水泥廠燃爆工藝事故原因分析及防范對(duì)策

1、安全技術(shù)水泥廠燃爆工藝事故原因分析及防范對(duì)策 隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型干法窯以節(jié)能環(huán)保、熟料質(zhì)量好、生產(chǎn)大型化、投資成本低、運(yùn)轉(zhuǎn)率高和運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越被水泥業(yè)界普遍認(rèn)同和推廣。近年來(lái)，新型干法窯每年以較快的速度增長(zhǎng)，由于技術(shù)和管理人員增長(zhǎng)不能與新型干法窯進(jìn)展同步，時(shí)常消失新型干法窯燃爆工藝事故，造成停產(chǎn)和設(shè)備損壞，甚至消失人員傷亡事故，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，尤其是冬季，是新型干法窯燃爆工藝事故的多發(fā)期。本文針對(duì)新型干法窯生產(chǎn)中的幾起燃爆工藝事故進(jìn)行分析，制定防范措施，以防止類似事故的再發(fā)生。 1煤磨電除塵器的燃燒事故 2021年冬季，連續(xù)的雨雪天氣造成A廠露天堆場(chǎng)的原煤等物料潮

2、濕。因原煤潮濕，不僅使煤磨臺(tái)產(chǎn)大幅下降，煤粉供應(yīng)緊急，而且致使入煤磨除塵器的煙氣濕度增大，造成煤磨電除塵器結(jié)露，灰斗堵塞。事故發(fā)生前，中控操作員發(fā)覺(jué)煤磨電除塵器其次電場(chǎng)電壓較低，隨即支配停機(jī)檢查，打開(kāi)煤磨電除塵器檢查門(mén)，發(fā)覺(jué)電場(chǎng)內(nèi)煤粉已經(jīng)燃燒，電場(chǎng)內(nèi)消失大量的煙霧，灰斗內(nèi)表層煤粉有火星，且溫度較高。隨后組織人員進(jìn)行事故善后處理工作，并做好停窯預(yù)備工作。該起事故不僅造成停窯31 h，損失煤粉20多噸，而且造成嚴(yán)峻的環(huán)境污染。 1.1事故善后處理 (1)事故發(fā)生后，馬上對(duì)煤磨系統(tǒng)停機(jī)，停煤磨電除塵器風(fēng)機(jī)，關(guān)閉煤磨電除塵器檢查門(mén)。由于著火面積較小，不需要開(kāi)啟CO2滅火系統(tǒng)，開(kāi)通排灰通道，將電除塵器灰

3、斗下的螺旋輸送機(jī)反轉(zhuǎn)，使得電除塵器灰斗內(nèi)的煤粉從排灰通道排放到磨房外，同時(shí)用消防水袋對(duì)排出著火煤粉準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行噴水滅火，防止二次燃燒，直到灰斗內(nèi)的煤粉排完。 (2)與此同時(shí)，檢查煤粉倉(cāng)狀況。由于煤粉倉(cāng)沒(méi)有著火，要求盡快將煤粉倉(cāng)內(nèi)用完，并做好停窯的預(yù)備工作。 (3)對(duì)于排出的煤粉除現(xiàn)場(chǎng)噴水滅火外，還派人值班看護(hù)，防止死灰復(fù)燃。在生產(chǎn)正常后，組織人員清理煤粉，打掃現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。 1.2緣由分析 (1)煤磨電除塵器是煤磨系統(tǒng)的主要工藝設(shè)備之一，其職能是收集煤粉成品。當(dāng)其灰斗消失堵塞時(shí)，入煤粉倉(cāng)的煤粉量將大幅下降，煤粉倉(cāng)的孔深變化較大。依據(jù)煤粉倉(cāng)的孔深特別變化，很簡(jiǎn)單推斷煤磨電除塵器灰斗是否堵塞。該起事故發(fā)生

4、前，中控操作員和巡檢人員沒(méi)有準(zhǔn)時(shí)作出推斷，因此不能準(zhǔn)時(shí)實(shí)行措施，給事故發(fā)生留下隱患。 (2)由于該水泥廠煤磨電除塵器為2電場(chǎng)4灰斗結(jié)構(gòu)，在發(fā)生事故前，第一電場(chǎng)工作正常，其次電場(chǎng)因結(jié)露造成灰斗堵塞，這時(shí)進(jìn)入煤粉倉(cāng)的煤粉量下降。由于原煤潮濕，煤磨臺(tái)產(chǎn)大幅下降，煤粉倉(cāng)內(nèi)料位較低。為避開(kāi)停窯，管理人員和操作人員主觀上想盡快將煤粉倉(cāng)加滿后再停機(jī)處理。隨著灰斗的堵塞，煤磨系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入惡性循環(huán)狀態(tài)，給煤粉在灰斗內(nèi)進(jìn)一步積聚制造了條件。 (3)在電除塵器其次電場(chǎng)灰斗內(nèi)煤粉積聚到肯定程度后，開(kāi)頭對(duì)電除塵器的運(yùn)行造成影響，電除塵器其次電場(chǎng)的二次電壓下降，出口粉塵排放增加。假如這時(shí)停機(jī)處理，事故還是可以避開(kāi)的;但由

5、于管理人員對(duì)發(fā)生燃爆事故的可能性和嚴(yán)峻性熟悉不足，連續(xù)開(kāi)機(jī)生產(chǎn)，最終導(dǎo)致事故的發(fā)生。 1.3改進(jìn)措施 (1)修訂煤磨和電除塵器操作規(guī)程，將防止煤粉燃爆管理納入其中，盡快組織管理人員和操作人員對(duì)煤磨消防管理學(xué)問(wèn)培訓(xùn)，提高對(duì)防止煤粉燃爆的平安意識(shí)。 (2)要求巡檢人員每小時(shí)對(duì)電除塵器灰斗和煤粉倉(cāng)的下料狀況進(jìn)行檢查，尤其是雨雪天氣，發(fā)覺(jué)堵塞現(xiàn)象，馬上組織清理，防止煤粉在煤磨電除塵器內(nèi)聚集現(xiàn)象的發(fā)生。 (3)定期對(duì)煤磨消防系統(tǒng)進(jìn)行檢查，準(zhǔn)時(shí)更換CO2泄漏的鋼瓶和過(guò)期滅火器，在消失意外時(shí)，能準(zhǔn)時(shí)實(shí)行措施，確保煤磨生產(chǎn)平安。 2分解爐內(nèi)的放炮事故 2021年冬季，B廠1 500 t/d熟料生產(chǎn)線在臨時(shí)停窯

6、約8 h后，采納柴油加熱升溫，升溫約3 h后，窯尾溫度儀表顯示已經(jīng)達(dá)到噴煤溫度，開(kāi)頭對(duì)分解爐噴煤，幾分鐘后，分解爐消失放炮聲;隨后，停窯檢查，沒(méi)有發(fā)覺(jué)特別，于是再次用柴油點(diǎn)火升溫，窯尾溫度儀表顯示已達(dá)到噴煤溫度時(shí)，對(duì)分解爐噴煤，幾分鐘后，分解爐內(nèi)放炮現(xiàn)象再次發(fā)生。 2.1緣由分析 (1)作為臨時(shí)停窯，其升溫時(shí)間隨著窯內(nèi)溫度和環(huán)境溫度狀況而定，不能憑閱歷操作。該起事故的主要緣由是崗位人員只留意了窯尾儀表溫度。由于該企業(yè)重點(diǎn)對(duì)熟料產(chǎn)、質(zhì)量和原燃材料消耗與工資掛鉤進(jìn)行考核，中控操作員在思想上想早點(diǎn)火，多生產(chǎn)熟料，同時(shí)也能削減柴油消耗，其動(dòng)身點(diǎn)是好的，但沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。 (2)從內(nèi)放炮現(xiàn)象看，緣由是

7、CO濃度超標(biāo)，因烘窯升溫時(shí)窯尾風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)關(guān)閉，窯尾CO分析儀無(wú)法測(cè)到煙氣中的CO濃度，失去了監(jiān)控的作用。 (3)由于當(dāng)時(shí)是初冬季節(jié)，環(huán)境溫度較低，盡管用柴油升溫后窯尾儀表溫度顯示達(dá)到噴煤要求，但是窯內(nèi)和分解爐物料場(chǎng)的實(shí)際溫度并沒(méi)有達(dá)預(yù)期溫度，溫度顯示只是局部溫度;由于窯內(nèi)升溫時(shí)間過(guò)短，造成分解爐和窯內(nèi)蓄熱不足，溫度場(chǎng)過(guò)低，在煤粉噴入分解爐后，因煤粉不能在分解爐內(nèi)充分燃燒，分解爐內(nèi)溫度不但沒(méi)有上升，反而下降，沒(méi)有燃燒的煤粉產(chǎn)生大量的CO在窯內(nèi)聚集，分解爐內(nèi)含O2下降，隨著煤粉和空氣不斷進(jìn)入分解爐(含O2增加)，當(dāng)CO濃度聚集到肯定程度后，分解爐內(nèi)放炮現(xiàn)象發(fā)生。 2.2防范措施 依據(jù)上述分析，問(wèn)題的

8、主要緣由是分解爐內(nèi)物料的溫度場(chǎng)蓄熱不足造成的。再次點(diǎn)火升溫時(shí)，對(duì)用柴油升溫在原來(lái)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)2 h(含油、煤混噴時(shí)間)，然后對(duì)分解爐噴煤，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行正常。為防止類似事故的再發(fā)生，提出以下整改措施： (1)要定期校正回轉(zhuǎn)窯各溫度掌握點(diǎn)的儀表，確保精確、有效，防止因儀表誤差造成中控操作人員的推斷失誤。 (2)回轉(zhuǎn)窯升溫時(shí)間的掌握，要依據(jù)停窯時(shí)間、窯內(nèi)溫度和環(huán)境溫度狀況綜合考慮，重點(diǎn)要了解窯內(nèi)和分解爐內(nèi)物料場(chǎng)的實(shí)際溫度，然后再考慮何時(shí)噴煤，杜絕因物料場(chǎng)溫度不夠引起的爆炸事故。 (3)依據(jù)該起事故發(fā)生錯(cuò)誤操作的緣由，修改完善中控操作規(guī)程，組織中控擦作員培訓(xùn)與考試，提高操作水平，杜絕類似事故的再發(fā)生。

9、3粗細(xì)分別器的爆炸事故 C廠2 000 t/d新型干法熟料生產(chǎn)線正常生產(chǎn)中，因DD型分解爐喂煤秤測(cè)量輪皮帶脫落，引起的窯尾分解爐喂煤秤跳停而停止喂料。20 min后，窯尾分解喂煤爐秤被修復(fù)，中控擦作人員啟動(dòng)分解爐喂煤秤升溫預(yù)備投料，此時(shí)，煤磨風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)閥板開(kāi)度為11%。因生料立磨處于避峰停機(jī)狀態(tài)，來(lái)自窯尾的含有不完全燃燒煤粉的煙氣大量進(jìn)入煤磨，造成煤磨磨內(nèi)燃燒，磨頭下料管被燒紅，出煤磨的煙氣溫度超145以上(溫度儀表最大量程145)，煙氣中CO濃度超量程(5 000 ppm以上)，同時(shí)發(fā)覺(jué)粗粉分別器下粗粉絞刀內(nèi)有暗火;隨后，粗粉分別器泄壓閥沖開(kāi)、旋風(fēng)收塵器防爆閥和泄壓閥沖開(kāi)。事故發(fā)生后，中控操作

10、員馬上停煤磨和煤磨電除塵器，通知電工對(duì)煤磨系統(tǒng)停電，組織人員滅火，15 min內(nèi)火災(zāi)被撲滅。 3.1緣由分析 (1)為防止煤磨系統(tǒng)著火，該水泥廠煤磨操作規(guī)程中明確規(guī)定，在立磨系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，窯系統(tǒng)若止料，則煤磨必需止料停車(chē)。事故發(fā)生時(shí)，該水泥廠的煤磨操作員沒(méi)有執(zhí)行操作規(guī)程，只是對(duì)煤磨減產(chǎn)運(yùn)行，因此，該起事故的主要緣由是違章操作。 (2)在生料斷料故障被處理后，啟窯尾分解爐喂煤秤時(shí)，由于煤秤羅茨風(fēng)機(jī)輸送管道內(nèi)殘留較多煤粉，中控操作員發(fā)覺(jué)煤秤羅茨風(fēng)機(jī)管道壓力較大，最大達(dá)到90 Pa(正常值為4045 Pa)，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，分解爐出口溫度從880突然上升到1 150，整個(gè)預(yù)熱器系統(tǒng)消失瞬時(shí)正壓，造成帶

11、有大量不完全燃燒煤粉的煙氣由旁路進(jìn)入煤磨系統(tǒng)，帶火星的煤粉引起磨內(nèi)著火，引起燃爆，造成煤磨粗、細(xì)旋風(fēng)分別器泄壓閥和防爆閥被沖開(kāi)。 (3)事故發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度準(zhǔn)時(shí)停機(jī)和斷電，沒(méi)有造成更大的后果，對(duì)生產(chǎn)的影響較小。 3.2改進(jìn)措施 (1)對(duì)于新型干法熟料生產(chǎn)線，在立磨系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，窯系統(tǒng)若停止喂料，則煤磨必需止料停機(jī)。 (2)由于這是一起違章操作事故，說(shuō)明操作員對(duì)操作規(guī)程熟識(shí)把握不夠。事故發(fā)生后，除進(jìn)行事故分析和追究責(zé)任外，組織中控操作員進(jìn)行操作規(guī)程的學(xué)習(xí)與考核，并舉一反三，分期分批組織其他崗位人員熟識(shí)操作規(guī)程再學(xué)習(xí)和考核，提高員工按章操作的力量，杜絕違章操作。 (3)對(duì)水泥廠而言，煤磨消防是企業(yè)平

12、安管理的重點(diǎn)工作之一，除做好平安操作管理外，還要加強(qiáng)該系統(tǒng)的消防設(shè)施管理，定期組織檢查，發(fā)覺(jué)問(wèn)題，準(zhǔn)時(shí)處理，確保消防設(shè)施始終處于有效狀態(tài)。 4窯頭罩的爆炸事故 2021年冬季D廠2 000 t/d熟料生產(chǎn)線停窯檢修11 h后，采納柴油點(diǎn)火烘窯，根據(jù)升溫曲線的操作要求，內(nèi)外風(fēng)均為50 Pa，點(diǎn)火煙囪開(kāi)度50%，停高溫風(fēng)機(jī)，尾排風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，進(jìn)口風(fēng)門(mén)30%開(kāi)度。1 h后，當(dāng)尾溫達(dá)到380時(shí)，開(kāi)頭用窯尾煤秤對(duì)窯頭噴煤(此時(shí)正檢修窯頭秤)，20 min后，得知窯頭煤秤修復(fù)，中控操作員停窯尾秤進(jìn)行煤秤切換，改用窯頭秤噴煤;6 min后，開(kāi)羅茨風(fēng)機(jī)，發(fā)生爆炸事故，致使窯頭罩頂損壞，窯頭罩頂大面積坍塌， 所

13、幸沒(méi)有造成人員傷亡。 4.1緣由分析 (1)在事故發(fā)生的前一天，因處理窯尾預(yù)熱器堵塞，實(shí)行停止喂料和停煤熄火方法保溫;2 h后，噴煤點(diǎn)火未燃。中控操作員選擇噴煤點(diǎn)火的做法是錯(cuò)誤的，屬習(xí)慣性違章。按有關(guān)規(guī)定，在長(zhǎng)時(shí)間停窯后，窯內(nèi)溫度下降明顯的狀況下，應(yīng)選擇柴油點(diǎn)火。在噴煤未燃狀況下，崗位人員對(duì)窯內(nèi)積累煤粉的危害性熟悉不夠，仍舊對(duì)回轉(zhuǎn)窯采納輔傳慢轉(zhuǎn)，使得未燃煤粉包裹在熟料中;對(duì)于多次點(diǎn)火未燃和煤粉積累的狀況不僅沒(méi)有記錄，而且也未與下一班人員交代，給事故的發(fā)生留下了隱患。 (2)不重視煤粉倉(cāng)的保溫。因冬季原煤供應(yīng)緊急，原煤庫(kù)存較少、水分大及粒度較大，造成煤磨產(chǎn)量較低，煤粉供應(yīng)緊急，煤粉倉(cāng)內(nèi)煤粉庫(kù)存較

14、少。因煤粉倉(cāng)常常堵塞與敲擊，致使保溫層破壞，煤粉倉(cāng)在冬季因溫差較大，更簡(jiǎn)單結(jié)露。事故發(fā)生前，煤粉倉(cāng)內(nèi)庫(kù)存煤粉較少，造成壁上濕煤粉垮塌，煤秤下料不勻稱，尤其是窯頭煤秤常常斷煤粉，導(dǎo)致多次來(lái)回切換窯頭和窯尾煤秤噴煤，且多次未能使煤粉著火，這是事故發(fā)生的次要緣由。 (3)在停窯檢修11 h后，雖然中控操作員根據(jù)制度要求升溫，儀表顯示尾溫達(dá)到380，但時(shí)處冬季，環(huán)境溫度低，窯內(nèi)物料場(chǎng)實(shí)際溫度并沒(méi)有達(dá)到380，主因是窯內(nèi)升溫時(shí)間過(guò)短，造成窯內(nèi)蓄熱不足，溫度場(chǎng)過(guò)低;這時(shí)開(kāi)頭用油煤混燃，過(guò)多的煤粉在不順暢的火焰下不能充分燃燒，產(chǎn)生大量的CO在窯內(nèi)聚集，在切斷燃油后，隨著加大一次風(fēng)量(增加O2含量)，CO燃燒

15、體積急劇膨脹，導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生。 4.2防范措施 綜上述分析，問(wèn)題的主要緣由是回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的溫度場(chǎng)蓄熱不足造成的，隨后，再次點(diǎn)火升溫時(shí)，對(duì)用柴油升溫在原來(lái)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)2 h，然后油煤混噴，在窯內(nèi)物料溫度場(chǎng)實(shí)際達(dá)到掌握溫度后，再對(duì)窯頭噴煤，回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行正常。為防止類似事故的再發(fā)生，提出以下整改措施： (1)依據(jù)該起事故中控操作人員誤操作的緣由分析，重新修訂中控操作規(guī)程，組織中控崗位人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓中控操作人員熟悉到儀表溫度和物料溫度場(chǎng)的關(guān)系，點(diǎn)火升溫要依據(jù)窯內(nèi)溫度、環(huán)境溫度和停窯時(shí)間長(zhǎng)短，不能人為削減柴油點(diǎn)火升溫時(shí)間，以杜絕類似事故的再發(fā)生。 (2)要重視煤粉倉(cāng)保溫。嚴(yán)格掌握入煤粉倉(cāng)煤粉的含水量，對(duì)于煤粉倉(cāng)保溫層損壞的，要準(zhǔn)時(shí)恢復(fù)，防止煤粉倉(cāng)內(nèi)結(jié)露，削減煤粉倉(cāng)堵料現(xiàn)象，以保證煤粉喂料的勻稱性。 (3)要定期校正回轉(zhuǎn)窯各溫度掌握點(diǎn)儀表，確保精確、有效，防止因儀表誤差造成中控操作員的誤推斷。對(duì)于CO等監(jiān)控儀器也要定期校驗(yàn)，消失問(wèn)題的要準(zhǔn)時(shí)檢修和恢復(fù)，確保監(jiān)控手段有效。 5結(jié)束語(yǔ) (1)隨著水泥生產(chǎn)設(shè)備的大型化，勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高，多數(shù)崗位被巡檢工替代，巡檢工的職責(zé)范圍擴(kuò)大，對(duì)其業(yè)務(wù)學(xué)問(wèn)要求提高。依據(jù)多年調(diào)查統(tǒng)計(jì)，新型干法生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中消失的燃爆工藝事故多數(shù)是操作規(guī)程不完善，對(duì)操作人員的培訓(xùn)不夠，使得崗位人員對(duì)操作規(guī)程理解上產(chǎn)生偏差。因此，完善