浅谈磨煤机检修中的安全管理

华能应城热电有限责任公司 陈 德 肖青云 黄绍松 杨 坚 宋新春

某燃煤电厂350MW超临界直流锅炉配正压冷一次风直吹式制粉系统，采用长春发电设备总厂设计制造的MPS160HP-II型中速磨煤机。该型磨煤机采用液压加载系统，具有结构紧凑、体积小、重量轻、金属消耗少、投资低、磨煤电耗低、噪声小及煤粉的均匀性好等优点，在新建火电机组制粉系统中应用非常广泛。鉴于2015年1月投入运行以来磨煤机的缺陷故障相比其它设备总体偏多，检修维护人员投入大量时间和精力消缺的同时也伴随着非常多的检修安全风险隐患，因此深入分析磨煤机检修中的安全风险隐患类型及原因，采取有针对性的管理加以预防显得尤为重要。

1 安全风险隐患类型及原因分析

磨煤机检修中安全风险隐患通常包括人身安全风险隐患和设备本质安全风险隐患，主要是由六大高风险作业、检修质量问题及其它问题造成的。

1.1 六大高风险作业造成的安全风险隐患

六大高风险作业一般包括高处作业、动火作业、受限空间作业、脚手架作业、起重作业及触电风险作业等。在实际检修作业过程中，这些安全风险往往同时存在，并非相互孤立的。如，对经常发生在给煤机出口至磨煤机入口倒四棱台型管径缩小处、可调伸缩节处及连接法兰处的磨煤机落煤管及主要发生在管道弯头及连接法兰处的磨煤机出粉管磨损泄漏的补焊处理，由于是在磨煤机顶部分离器平台上部的较高位置处，必须搭设脚手架后再进行高处作业及动火作业等。

2019年6月在验收搭设位于2B磨上部的脚手架时发现脚手板直接用铁丝绑扎在磨煤机行吊的380伏电压滑线上，且钢管着力在行吊上，具有极大的触电风险及脚手架随行吊滑动而坍塌风险，立即责令相关人员进行整改，幸运的是位于2A磨附近的磨煤机行吊总电源空开在起重设备备用时是断开的。此后类似脚手架搭拆时均严格要求将附近行吊电源断电等措施写进工作票的安措里并严格执行，同时明确禁止脚手架相关部件触碰行吊等可能滑动设备，此类风险隐患得以有效控制。

高处作业一般发生在磨煤机检修借助的脚手架上。除严格要求上下脚手架过程中系好安全带、安全带双钩分别着力在两处牢固位置、脚手板可靠固定及在脚手板平台上、作业时所系安全带高挂低用外，避免上下交叉作业及严禁高处落物在现场安全风险管控中非常必需，此外在分离器上部搭拆脚手架时应做好安全交底及监护，严防误碰压力、温度及转速测点等热工元件，以免造成运行磨煤机保护误动作跳闸。

对于动火作业，安全管理标准中明确规定在磨煤机本体及煤粉管道内外部动火，由于煤粉具有自燃与爆炸性，均属于一级动火作业。在磨煤机本体外壁及煤粉管道外壁上动火时，作业人员若能把控好防止外壁烧穿而致火星进入内部，则会大幅降低着火爆炸等风险，在磨煤机内部动火时，由于受限空间内部煤粉的可燃挥发份大量聚集且不流动，着火爆炸的风险相对较大，因此在磨煤机内部动火作业时，除将动火区域煤粉彻底清理干净、铺好防火毯、准备好灭火器材等防火措施外，动火前对磨内进行强制通风，动火过程中保持一个出粉管插板门开启以连通炉膛抽吸负压等措施，可有效降低着火爆炸风险。

受限空间作业一般发生在磨煤机内部。除严格执行先通风、再检测、后作业等规定程序外，对于机组运行时的磨煤机检修，保证热、冷一次风插板门绝对可靠隔离是受限空间作业安全的重中之重。学习吸取2016年2月某热电厂在运行机组磨煤机内部检修作业时，热一次风插板门因人为误操作等原因突然打开，约320℃的热风吹入磨煤机将在内部作业3名人员灼烫致死的事故教训后，进一步优化安全措施，增加热、冷一次风插板门的继热措施，即对相关的安全措施进行硬隔离：在之前热、冷一次风气动插板门关闭后断开控制电源、关闭进入气缸两侧以控制热、冷风插板门启闭的仪用压缩空气总阀门外，再增加直接断开总阀门后进入气缸两侧压缩空气管道并悬挂“禁止操作，有人工作”指示牌，保证万无一失。

起重作业一般发生在磨煤机大修更换磨辊磨瓦、分离器轴承检修及更换煤粉管道时。2019年5月1C磨检修起吊磨辊时，检修人员工作不认真，起吊前未细致检查，四个吊钩螺栓中有一个螺栓未旋入丝扣，致使起吊过程中磨辊有倾斜趋势，经及时发现制止后予以整改。由于起重设备为特种设备，起重工作应坚决执行“十不吊”[1]规定，除起重前务必要求起重维护单位检查起重设备处于正常备用状态外，在检修起重过程中必须要求起重人员持证操作，以免造成设备损坏或安全事故。

触电风险主要发生在电源线的破损裸露处。检修现场电源线不正常拉拽、摩擦、靠近火源等易造成电源线的破损裸露，因此除现场规范使用电源线外，定期检查其完好性也可有效降低触电风险。

1.2 检修质量问题造成的安全风险隐患

磨煤机检修质量好坏直接决定了磨煤机设备本质是否安全，直接影响着其能否安全稳定长周期运行，因此潜在的检修质量问题造成的安全风险不容忽视。鉴于检修中任何质量问题都有可能造成较严重的安全风险隐患甚至事故，除高标准质量验收提高其本质安全外，对由于检修质量不过关已造成的典型安全隐患或事故进行认真分析，可有效指导磨煤机检修中的安全管理。下面针对几种典型质量问题导致的安全事故进行分析。

磨瓦装配质量不达标造成断裂事故。运行6年来，磨煤机内部件断裂主要为2017年12月2E磨动环部分（16颗）M20×50螺栓断裂和2019年7月2A磨动环圆周18颗M20×50螺栓全部断裂，同时2A磨煤机伴随检修大门处2200×150×8mm静环撕裂及石子煤刮板脱开现象。2A磨煤机发生在满负荷运行中，磨煤机电流由额定电流35.6A急剧上升至39.3A，立即现场检查发现磨振动严重并有巨大异响、石子煤排渣口被大铁块堵死现象。2E磨煤机动环螺栓断裂在磨煤机定期检查时被发现，由于磨辊提升后仍无法手动盘车磨盘，进一步检查发现动环翘起致使动静环摩擦，固定动环的18颗螺栓已断裂16颗。对两台磨煤机事故原因全面排查分析认为，磨盘上整套11件磨瓦装配中每件磨瓦装配后底部均缺少2处40×40×3mm的垫铁，磨辊的碾磨压力除垂直碾磨分力作用于水平磨盘上外，还有水平分力本应通过磨瓦垫铁水平均匀作用在磨盘周向上，由于周向22处垫铁的缺失，磨瓦与磨盘周向存在间隙致碾磨水平分力直接通过磨瓦后上部传递给动环螺栓，与断裂螺栓均表现为水平剪切断裂相印证。从检修清理出的原煤中的螺栓、铁块等硬质异物加剧了事故的进程。此事故是由磨瓦装配质量不达标造成的，经与磨瓦厂家确认严格加装垫铁后，此断裂事故得以根本解决，在磨煤机检修中应对磨瓦装配质量进行严格验收。

出粉管内耐磨陶瓷贴补质量不牢造成分离器跳闸事故。2020年9月2A磨分离器多次异常跳闸主要表现为转速由104r/min异常至零，分离器电机电流由22.9A突增至65.9A后分离器电机跳闸，从分离器动叶片根部捡出数十块大小不等约40×60×10mm的耐磨陶瓷片，综合各专业认真原因排查和分析，确认为2020年5月2C+修期间更换出粉管道时对其内壁破损的防磨陶瓷进行重新贴补钎焊质量部分不合格，加之出粉管内陶瓷受高速风粉混合物持续冲刷脱落后，在分离器内筒离心力作用下卡在旋转的动叶片和静叶片之间，造成分离器转速急剧下降至零，电流异常突升，分离器跳闸，严重影响磨煤机运行安全。因此在检修中对煤粉管道内壁耐磨陶瓷的贴补钎焊质量应严格把关。鉴于此，对分离器顶部20mm厚钢板局部（尤其是分离器内5个煤粉管道进出口边沿处）磨损磨穿的修复及预防，应采取挖补焊接16Mn耐磨钢板的方式，而不宜采取贴补陶瓷的方式进行耐磨处理。

检修时未关注分离器润滑油泵油位致分离器跳闸事故。2020年11月16日4:01分2C磨分离器电机异常跳闸在2:08分分离器润滑脂低油位报警后，原因分析为分离器润滑油泵正常情况下为间隔60min自动启动、15s后自动停止，而在油位低报警时禁止启动，分离器润滑油泵长时间（设置时间：150min）未启后会首出“润滑故障”报警，3秒后触发分离器电机跳闸。这是由于磨煤机检修中未及时关注分离器润滑油泵油位致使油脂量偏少所致，因此检修时应吸取教训，防止类似事故再次发生。

检修中未对磨辊摆动角度过大进行调整导致磨煤机振动剧烈。正常情况下，磨辊可在与垂直方向成12～15°角度范围内自由摆动以利于煤质的更好研磨[2]，但随着辊支架与辊连接架磨损的加剧，辊支架与辊连接架间隙变大，辊摆动范围过大，使辊套和磨瓦研磨接触区域上移至磨瓦外周顶部，造成磨煤机较大振动和异音。2019年9月2E磨煤机更换磨辊磨瓦大修中，未对过大的摆动角度进行调整致使磨煤机启动后振动较大，停运磨煤机排查分析原因后通过在6处辊支架和辊连接架处同时加50×30×3mm的耐磨钢板，将振摆角度由18°调整至15°取得了良好的减振效果。因此，在磨煤机检修中应重点关注磨辊摆动角度以防过大。

磨煤机石子煤人孔门密封质量不严导致着火事故。2020年5月2C+修期间2D磨大修，虽更换了新的石子煤人孔门密封用的8×8mm盘根，但由于未对石子煤人孔门（全周共20颗M12×30螺栓）左上角处的2颗断裂留在螺栓孔内的螺栓进行取出、攻丝，导致人孔门局部密封不严，2D磨运行后石子煤室320℃左右热风从人孔门左上角吹出，持续烘烤加热人孔门处保温棉约3小时后保温棉出现火星、冒烟，继而引发保温棉内长期以来集聚的少量煤粉致磨煤机外部局部冒烟着火。虽然此次着火未造成严重事故，但已引发电厂安全生产比较敏感的着火事故，影响比较恶劣。因此，磨煤机检修中对诸如人孔门密封、磨辊轴承室排油孔螺塞防磨护理、加载架与辊支架连接36颗螺栓煤油浸泡清洗，以及现场无死角积粉清理等检修质量细节的把控直接关系到设备的本质安全。剖析上述几种典型检修质量影响设备本质安全问题的原因，吸取经验教训，可有效促进磨煤机检修中的安全管理工作。

1.3 其它问题造成的安全风险隐患

排除六大高风险作业和检修质量问题造成的人身安全风险隐患和设备本质安全风险隐患外，磨煤机检修中还有很多不安全因素可直接造成人身安全风险隐患和设备本质安全风险隐患，现列出几例典型问题进行举一反三，以促进检修时的安全管理工作。

磨煤机磨辊轴承室密封性打压试验违章操作造成人身伤亡事故。吸取2020年6月18日某热电厂在进行磨煤机检修对磨辊轴承室密封性打压试验时，违规用氧气瓶内氧气替代压缩空气通过减压阀和橡胶管充入磨辊轴承室，高压氧气与磨辊轴承室内残存的润滑油及清洗剂的挥发气体形成爆炸混合物，混合物高速气流与磨辊轴承室内壁摩擦产生静电火花导致爆炸、造成人员伤亡的事故教训，磨煤机检修中应坚决杜绝“三违”现象，即杜绝违章指挥、违规作业和违反劳动纪律。

磨煤机检修中磨光机在未断电状态下更换磨片存在较大的安全隐患。2020年5月2C+修期间磨煤机检修时虽多次发现并提醒作业人员在磨光机未断电时更换磨片存在较大的机械伤害安全风险，但近期现场检查时仍发现此现象屡禁不止，给安全生产造成较大安全隐患。

磨煤机检修结束后工器具等异物遗留在磨煤机内影响磨煤机本质安全。根据现场实际，磨内异物一般来至原煤、磨内螺栓或防磨护板等脱落及工器具遗留等所致。2019年5月1A磨煤机发生启动后振动和异音较大不得不停磨，检查发现为2件22×16×600mm长撬棍遗留在磨内所致。2018年11月2E磨大修将固定落煤管伸缩节所用1颗M16×300双头螺柱掉落遗留在下方的分离器轴承润滑油脂内，导致分离器轴承处出现较大异音，经分离器上下轴承解体检查综合分析为遗留双头螺柱间断性碰磨分离器上轴承外圈所致。鉴于此，磨煤机每次检修完毕后，务必要仔细检查其内部等检修现场有无异物遗留，防止造成不安全事件或返工等。

2 磨煤机检修中的安全措施

针对磨煤机检修安全风险较多、形势较复杂等特点，弄通弄透不同安全风险隐患类型发生的深层次原因，采取系统的、有针对性的安全措施加以预防和管理势在必行。现主要从磨煤机检修前准备、检修过程控制及检修后验收等方面提出对磨煤机检修的安全管理措施：

坚决做好磨煤机检修前安全准备工作。主要包括检修人员准备和检修作业指导书准备等。检修人员准备除对检修人员（特别是特种设备作业人员）资质的审核把关外，对人员安全意识、安全技能及检修技能等应进行严格的教育培训，确保安全意识强、安全技能和检修技能水平高的具有相关资质的作业人员参与作业；检修作业指导书准备需根据现场实际检修情况进行再完善，要求符合现场检修实际、可操作性强且兼具安全和质量的见证点和停工待检点，真正起到作业指导作用。

切实加强磨煤机检修过程安全质量控制。主要包括现场作业安全隔离措施可靠、作业危险点预控分析到位及做好现场安全交底、现场高风险作业重点监护到位、安全和质量见证点和停工待检点等重要节点跟踪到位及杜绝现场“三违”作业等。现场应严格按照检修作业标准化规定进行，全面梳理检修内容，全面分析预判可能存在的安全风险，严格遵守作业指导书进行施工及验收并加强检修细节的安全质量控制，重点关注机组运行时磨煤机检修热、冷一次风插板门是否硬隔离，高风险作业各项安全措施和各级监护人员是否到位及现场检修各节点安全质量控制和各级验收人员是否真正验收到位等。

重视检修后安全验收工作。检修结束后应对现场进行全面的检查和清理，做到工完料净场地清，杜绝工器具遗留及煤粉残留等造成安全隐患等。