tǒng)可能會受到某些自然 條件的制約第2頁/共54頁生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施種類繁多 工業(yè)爐窯高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、豎爐、回轉(zhuǎn)窯、焦爐、加熱爐等。 動力裝置鍋爐、發(fā)電機組、變配電設(shè)施和輸電線路、鼓風機、空壓機、制氧機、水泵、煤氣凈化裝置、氣柜、煤氣加壓機和混合站等。 機械設(shè)備澆鑄設(shè)施、軋制設(shè)備、機械加工設(shè)備等。 物流設(shè)施汽車、火車、其它車輛、皮帶機、輥道、氣力和液力輸送管

2、道、螺旋輸送機等。 特種設(shè)備壓力容器和管道、起重設(shè)施、特種車輛等。第3頁/共54頁危險因素復雜、危害性大 冶金生產(chǎn)過程中既有冶金工藝所決定的高熱能、高勢能的危害，又有化工生產(chǎn)所具有的有毒有害及易燃易爆的問題和深度制冷及高溫高壓的問題，還有一般機械加工、建筑運輸?shù)茸鳂I(yè)中容易發(fā)生的車輛傷害、機械傷害、高處墜落等危險性。特別是冶金生產(chǎn)中極易發(fā)生的鋼水、鐵水爆炸，煤氣中毒或火災、爆炸，氧氣火災或爆燃，都可能造成多人傷亡，甚至特大傷亡事故。第4頁/共54頁 參照生產(chǎn)過程危險和危害因素分類與代碼(GB/T13861 -1992) ，將危險、有害因素分為6大類： 物理性危險、危害因素 化學性危險、危害因素

3、生物性危險、危害因素 生理、心理性危險、危害因素 行為性危險、危害因素 其它危險、危害因素第5頁/共54頁物理性危險和危害因素 設(shè)備、設(shè)施缺陷 防護缺陷 電危害 噪聲危害 振動危害 電磁輻射 運動物危害 明火 能造成灼傷的高溫物質(zhì) 能造成凍傷的低溫物質(zhì) 粉塵與氣溶膠 作業(yè)環(huán)境不良 信號缺陷 標志缺陷 其他物理性危險和 危害因素第6頁/共54頁化學性危險、危害因素 易燃易爆性物質(zhì) 自燃性物質(zhì) 有毒物質(zhì) 腐蝕性物質(zhì) 其他化學性危險、危害因素第7頁/共54頁對輔助系統(tǒng)的依賴程度高 冶金生產(chǎn)具有系統(tǒng)龐大、因素復雜、關(guān)聯(lián)性強、單系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)多、很多工藝過程不可中斷的特點，在系統(tǒng)中一個小問題處理不當都可能

4、導致重大事故、系統(tǒng)癱瘓，甚至災難性后果。 比如能源動力介質(zhì)停供、物流中斷、檢測系統(tǒng)失常、自動化故障、網(wǎng)絡(luò)事故等。第8頁/共54頁生產(chǎn)系統(tǒng)可能會受到某些自然條件的制約 地震、海嘯、火山噴發(fā)等重大災難勿庸置疑會影響所有的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活。 冶金生產(chǎn)和一些正常范圍內(nèi)的氣象、地質(zhì)條件變化有著密切的關(guān)系，如果不能未雨綢繆，同樣會造成嚴重后果。第9頁/共54頁第二章 重大事故模式分析n企業(yè)職工傷亡事故分類(GB6441-1986)中所列的如下二十類事故中，除瓦斯爆炸以外的十九種事故在冶金企業(yè)都可能發(fā)生。n物體打擊、車輛傷害、機械傷害、起重傷害、觸電、淹溺、灼燙、火災、高處墜落、坍塌、冒頂片幫、透水、放

5、炮、火藥爆炸、瓦斯爆炸、鍋爐爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息、其他傷害。第10頁/共54頁 煤氣中毒、著火和爆炸 高溫液體噴濺、溢出和泄漏 電纜隧道火災 動力介質(zhì)事故 壓力容器事故 起重吊運事故 機械傷害事故 電氣傷害事故冶金生產(chǎn)過程中的主要事故類型第11頁/共54頁一、煤氣中毒、著火、爆炸事故 鋼鐵冶煉過程中煤占總能源的70%，副產(chǎn)煤氣占總能耗32.2%。煉焦副產(chǎn)焦爐煤氣，煉鐵副產(chǎn)高爐煤氣，煉鋼副產(chǎn)轉(zhuǎn)爐煤氣，生產(chǎn)鐵合金副產(chǎn)鐵合金爐煤氣。焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和鐵合金爐煤氣等回收后可作為焦爐、熱風爐、加熱爐和發(fā)電鍋爐的燃料，焦爐煤氣還可作為民用燃氣，這些副產(chǎn)煤氣是一種清潔的二次能源。

6、 但由于煤氣中含有大量CO、H2 和CH 4、CmHn成分，CO具有易燃易爆性和極強的毒性，H2 、CH4和CmHn具有極強的易燃易爆性。焦爐煤氣具有極強的易燃易爆性；高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和鐵合金爐煤氣不僅具有易燃易爆性，而且還具有極強的毒性。 第12頁/共54頁冶金煤氣的主要成分COCOH H2 2N N2 2CHCH4 4COCO2 2O O2 2焦爐氣焦爐氣5-75-755-6055-604-104-1024-2724-272-32-30.30.3高爐高爐煤氣煤氣24-3024-301-21-257-5957-590.3-0.3-0.80.814-2214-220.100.10轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐煤氣

7、煤氣60-9060-900.5-20.5-210-2010-20 15.6 15.6 0.3-0.3-0.80.8鐵合金鐵合金爐煤氣爐煤氣61.261.214.914.914.714.70.740.747.67.61.391.39第13頁/共54頁冶金煤氣的爆炸極限焦爐煤氣焦爐煤氣高爐煤氣高爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣鐵合金爐鐵合金爐煤氣煤氣上上 限限35.8035.8072.0072.0074.074.075.0775.07下下 限限4.504.5035.0035.0012.512.510.7810.78第14頁/共54頁煤氣中毒機理和特征 一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體，人體吸入一氧化碳后，一

8、氧化碳與血液中的血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，阻止血紅蛋白與氧結(jié)合，導致人體缺氧中毒。 臨床表現(xiàn)1、輕度中毒患者可出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠、視物模糊、耳鳴、惡心、嘔吐、全身乏力、心動過速、短暫昏厥。血中碳氧血紅蛋白含量達10%-20%。第15頁/共54頁 2、中度中毒除上述癥狀加重外，口唇、指甲、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色，多汗，血壓先升高后降低，心率加速，心律失常，煩躁，一時性感覺和運動分離（即尚有思維，但不能行動）。癥狀繼續(xù)加重，可出現(xiàn)嗜睡、昏迷。血中碳氧血紅蛋白約在30%-40%。經(jīng)及時搶救，可較快清醒，一般無并發(fā)癥和后遺癥。3、重度中毒患者迅速進入昏迷狀態(tài)。初期四肢肌張力增加，或有陣發(fā)性強直性痙

9、攣；晚期肌張力顯著降低，患者面色蒼白或青紫，血壓下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。經(jīng)搶救存活者可有嚴重合并癥及后遺癥。4、后遺癥中、重度中毒病人有神經(jīng)衰弱、震顫麻痹、偏癱、偏盲、失語、吞咽困難、智力障礙、中毒性精神病或去大腦強直。部分患者可發(fā)生繼發(fā)性腦病。第16頁/共54頁煤氣著火機理和特征 煤氣燃燒時，煤氣中的可燃成分CO、H2 和CmHn與氧氣反應生成無毒的CO2和H2O，因此，穩(wěn)定的煤氣燃燒是比較安全的。 失控的煤氣著火會燒壞設(shè)備、設(shè)施，或者引燃其它物質(zhì)造成火災，應通過控制煤氣源，使火勢趨于平穩(wěn)。 大口徑的煤氣管道著火，如果煤氣壓力過低，會導致回火爆炸乃至于管道內(nèi)連環(huán)爆炸。 煤氣在供

10、氧不足的空間內(nèi)燃燒，會形成不穩(wěn)定燃燒導致爆震，使設(shè)備損壞或火焰撲出燒傷人員。 撲滅煤氣著火應在有把握關(guān)閉氣源的前提下進行，以免造成中毒。第17頁/共54頁煤氣爆炸機理和特征 煤氣爆炸的三個基本條件缺一不可：密閉或半密閉空間、爆炸極限內(nèi)的混合氣體、點火條件。煤氣爆炸有如下形式： 1、煤氣泄漏并在某空間內(nèi)積累。焦爐煤氣比重輕，向上富集；天然氣和丙烷、苯蒸汽等比重大，向下富集。 2、煤氣系統(tǒng)負壓吸入空氣。 3、回火和點火失誤。 4、煤氣倒流。第18頁/共54頁二、高溫液體噴濺、溢出和泄漏 高溫液體具有溫度高，熱輻射很強的特性，如鐵水、鋼水、鋼渣、鐵渣的溫度往往在1250-1670左右。 高溫液體易噴

11、濺，對危險范圍內(nèi)的作業(yè)人員，極易造成灼傷，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，灼傷約占煉鋼廠總傷害的1/4，居各種傷害的第二位。 高溫液體發(fā)生溢出或泄漏除了可能直接對人員造成灼燙傷害外還潛在著發(fā)生爆炸的嚴重危險。如鋼水、鐵水、鋼渣、鐵渣都是高溫熔融物，與水接觸就會發(fā)生蒸汽爆炸。當1 kg水完全變成蒸汽后，其體積要增大約1500倍，破壞力極大，傷害程度很高。第19頁/共54頁 高溫液體發(fā)生噴濺、溢出或泄漏時，還極有可能誘發(fā)其他二次傷害或事故，如金屬結(jié)構(gòu)坍塌、火災、停電、斷水、煤氣泄漏、易燃易爆氣瓶的爆炸等，將給企業(yè)造成巨大損失。 高溫液體發(fā)生噴濺、溢出或泄漏的主要事故類型及特點包括： （1）設(shè)備溢漏：如鋼水罐、鐵水

12、罐、渣罐等裝入過滿溢流或穿漏,煉鋼爐、煉鐵爐漏鋼漏鐵或異常傾翻。 （2）鐵、鋼、渣等高溫液體與水接觸，易發(fā)生物理爆炸。第20頁/共54頁 （3）轉(zhuǎn)爐、大罐、中包等，內(nèi)部發(fā)生化學反應或烘烤時間未達規(guī)定要求，從而產(chǎn)生大量的氣體，形成噴濺與爆炸，對人員造成傷害。 （4）高溫液體噴濺，其速度快，灼傷程度嚴重，燒損設(shè)備（設(shè)施）的費用高，恢復難度大。 （5）高溫液體溢漏后發(fā)生爆炸，殃及面廣，殺傷力大，有時對設(shè)備（設(shè)施）是毀滅性的摧毀。第21頁/共54頁 2007年8月19日，山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團鋁母線鑄造分廠一臺混合爐在鑄母線過程中，由于職工操作不當，導致出鋁口內(nèi)襯脫落，致使約30噸高溫鋁液從爐內(nèi)流出到爐外，

13、進入鑄造機下的循環(huán)水箱釋放大量熱能，從而引發(fā)事故，造成20人死亡。 當時車間工人正在開會，由于鋁水溫度高達900，突然溢出的鋁水遭遇車間冷卻水產(chǎn)生水蒸氣形成了強大氣流，造成人員傷亡。 鋁母鑄造分廠的車間長45米，寬27米，是一座高8米左右的單層建筑。 第22頁/共54頁第23頁/共54頁 在爆炸事故現(xiàn)場，國家安全生產(chǎn)督查組仔細查看了發(fā)生爆炸的設(shè)備和相關(guān)的設(shè)施，詳細詢問了發(fā)生爆炸的原因。當了解到這家企業(yè)在立項審批、工程設(shè)計以及施工等方面都存在嚴重問題時，李毅中對企業(yè)負責人進行了嚴厲批評。 國家安監(jiān)總局局長李毅中說：最根本的是違反了設(shè)計規(guī)程，你沒有設(shè)計，沒有有資質(zhì)的設(shè)計院給你設(shè)計，你自己在那里胡搞

14、。 第24頁/共54頁液態(tài)金屬吊運事故 使用的吊運設(shè)備不符合要求 吊運設(shè)備點檢維護不當 耳軸實效 掛鉤不確認 操作失誤第25頁/共54頁爐窯燒穿 高爐鐵口爆炸 高爐爐底、爐缸燒穿 高爐風渣口、爐腹燒穿 鋼包燒穿 電爐、轉(zhuǎn)爐燒穿第26頁/共54頁鋼水噴濺1.1. 在鋼鐵冶煉過程中，是高溫熔融液體，本身并不致噴濺或爆炸。2.2. 煉鋼過程主要是氧化過程，它的反應主要是鋼渣之間的反應，反應速度與溫度和氣相壓力有密切關(guān)系。的同時，產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)生的氣體能否順利排除，與熔渣的沸騰有直接關(guān)系。第27頁/共54頁第28頁/共54頁液態(tài)金屬遇水爆炸 容器內(nèi)有水 冷卻器漏水 地面積水 廢鋼導致爆炸第29頁/共

15、54頁 以某煉鋼廠為例,該煉鋼廠擁有4臺60 t氧氣轉(zhuǎn)爐,采用頂吹工藝。從煉鐵廠用鐵軌罐車運來鐵水包,進入廠房后,用起重機將鐵水加入混鐵爐內(nèi),混鐵爐所出鐵水吊運加入氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi),鐵水在起始溫度(1 2001 250)至終點溫度(1 700左右,吹煉過程溫度在1 3201 700)范圍、頂吹噴氧、經(jīng)自控系統(tǒng)嚴格控制條件下冶煉,得到所需工藝目標的鋼水。鋼水再吊運至廠房內(nèi)的連鑄機內(nèi),經(jīng)鑄造得到所需規(guī)格的連鑄鋼坯。 從冶煉過程與安全工程學角度分析,該煉鋼工藝危險有害因素特點簡要概括如下:第30頁/共54頁 1)煉鋼過程基本為氧化過程,鐵水在高溫下進行脫碳、去磷、去氣、去雜質(zhì)。冶煉過程放出熱量,熱平衡上有

16、熱量富余,從而使鐵水/鋼水均維持在高溫狀態(tài)。高溫鐵水/鋼水對現(xiàn)場工人始終具有燙傷、燒傷的危險。高溫鐵水/鋼水遇水、遇濕可爆炸。冶煉過程產(chǎn)生溫度很高的廢渣,高溫廢渣遇水、遇濕可發(fā)生爆炸。 2)冶煉過程產(chǎn)生轉(zhuǎn)爐煤氣,主要成分為一氧化碳,一氧化碳為高毒類物質(zhì),如發(fā)生泄漏易引發(fā)急性中毒事故。冶煉過程不間斷地噴吹具有一定壓力要求(大于0. 6MPa)的氧氣。高溫、高壓條件下的氧氣氧化能力更強,若管線上更換的管件沒有按安全要求嚴格脫脂,殘存的脂肪類可燃物可發(fā)生燃爆,造成人員傷亡。氧氣管線為壓力管道,有壓力管道上的安全要求。第31頁/共54頁 3)高溫鐵水/鋼水(爆炸、灼燙傷)與煤氣(爆炸火災、中毒)為煉鋼

17、廠主要危險物質(zhì)。其他危險物質(zhì)為氧氣(爆炸)、乙炔(爆炸)、氮氣(窒息)等。 4)對轉(zhuǎn)爐等大型設(shè)備的操作、維護有特殊的安全要求: 由于轉(zhuǎn)爐內(nèi)容物為高溫鐵水/鋼水,對爐襯不斷侵蝕,冶煉間歇需補爐; 氧槍需不斷有效地給水冷卻,以保護氧槍; 氧槍冷卻水系統(tǒng)一旦有水滲入轉(zhuǎn)爐,接觸高溫鐵水/鋼水可爆炸,嚴重者造成人員傷亡及轉(zhuǎn)爐損壞; 冶煉過程可由于轉(zhuǎn)爐的設(shè)計、冶煉工藝控制等方面的原因造成“大噴”,嚴重的“大噴”可造成人員傷亡及轉(zhuǎn)爐損壞;第32頁/共54頁 出鐵水過程、冶煉過程若發(fā)生停電,如裝置的安全控制設(shè)施不完善,可發(fā)生鐵水包(罐)傾覆等安全事故,易引起周圍人員傷亡。因而,在轉(zhuǎn)爐的進鐵、運行、出鋼過程都應

18、嚴格制定合理的安全操作規(guī)程并認真執(zhí)行、采取必要的安全措施,否則易出現(xiàn)鐵水/鋼水噴濺、爆炸、燙傷人員的事故。 5)立體作業(yè)/特種作業(yè):由于高溫的鐵水/鋼水在廠房內(nèi)的工藝連接采用起重機吊運,起重機為特種設(shè)備,鐵水包重量大,轉(zhuǎn)爐、混鐵爐、合金爐為大型設(shè)備,煉鋼廠房內(nèi)因工藝與運輸?shù)囊髮@些設(shè)備布置的凈高度較高,設(shè)備立體布置、鐵水包立體轉(zhuǎn)運,因而,應非常注意高溫鐵水轉(zhuǎn)運、操作過程引起燙傷、燒傷等安全事故的防范,對煉鋼廠房內(nèi)各項作業(yè)應有嚴格的安全要求。 第33頁/共54頁三、電纜隧道著火 發(fā)生電纜火災的原因 1、電纜長期浸泡在積水的電纜隧道中，外皮腐爛，絕緣層嚴重受潮，造成擊穿短路； 2、電纜頭制作工藝

19、粗糙，絕緣層暴露時間太長，致使運行中爆炸； 3、電纜長期過載發(fā)熱，導致絕緣老化失效； 4、電纜溝蓋板不嚴，電焊火花、鋼鐵渣飛濺物、鍋爐熱灰渣落入溝內(nèi)使電纜著火； 5、電纜排上積煤粉，煤粉自燃使電纜著火； 6、浸油電氣設(shè)備故障噴油起火，油流入電纜隧道內(nèi)引起電纜著火； 第34頁/共54頁 電纜火災的特點1 、火勢兇猛電纜隧道中電纜密集敷設(shè)，處于重迭或交錯布置的環(huán)境中，并且電纜豎井的高差形成自然抽風，因此一旦著火，火勢就特別迅猛。 2 、有“二次災害“ 電纜著火產(chǎn)生大量有毒氣體，對人體直接造成”一次災害”，同時燃燒產(chǎn)物中的氣體與水結(jié)合形成強烈酸霧，附著在電氣裝置上，嚴重降低設(shè)備和接線回路的絕緣強度，

20、造成“二次災害”。 3 、損失嚴重 二次災害極易造成控制回路失靈，使事故擴大，損失嚴重。第35頁/共54頁四、動力介質(zhì)事故 可燃氣體爆炸 可燃氣體爆炸的條件： 1、密閉或半密閉空間 密閉系數(shù)空間體積/開口面積1.5 2、爆炸極限內(nèi)的混合氣體 3、點火條件 焦爐煤氣、氫氣比重輕，向上富集；天然氣和丙烷、苯蒸汽等比重大，向下富集。第36頁/共54頁 氧氣爆燃 在純氧或富氧條件下，物質(zhì)的特性會發(fā)生變化，通常不可燃的物質(zhì)會可燃，可燃物質(zhì)的閃點和燃點會大幅度降低，燃燒速度會大大加快。 在這樣的條件下發(fā)生的劇烈燃燒，通常被稱為氧氣爆燃。第37頁/共54頁 缺氧窒息 人員進入缺氧環(huán)境工作，由于機體缺氧而造成

21、的傷害。氮氣、氬氣、氫氣、二氧化碳、丙烷等氣體都可能造成窒息。 發(fā)生人員窒息后，往往會因盲目施救而造成事故擴大。 第38頁/共54頁五、壓力容器事故 雖然鋼鐵行業(yè)近年來發(fā)生的壓力容器事故不多，但鋼鐵企業(yè)大量使用高壓力等級的容器、管道、鍋爐，發(fā)生該類事故的可能性還是普遍存在的。 壓力容器事故的危害沖擊波、爆炸碎片、介質(zhì)外溢 事故原因設(shè)計、材質(zhì)、局部應力、制造缺陷、定檢不到位、操作失誤第39頁/共54頁六、起重吊運事故 據(jù)統(tǒng)計，起重吊運事故占到鋼鐵企業(yè)事故總數(shù)的1020。起重設(shè)備缺陷吊具缺陷吊物未掛牢吊運工站位不當司機違章作業(yè)環(huán)境缺陷不使用專用工具司機與吊運工配合不當?shù)?0頁/共54頁七、機械傷害

22、事故 冶金企業(yè)易發(fā)生機械傷害的部位 皮帶機頭輪、尾輪、吊輪、轉(zhuǎn)向輪、增面輪 軋鋼機重點是冷軋機的開卷、卷取部位的導板、 壓輥，剪切等 各種運輸機械輥道、提升裝置、螺旋輸送機等 高速轉(zhuǎn)動部位和咬如部位 自動間歇運轉(zhuǎn)的設(shè)備第41頁/共54頁八、電氣傷害事故 略第42頁/共54頁第三章 重大危險源分布 煉鐵及原料系統(tǒng)A級：高爐B級：熱風爐、煤粉制備和噴吹系統(tǒng)、燒結(jié)機點火系統(tǒng)、變電站、煤氣凈化、TRT第43頁/共54頁 焦化系統(tǒng)A級：焦爐、化學品回收B級：儲煤系統(tǒng)、煤氣回收系統(tǒng)、煤氣凈化和脫硫系統(tǒng)、變電站第44頁/共54頁 煉鋼系統(tǒng)A級：轉(zhuǎn)爐、電弧爐、轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)B級：混鐵爐、氧氣儲罐、精煉爐（各種）、變電站、連鑄機、模鑄間、液體天車、丙烷站第45頁/共54頁 軋鋼系統(tǒng)A級：地下油庫B級：電纜溝、變電站、加熱爐、氨分解爐、制氫站、酸罐區(qū)第46頁/共54頁 動力系統(tǒng)A級：煤氣柜、鍋爐、發(fā)電機組、空壓機、空分塔、降壓站B級：煤氣加壓站、動力管線、輸電線路、高壓儲罐第47頁/共54頁第四章、危險源監(jiān)控及管理 要圍繞