浅析提升煤粉系统安全管理对策

张永明，杨会军

(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司，宁夏 银川 750041)

煤炭行业清洁利用的推进，使得煤粉系统广泛应用于动力锅炉、干煤粉气化等行业。煤粉“三防”指的就是防漏、防火、防爆。针对煤粉本身的危险特性，以及行业对其监管的加强，煤粉系统的安全性不言而喻。因此，我们通过对煤粉“三防”的整体认知，分析导致煤粉泄漏、着火乃至爆炸的一些主要原因[1]。为了提高煤粉的热效率，粉煤锅炉得到了广泛的应用，同时应为干煤粉气化工艺的优越性，气流床气化工艺已成为主流技术，工业技术和装备制造业的长足发展，煤粉的粒度越来越细，尤其干煤粉系统煤粉粒径已达到了微米级别[2]，细小的煤粉粒度带来一定的安全隐患，常见的隐患有：(1)堆积的煤粉容易自燃；(2)检出检修的设备中残存的煤粉容易闷燃；(3)皮肤接触后会渗入皮肤；(4)泄漏在空气的煤粉容易通过呼吸道进入肺部。针对煤粉本身的危险特性，以及行业对其监管的加强，煤粉系统的安全性不言而喻[3]。

1 强化安全理念

1.1 提升安全管控能力

1)煤粉系统的关键设备，磨煤机、煤粉收集器、纤维分离器、热风炉、发送罐、煤粉仓、给料容器等设备在运行过程中容易发生磨损，甚至煤粉泄漏，因此增加现场CO报警器、火灾报警器，同时提高报警级别。

2)合理布局设备内CO、O2检测仪和热偶传感系统，如原煤仓、煤粉收集器、磨煤机、煤粉仓、减压过滤器特殊的操作环境，容易发生自燃等事故。

3)在现场的关键部位布置工业电视，方便中控人员实施监控现场情况，同时在容易发生煤粉泄漏的地点配备消防自动喷淋系统，便于快速控制事故源头。

1.2 优化系统设计

1)煤粉输送管道采用大转弯半径配管方式，减少水平段管线布置，考虑到备煤发送系统圆顶阀在冬季容易破裂，圆顶阀气囊选择耐低温的材质。

2)增加消防联锁，当系统内CO含量增加，热偶温度高于规定值，启动消防联锁，紧急停生产线，通入消防氮气。

3)煤粉系统的压力容器合理布局安全部件如防爆板、爆破片。

4)煤粉制备系统的热风，应在磨机入口前加一冷风阀，以便在供风热源温度超过入磨热风温度要求时及时调节, 避免事故的发生[4]。

1.3 延长关键部位材质在线寿命

对煤粉系统易磨损设备或部件进行材质升级。旋转分离器内贴陶瓷防止本体腐蚀漏粉；磨机出口膨胀节内贴陶瓷提高耐磨性；磨机筒体护板升级为高铬金属复合堆焊耐磨护板，以提高使用周期；升级发送罐入口软连接材质提高使用周期，提升发送罐进出口圆顶阀气囊材质，延长冬季圆顶阀使用寿命。

2 加强运行管理

2.1 开展煤粉系统HAZOP再分析

组织工艺(动力煤粉制备岗位、备煤岗位、气化煤粉输送岗位)、电气、仪表、设备、安全垛部门进行HAZOP再分析，发现问题制定整改措施，保证整个煤粉系统的本质安全。

2.2 加强煤粉系统日常巡检管理

对煤粉系统的安全管控，除了从装置本身采取措施以外，还应建立严格、详细的检查规定，强化管理手段。

1)主管技术员实时了解装置运行情况，掌握装置的异常状态，定期对容易磨损的部(磨煤机进出口管线、落煤管线、磨煤机、热风炉、气力发送管线、泄压管线、煤粉管线弯头等)进行在线测厚，根据测厚数据确定磨损速率，判断管线的使用情况；定期检查更换气力发送罐的输送氮气软管，规定磨损等级，按照磨损等级制定预案，通过双人巡检、工业电视、CO报警器等手段监控磨损部位，设备、管线超过规定值后停车进行处理，将煤粉泄漏风险控制将至最低。

2)强化重点部位，危险部位，存在隐患的部位监控力度，执行操作人员、班长、技术员、主管主任巡检确认机制，按照级别规定巡检频次，保证煤粉系统有效管控。

3)安全员在日常检查及每月一次的专项检查中，重点检查煤粉系统安全阀、防爆板等安全附件及消气防设施的完好性及备用情况，各级管理人员的检查签字情况，煤粉系统的低标准整改情况并对查出的问题进行监督整改。

2.3 提升应急处置能力

当发生煤粉泄漏事故后确保员工在第一时间及时、高效、专业的处理泄漏的煤粉，不定期开展多种形式的应急演练，模拟可能出现的情形，提高员工应急处理能力。事故应急处置能力的体现直接关系着事故发展的趋势变化，为了将事故危害降至最低，保障人身和财产安全，归纳、分析行业中发生的煤粉泄漏事故，结合装置的特点完善、收集事故案例，同时编制工艺处置方案，增强员工的应急处置能力。

2.4 提升安全意识

煤储运、气化备煤装置、动力煤粉制备等岗位是接触煤粉、发现煤粉系统中隐患的前沿岗位，也是容易发生职业病的岗位，在日常的巡检、工艺维护、设备检修、开停车过程中要做好个人防护，缩短在粉尘含量超标的地方逗留，减少煤粉对身体的伤害。提高培训的深度和力度。

3 提高设备检维修

3.1 落实安全措施

动力装置煤粉制备单元、气化备煤、煤粉输送装置都存在交出不彻底、内部残留煤粉或者煤粉在装置中自燃等问题。因此磨煤机、热风炉、煤粉收集器、纤维分离器、气力发送系统、煤粉仓、锁斗、给料容器、减压过滤器等设备工艺交出时，容器内煤粉必须用吸尘器清理干净并且用冲洗水冲洗干净杜绝容器内残留煤粉阴燃、造成一氧化碳超标，同时确保容器内置换合格。若容器内需要动火时，容器内壁、内部部件、煤粉线支撑等处残留的煤粉用防静电工具敲打、清理干净。清理出来的煤粉及时处理防止自燃，做到煤粉不过夜。

3.2 标准化检修

完善、修订风险控制卡，单条生产线检修通过标准化检修作业包形式对检修过程进行细化、量化，实现检修作业标准化，从而达到控制检修过程的随意性，提升检修过程管控水平和检修工作效率，达到检修全过程、全方位、精准、高效、优质管理的目标。生产线停车前运行状况、运行时间，确定生产线的检修性质，讨论制定检修计划，编写检修方案，逐级审批。现场作业交出时，风险辨识到位，管控措施明确，应急处置方法合理，方可交出作业。检修项目质量验收采用分级、分步的验收原则。生产线检修完毕,设备技术员与工艺技术员填写设备工艺交接确认单，移交工艺进行生产线投用，待生产线投入运行，设备技术员根据检修情况及时更新设备档案及台帐，为下次检修提供真实依据。

在煤粉制备及煤粉输送相关容器工艺交出时严格按照风险控制卡进行，将煤粉泄漏、燃烧、爆炸等风险降到最低。

3.3 加强检修过程安全管控

对于检修的设备，煤粉制备及输送系统清理出的煤粉必须当班当天清理干净，做到煤粉不过夜。煤粉系统有限空间内检维修动火作业必须经过主管工艺员、设备员亲自进入容器内部确认，确保无残留煤粉无风险隐患方可签发风险控制卡、办理相关票证后方可作业。进入单孔有限空间的检修作业人员、设备人员必须佩戴送风式长管呼吸器、安全带、安全绳、四合一气体检测仪，容器外监护人员备长管呼吸器，安全保障措施落实完成后方可作业。在检修结束后及时清理容器内杂物，及时联系技术人员进行验收，作业合格后方可封人孔。

3.4 提高设备维护要求

动力锅炉或者气化工艺煤粉制备及煤粉输送严格控制系统氧含量，确保装置在惰性环境下安全运行，煤粉系统屋门关闭、换气扇打开，在线检测报警仪、工业摄像头完好，严禁人为封堵报警仪，定期测量生产场所的粉尘含量。煤粉系统设备严格执行易产生粉尘静电接引标准，严禁拆除、损坏静电接地。安全阀、爆破片必须在效验使用期内，严禁煤粉系统超压，过滤器等设备内布袋完好无损。

设备员每月一次对磨煤机进出口管线、热风炉管线、气力发送管线、进入气化炉主烧嘴的三根煤粉管线弯头等处进行在线测厚，根据测厚数据确定磨损速率，判断管线的使用情况；定期检查更换气力发送罐的输送氮气软管。

4 结语

通过强化煤粉系统安全管理理念、加强运行管理、提高设备检维修质量，增强了煤粉系统的安全管理意识。能够从源头防止煤粉泄露、着火、爆炸，提升干煤粉工艺煤粉系统的安全稳定性，同时为行业煤粉系统稳定运行提供经验。