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预拌干混砂浆烘干系统的安全控制

作者:朱学峰 王荣东发布时间:2020-09-28 08:55:06 浏览次数:

预拌干混砂浆的绝大部分生产线配置了烘干系统,以控制砂的含水率,确保预拌干混砂浆的正产生产和使用。2018年以前,预拌干混砂浆的烘干系统一般采用煤作为燃料,但预拌砂浆的烘干炉容量仅为10蒸吨/小时左右,燃烧效率低,二氧化硫和氮氧化物的排放难以达到要求,在“大幅减少大气主要污染物排放总量,进一步明显降低PM2.5浓度,明显减少重污染天数,明显改善环境空气质量,明显增强人民的蓝天幸福感”的大背景下,浙江省政府要求限期完成煤改气,在浙江省商务厅等5部门联合印发的《浙江省预拌干混砂浆行业清洁生产实施方案》中也明确要求“烘干炉全部采用天然气、液化气等清洁能源”,各级政府部门多次要求生物质、重油等燃料不能作为烘干炉燃料。预拌干混砂浆的烘干系统用燃气可分为天然气、液化气、戊烷、丁烷等,这些易燃易爆气体作为烘干炉燃料,安全控制问题十分重要,结合绍兴市2次安全事故、浙江益森科技等企业的安全生产经验,就预拌干混砂浆烘干系统的安全控制作简要分析,不当之处,请领导专家批评指正。

一、两起安全事故的简要情况

1. 绍兴某公司使用戊烷作为烘干炉燃料,场内储罐28立方米,由供气公司委托专业危化品运输公司,负责戊烷的运输和向储罐送气。20187月,向戊烷储罐送气时,超过罐体储存容积,戊烷沉积在地面,遇到明火发生爆燃事故,造成2人受伤。

2. 绍兴某公司使用戊烷作为混凝土管桩养护蒸汽锅炉燃料,场内储罐218立方米,由供气公司委托专业危化品运输公司,负责戊烷的运输和向储罐送气。20208月,运输车向储罐送气过程中,发生泄漏,戊烷沉积在地面,遇到明火发生爆炸事故,造成2人死亡6人受伤。

二、天然气、戊烷等燃气的特性

1. 天然气

天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成,主要成分是甲烷(85%),在氧气中燃烧CH4+2O2CO2+2H2O。天然气不含一氧化碳,本质上是对人体无害的,也比空气轻,一旦泄漏,立即会向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,一般人为加入臭气,易于人们发现,安全性较其他燃体而言相对较高,在相对封闭空间,达到爆炸极限V%)为5-15,遇明火即发生爆燃事故。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。

2. {C}戊烷

戊烷一般指正戊烷,是一种有机化合物,无色有微弱的薄荷香味,致死中浓度(LC50)364克每立方米(大鼠吸入,4h),化学式为C5H12,分子量72.15,相对蒸气密度(空气=12.48,比空气重,一旦泄漏,会在地面积聚形成爆炸性气体,安全隐患性较高。引燃温度(℃)260,爆炸上限(%7.8.爆炸下限(%1.5。戊烷在氧气中燃烧生成二氧化碳C5H12+ 8 O2 5 CO2+ 6 H2O

三、预拌干混砂浆烘干系统的安全控制

安全使用燃气的“五先五后”原则:

先通知,后停气;

先断气,后检修;

先检查,后使用;

先点火,后开气;

先灭火,后离人。

燃气储存的压力上限为0.8MPa,液位控制在90%

高压管道天然气经城市门站调压至1.6MPa4MPa,再经区域调压至中压主干网,供工业企业用气,一般为0.4MPa,干混砂浆烘干炉燃烧器进气的压力上限为0.05MPa,使用时需要再次调压。

1. {C}管道天然气安全控制

管道天然气的使用管理最为方便最为安全,由燃气公司直接铺设管道至公司,设有使用计量减压接口阀门。场内管道压力和管径负相关,低的只有0.013MPa,有的企业0.015MPa0.022MPa可调,高的达0.04MPa

天然气管道一般铺埋在地下,正常使用寿命超20年,但受管道铺埋施工不规范、土壤污染、车辆碾压、电力线漏电等影响,寿命大为缩短,一般规定使用计量接口阀门前的管道安全由供气公司负责。

预拌干混砂浆企业内部分一般使用明管方式,一是管道的铺设要考虑防撞防刮,应有醒目标志;二是管道涂刷防锈漆后,再刷黄色警示漆;三是在方便操作位置,设置应急(手动、自动两用)关闭阀门;四是接地线保护;五是制订安全措施,指定专人负责安全,定期进行安全检查,并做好记录。

2. {C}储气站的安全控制

储气站主要包括卸车增压器、储罐、气化调压器、输气管路及安全附件、设施等。

储气站的安全控制和管理主要包括以下几个方面:

1){C}安全间距

储气站内、外设施的安全间距应满足GB 50028《城镇燃气设计规范》的要求。

2){C}防雷、防静电接地及检测

站内设备、输气管道、集中放散管及其他金属安全设施应可靠接地,接地电阻≤4Ω,每半年检测一次。

站内应设置触摸式防静电接地球(夹),用于消除人体静电和灌装设施静电。进出气站人员应穿戴防静电服装、头盔及防冻、防静电手套。

3)安全阀及气体泄漏联锁切断、报警装置的设置

具有送气超量警示、自动停机功能,严禁超限灌装溢出。正常液位宜控制在15%90%,工作压力≤0.8MPa

储罐、汽化调压器、输气管道等应设置压力安全阀,并接至集中放散管。

储罐进出口处、汽化调压器出口处及用气点处(燃烧器进口处)设置燃气检测传感器,与储罐出口、气化调压器出口、燃烧器进口快速切断阀联锁,并在24h有人值守点设置声光报警器。

4)安全阀、压力表、储罐的定期检定

严格按照规定每年对安全阀、压力表进行安全检定,一年至少做一次含真空度检测,每三年对储罐进行安全检定。

5)消防设施的配置

按照储罐容量的大小配置相适应的消防灭火器材,包括消防水(栓)、干粉灭火器、高膨胀泡沫灭火器、二氧化碳灭火器等。储罐上方应设置水淋设施。

6)运行及记录

日常运行应加强站内、外的巡查,建议每两个小时巡查一次,并记录压力、流量、液位等数据。

进入厂内的危化品运输车辆及驾驶员、押运员要检查、登记。输送燃气的操作员应具有相应资质,灌装前必须做好车辆的防静电接地,记录灌装前、灌装后的液位。

雷电天气严禁灌装和超压排放作业。

严格执行气站设备检修报备、动火作业审批手续。压力容器、管道作业应由具备资质的单位和人员进行,作业前应切断气源,并做好个人和设施的安全防范措施。

7)应急预案制订及演练、安全培训

制订气站突发事故(包括阀门泄露、管道爆裂、中毒等)处理应急预案,定期开展安全知识培训、预案演练。

8){C}安全标志

    应在气站内外醒目位置张贴安全标志,包括禁止、警告类的“易燃、易爆”“严禁烟火”“防静电”“防冻伤”“防毒”标志,提示类的气、液相流向标志,阀门开、闭标志等。

3. {C}燃气的使用安全控制

燃烧控制

烘干系统应采用智能控制技术,至少具备有四项功能,一是确保先点火、再供小流量燃气点燃,在形成稳定引燃火焰后,供大流量燃气正常燃烧。如点火不成功,则燃烧器自动停机,切断供气回路,并报警自锁,下一次开机前必须先按燃烧器程控器上或电柜上的复位按钮,才能重复上面动作过程。二是燃烧器风门能自动调节,保证天然气充分燃烧,既要控制富氧燃烧,也要防止缺氧燃烧。三是能够在线检测炉内温度,并能实现炉内温度的自动跟踪和自动控制,保证炉内温度稳定,实现使废气排放达标。四是燃气浓度自动检测、超标报警、断气控制功能。

故障检测

故障检测分为管路检测、炉内检测等。

燃气的储存、输送环节,应有环境燃气浓度自动检测、报警功能。特别要有效防止高压燃气开关阀门的漏气,实现管道内压力和各阀门漏气的自动检测。

为有效防止炉内燃气浓度含量过高时,遇火或再次点火时会发生爆燃事故,炉内必须具备燃气浓度自动检测、报警功能,确保在燃烧器未点燃或点火不成功时,不打开燃气阀门,或在炉内燃气浓度过高时,能自动关闭燃气阀门,并在现场声音报警、控制台上提示报警。

四、安全规程

1. 燃烧器操作

点火操作顺序

开除尘器,形成炉内负压——开燃烧器风机,清除燃气、燃烧尾气等沉积残余气体——点火,供小气,形成稳定火焰——调节进气量、风量,进入正常燃烧。

点火不成功或燃烧器熄火,应立即检查燃烧器燃料阀是否关闭,排除异常后,方可再次点火。

正常停机操作顺序

关燃料阀——开燃料放空阀——停风机。

非正常停机检查顺序

燃烧器燃料阀——燃料管截止阀——燃料放空阀——风机。

2. 企业安全规程

1)生产前,当班操作人员必须先检测燃气泄漏情况(主要检测点是燃烧炉天然气燃烧系统和燃气降压柜、管道总阀门),在确保无泄漏的情况下方可开始生产。

2)在生产过程中,当班生产人员必须每小时进行一次手动检测燃气泄漏情况,如有异常要及时关闭总阀进行处理,确保燃气无泄漏后方可继续生产。

3)生产人员必须按燃气设备操作规范进行操作,杜绝违规操作。

4)生产班组在结束当班生产任务时,要再次确认燃气系统正常后方可离开生产现场,如有异常必须修复正常后方可离开生产现场。

5)严禁在燃气配气站内或使用燃气场所堆放易燃物品、使用明火、吸烟。

6)严禁利用燃气管道作电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体,以免引起火花。

7)使用燃气场所应备有足够数量的消防器材。

8)炉前操作必须特别注意下列要求:

①燃气管上的总阀应无泄漏,保持完好;现场报警仪正常。

②点火前应先检查各种闸(),管道等是否有漏气、漏风等现象,鼓气设备等是否运转正常,烟道抽力是否符合开炉标准,操作区内是否有明火等;

③在燃烧过程中经常观察炉内燃烧情况及燃气压力变化。随时注意调整空气与燃气比例,以保证燃烧正常。

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