冶金企业炼铁单元危险有害因素辨识

代 维

（河钢承钢再制造中心，河北 承德 067002）

根据《安全评价通则》(AQ8001)及《安全预评价导则》(AQ8002)要求，结合某钢铁企业炼铁系统生产线项目运行情况，对其工艺特征、设备设施、厂区布置、作业特点进行分析，得出项目运行中可能存在的危险有害因素，并确定危险源的标准级别。

1 冶金事故的发生机理

冶金事故的发生伴随着生产产生，冶金生产中人、物、能量、信息因素在动态、交互、反馈式的作用。人的因素受到人的安全意识水平、个人技能、应变能力、企业环境等因素的影响，从而通过自身调节系统，控制自己行为，使其行为处于一个可控状态。这种控制包括正反向控制，正向控制使其行为趋于平衡状态，反向控制使其行为远离平衡状态，由于人本身是一个开放系统，在远离平衡态时会通过与外界的能量交换，可形成新的平衡态。但若人的因素超出一定的控制范围，就会变成危险因素。危险因素与非危险因素也处于动态变化中，通过系统的自组织、协同等作用，危险因素可变为非危险因素，处于受控状态。冶金生产需要的能量包括热能、机械能、电能等，因此，能量因素受电能稳定性指数、热能、机械能可控性等因素的影响。信息因素受管理指数、资料完备率、信息传递准确率、信息处理指数、危险信息辨识率等因素的影响。物的因素受安技投入状态指数、生产设备及现场状况指数、生产能力指数等影响。同样，物、信息、能量因素同人的因素一样，时时处于正反向控制中，危险因素和非危险因素在一定条件下可相互转化。而且人、物、能量、信息因素又受整个系统外界环境影响，促进或抑制危险因素的出现。在冶金生产系统中，危险因素受非线性作用，处于动态变化中，危险因素的作用方式一般有三种，一是单因素作用，二是双因素作用，三是多因素作用。若单因素的危险度超过一定范围，就要发生突变，导致发生事故。双因素和多因素作用方式有物理、化学、生物作用三种方式，当联合作用超过一定危险度将发生突变，导致事故的发生。若未达到突变值，则整个系统的危险信息将作用于整个系统，加速或抑制事故的发生。

2 冶金事故的特点及演化规律

2.1 特点

（1）事故的因果性。事故是许多因素互为因果连续发生的结果，即一个因素是前一因素的结果，而又是后一因素的原因。也就是说，因果关系有继承性，是多层次的。

（2）事故的偶然性、必然性和规律性。从本质上讲，伤亡事故属于在一定条件下可能发生，也可能不发生的随机事件。就一特定事故而言，其发生的时间、地点、状况等均无法预测。

事故是由于客观存在不安全因素，随着时间的推移，出现某些意外情况而发生的，这些意外情况往往难以预知。因此，事故的偶然性是客现存在的，这与是否掌据事故的原因毫无关系。换言之，即使完全掌握了事故原因，也不能保证绝对不发生事故。

事故的偶然性还表现在事故是否产生后果人员伤亡、物质损失、后果的大小如何都是随机的，难以预测。反复发生的同类事故，并不一定产生相同的后果。

事故的偶然性决定了要完全杜绝事故发生较困难，甚至不可能。事故的因果性决定了事故发生的必然性，事故是一系列因素互为因果、连续发生的结果。事故因素及其因果关系的存在决定了事故或迟或早必然要发生，其随机性仅表现在何时、何地、因什么意外事件触发产生而己。

事故的必然性中包含着规律性。既为必然，就有规律可循。必然性来自因果性，深入探查、了解事故因素的因果关系，就可发现事故发生的客观规律，从而为防止事故发生提供依据。

（3）事故的潜在性、再现性和预测性。事故往往突然发生，然而导致事故发生的因素，即所谓“隐患”或潜在危险早就存在，只是未被发现或末受到重视而己。随着时间的推移，一旦条件成熟，就会显现而酿成事故，这就是事故的潜在性。

事故一经发生，就成为过去。时间一去不复返，完全相同的事故不会再次显现。然而，未真正了解事故发生的原因，并采取有效措施去消除这些原因，就会再次出现类似事故。人们根据对过去事故所积累的经验和知识，以及对事故规律的认识，使用科学的方法和手段，对未来可能发生的事故进行预测。

（4）巨大的破坏性。冶金生产，由于空间有限，发生事故时，易造成巨大的破坏性。

（5）事故的相关性。冶金生产系统多种危险因素共存的生产环境，决定了在不同的地区各种灾害发生的危险程度、灾害产生后果的严重程度各不相同。同一地点的某种灾害事故，不仅受本地区事故因素的影响，而且受相关区域、甚至整个系统事故因素的影响。事故的后果，不仅影响本地区的设备、设施、人员，而且可能危及相关地区，甚至整个系统。不同的事故形式，互为触发事故的因果。因此，冶金灾害具有很强的相关性。

（6）事故因素的动态性、随机性、模糊性。在冶金生产系统中，导致事故因素的种类及其结构关系都是处在动态变化中，事故因素的出现机率具有随机性，事故因素的作用方式，影响结果具有一定的模糊性。

（7）事故因素的时空依托性。事故的发生是在一定时间、空间中发生的，只有在具体时空中，危险因素才能转变为事故因素。

（8）事故因素之间存在非线性关系。事故因素之间的作用方式复杂，存在非线性关系。

2.2 演化规律

冶金生产是一个从采矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢到轧材，以及包括运输、机械制造、建筑安装在内的复杂生产系统，人、物、环境、能量、信息相互作用，产生了危险因素，危险因素和非危险因素在自控和被控中相互转化，在一定时空条件下，导致事故的发生。事故发生又会对整个系统产生影响，或避免类似事故的发生，或再次发生类似事故，或发生其他事故。

3 危险有害因素辨识原则

3.1 科学性

危险有害因素的辨识是分辨、识别、分析确定系统内存在的危险，而并非研究防止事故发生或控制事故发生的实际措施。它是预测安全状态和事故发生途径的一种手段，这就要求进行危险有害因素辨识必须要有科学的安全理论作指导，使之能真正揭示系统安全状态、危险有害因素存在的部位、存在的方式、事故发生的途径及其变化规律，并予以准确描述，以定性、定量的概念清楚地显示出来，用严密、合乎逻辑的理论予以清楚解释。

3.2 系统性

危险有害因素存在于生产活动的各个方面，因此要对系统进行全面、详细的剖析，研究系统和系统与子系统间的相关和约束关系，分清主要危险有害因素及其相关的危险危害性。

3.3 全面性

辨识危险及有害因素时不要发生泄漏，以免留下隐患，要从厂址、自然条件、储存运输、建构筑物、工艺过程、生产设备装置、特种设备、公用工程、安全设施、安全管理体系和制度等各方面进行分析，辨识不仅要分析正常生产运转、操作中存在的危险有害因素，还要分析辨识开车、停车、检修、装置受到破坏及操作失误情况下的危险有害因素。

3.4 预测性

对于危险有害因素，还要分析其触发事故，亦即危险有害因素出现的条件或设想的事故模式。

4 重大危险源辨识

（1）重大危险源辨识标准。《危险化学品重大危险源辨识(GB18218)》和安监管协调字56 号《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》规定，重大危险源辨识包括贮存区和生产场所两方面。贮罐区重大危险源是指储存标准中所列类别的危险物品，且储存量达到或超过其临界量的贮罐区或单个贮罐。生产场所重大危险源是指生产、使用标准中所列类别的危险物质量达到或超过临界量的设施或场所。

依据国家安全生产监督管理总局安监管字56号《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》中规定：①输送GB50160 中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体，且公称直径≥100mm，设计压力≥4MPa 的管道，则为重大危险源；②额定蒸汽压力大于2.5MPa，且额定蒸发量≥10t/h 的蒸汽锅炉构成重大危险源。

依据《河北省重大危险源分级评定办法》冀安监管应急12 号中规定，对工业管道而言，①输送GBZ-230中，毒性程度为极度、高度危害气体(不含煤气)，且公称直径≥100mm 的管道和公称直径≥800mm 的煤气管道；②输送GBZ-230 中，毒性程度为极度、高度危害液体介质、GB50160 及GB50016 中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体，或甲类可燃液体介质(包括液化烃)，且公称直径≥100mm，设计压力≥4MPa 的管道；③输送其他可燃、有毒气体、液体介质，且公称直径≥100mm，设计压力≥4MPa，设计温度≥400℃的管道。对于压力容器重大危险源辨识，规定属下列条件之一的压力容器：①介质毒性程度为极度、高度、中度危害的三类压力容器；②盛装易燃易爆介质，最高工作压力≥0.1MPa，且PV ≥100MPa·m3的压力容器。

（2）重大危险源辨识。本次评价的某冶金企业危险化学品高炉煤气属于一氧化碳、二氧化碳、氮气和极少量氢气等各种气体的混合物。

氧气、氮气输送管道。氧气、氮气不在《危险化学品重大危险源辨识(GB18218)》中，不属于重大危险源辨识范畴。全厂高炉煤气管道最大直径为DN3000，煤气管网压力4～200kPa，低于4MPa 的规定。因此，煤气管道不属于重大危险源。

同时，还可按高炉煤气管道长度100m、管径3.00m 计算，煤气含量按706.5m3(πr2×100m=3.14×(1.5m)2×100m=706.5m3)估算，即系统内煤气总量706.5m3。于是，706.5m3×1.33kg/m3=939.645kg，高炉煤气中一氧化碳含量约为20～30%，则一氧化碳重量约为939.645kg×30%=281.89kg=0.281t。可见，q/Q=0.281t/20t ＜1，不构成重大危险源。依据《重大危险源分级评定办法》安监管应急12 号进行分级辨识，重大危险分级辨识结果如表1 所示。

表1 重大危险源分级辨识结果

5 结论

参照GB6441《企业职工伤亡事故分类》，该钢铁有限公司在炼铁生产及维护过程中的主要危险因素包括煤气中毒、火灾、容器爆炸、灼烫、起重伤害、触电、机械伤害、高处坠落、物体打击、车辆伤害、窒息等；有害因素包括高温、粉尘、噪声等。

依据《危险化学品重大危险源辨识(GB18218)》和安监管协调字56 号《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》规定，重大危险源辨识包括贮存区和生产场所两个方面。经过重大危险源辨识，结果分级为三级重大危险源，分别是高炉炉顶煤气导出管(Φ2000mm)、高炉煤气上升管与下降管(Φ2600mm)、高炉净煤气管道(DN3000)。