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

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。

4 结束语

综上所述，本文对钢铁企业中烧结机室的HAZOP 分析，从某种意义上来说是较为系统、全面的归纳总结了烧结机室风险。通过对导致偏差原因的仔细分析并提出相关建议，可以为钢铁企业实现对烧结系统的安全控制提供具体参考和重要依据。

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[3]陈建伟. 烧结机传动系统及关键部件研究[D].燕山大学,2012.