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冶金企業(yè)煉鐵單元危險有害因素辨識

2021-07-21 14:28
中國金屬通報 2021年14期
關鍵詞:冶金危險源危險

代 維

(河鋼承鋼再制造中心,河北 承德 067002)

根據《安全評價通則》(AQ8001)及《安全預評價導則》(AQ8002)要求,結合某鋼鐵企業(yè)煉鐵系統(tǒng)生產線項目運行情況,對其工藝特征、設備設施、廠區(qū)布置、作業(yè)特點進行分析,得出項目運行中可能存在的危險有害因素,并確定危險源的標準級別。

1 冶金事故的發(fā)生機理

冶金事故的發(fā)生伴隨著生產產生,冶金生產中人、物、能量、信息因素在動態(tài)、交互、反饋式的作用。人的因素受到人的安全意識水平、個人技能、應變能力、企業(yè)環(huán)境等因素的影響,從而通過自身調節(jié)系統(tǒng),控制自己行為,使其行為處于一個可控狀態(tài)。這種控制包括正反向控制,正向控制使其行為趨于平衡狀態(tài),反向控制使其行為遠離平衡狀態(tài),由于人本身是一個開放系統(tǒng),在遠離平衡態(tài)時會通過與外界的能量交換,可形成新的平衡態(tài)。但若人的因素超出一定的控制范圍,就會變成危險因素。危險因素與非危險因素也處于動態(tài)變化中,通過系統(tǒng)的自組織、協(xié)同等作用,危險因素可變?yōu)榉俏kU因素,處于受控狀態(tài)。冶金生產需要的能量包括熱能、機械能、電能等,因此,能量因素受電能穩(wěn)定性指數、熱能、機械能可控性等因素的影響。信息因素受管理指數、資料完備率、信息傳遞準確率、信息處理指數、危險信息辨識率等因素的影響。物的因素受安技投入狀態(tài)指數、生產設備及現(xiàn)場狀況指數、生產能力指數等影響。同樣,物、信息、能量因素同人的因素一樣,時時處于正反向控制中,危險因素和非危險因素在一定條件下可相互轉化。而且人、物、能量、信息因素又受整個系統(tǒng)外界環(huán)境影響,促進或抑制危險因素的出現(xiàn)。在冶金生產系統(tǒng)中,危險因素受非線性作用,處于動態(tài)變化中,危險因素的作用方式一般有三種,一是單因素作用,二是雙因素作用,三是多因素作用。若單因素的危險度超過一定范圍,就要發(fā)生突變,導致發(fā)生事故。雙因素和多因素作用方式有物理、化學、生物作用三種方式,當聯(lián)合作用超過一定危險度將發(fā)生突變,導致事故的發(fā)生。若未達到突變值,則整個系統(tǒng)的危險信息將作用于整個系統(tǒng),加速或抑制事故的發(fā)生。

2 冶金事故的特點及演化規(guī)律

2.1 特點

(1)事故的因果性。事故是許多因素互為因果連續(xù)發(fā)生的結果,即一個因素是前一因素的結果,而又是后一因素的原因。也就是說,因果關系有繼承性,是多層次的。

(2)事故的偶然性、必然性和規(guī)律性。從本質上講,傷亡事故屬于在一定條件下可能發(fā)生,也可能不發(fā)生的隨機事件。就一特定事故而言,其發(fā)生的時間、地點、狀況等均無法預測。

事故是由于客觀存在不安全因素,隨著時間的推移,出現(xiàn)某些意外情況而發(fā)生的,這些意外情況往往難以預知。因此,事故的偶然性是客現(xiàn)存在的,這與是否掌據事故的原因毫無關系。換言之,即使完全掌握了事故原因,也不能保證絕對不發(fā)生事故。

事故的偶然性還表現(xiàn)在事故是否產生后果人員傷亡、物質損失、后果的大小如何都是隨機的,難以預測。反復發(fā)生的同類事故,并不一定產生相同的后果。

事故的偶然性決定了要完全杜絕事故發(fā)生較困難,甚至不可能。事故的因果性決定了事故發(fā)生的必然性,事故是一系列因素互為因果、連續(xù)發(fā)生的結果。事故因素及其因果關系的存在決定了事故或遲或早必然要發(fā)生,其隨機性僅表現(xiàn)在何時、何地、因什么意外事件觸發(fā)產生而己。

事故的必然性中包含著規(guī)律性。既為必然,就有規(guī)律可循。必然性來自因果性,深入探查、了解事故因素的因果關系,就可發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的客觀規(guī)律,從而為防止事故發(fā)生提供依據。

(3)事故的潛在性、再現(xiàn)性和預測性。事故往往突然發(fā)生,然而導致事故發(fā)生的因素,即所謂“隱患”或潛在危險早就存在,只是未被發(fā)現(xiàn)或末受到重視而己。隨著時間的推移,一旦條件成熟,就會顯現(xiàn)而釀成事故,這就是事故的潛在性。

事故一經發(fā)生,就成為過去。時間一去不復返,完全相同的事故不會再次顯現(xiàn)。然而,未真正了解事故發(fā)生的原因,并采取有效措施去消除這些原因,就會再次出現(xiàn)類似事故。人們根據對過去事故所積累的經驗和知識,以及對事故規(guī)律的認識,使用科學的方法和手段,對未來可能發(fā)生的事故進行預測。

(4)巨大的破壞性。冶金生產,由于空間有限,發(fā)生事故時,易造成巨大的破壞性。

(5)事故的相關性。冶金生產系統(tǒng)多種危險因素共存的生產環(huán)境,決定了在不同的地區(qū)各種災害發(fā)生的危險程度、災害產生后果的嚴重程度各不相同。同一地點的某種災害事故,不僅受本地區(qū)事故因素的影響,而且受相關區(qū)域、甚至整個系統(tǒng)事故因素的影響。事故的后果,不僅影響本地區(qū)的設備、設施、人員,而且可能危及相關地區(qū),甚至整個系統(tǒng)。不同的事故形式,互為觸發(fā)事故的因果。因此,冶金災害具有很強的相關性。

(6)事故因素的動態(tài)性、隨機性、模糊性。在冶金生產系統(tǒng)中,導致事故因素的種類及其結構關系都是處在動態(tài)變化中,事故因素的出現(xiàn)機率具有隨機性,事故因素的作用方式,影響結果具有一定的模糊性。

(7)事故因素的時空依托性。事故的發(fā)生是在一定時間、空間中發(fā)生的,只有在具體時空中,危險因素才能轉變?yōu)槭鹿室蛩亍?/p>

(8)事故因素之間存在非線性關系。事故因素之間的作用方式復雜,存在非線性關系。

2.2 演化規(guī)律

冶金生產是一個從采礦、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼到軋材,以及包括運輸、機械制造、建筑安裝在內的復雜生產系統(tǒng),人、物、環(huán)境、能量、信息相互作用,產生了危險因素,危險因素和非危險因素在自控和被控中相互轉化,在一定時空條件下,導致事故的發(fā)生。事故發(fā)生又會對整個系統(tǒng)產生影響,或避免類似事故的發(fā)生,或再次發(fā)生類似事故,或發(fā)生其他事故。

3 危險有害因素辨識原則

3.1 科學性

危險有害因素的辨識是分辨、識別、分析確定系統(tǒng)內存在的危險,而并非研究防止事故發(fā)生或控制事故發(fā)生的實際措施。它是預測安全狀態(tài)和事故發(fā)生途徑的一種手段,這就要求進行危險有害因素辨識必須要有科學的安全理論作指導,使之能真正揭示系統(tǒng)安全狀態(tài)、危險有害因素存在的部位、存在的方式、事故發(fā)生的途徑及其變化規(guī)律,并予以準確描述,以定性、定量的概念清楚地顯示出來,用嚴密、合乎邏輯的理論予以清楚解釋。

3.2 系統(tǒng)性

危險有害因素存在于生產活動的各個方面,因此要對系統(tǒng)進行全面、詳細的剖析,研究系統(tǒng)和系統(tǒng)與子系統(tǒng)間的相關和約束關系,分清主要危險有害因素及其相關的危險危害性。

3.3 全面性

辨識危險及有害因素時不要發(fā)生泄漏,以免留下隱患,要從廠址、自然條件、儲存運輸、建構筑物、工藝過程、生產設備裝置、特種設備、公用工程、安全設施、安全管理體系和制度等各方面進行分析,辨識不僅要分析正常生產運轉、操作中存在的危險有害因素,還要分析辨識開車、停車、檢修、裝置受到破壞及操作失誤情況下的危險有害因素。

3.4 預測性

對于危險有害因素,還要分析其觸發(fā)事故,亦即危險有害因素出現(xiàn)的條件或設想的事故模式。

4 重大危險源辨識

(1)重大危險源辨識標準。《危險化學品重大危險源辨識(GB18218)》和安監(jiān)管協(xié)調字56 號《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》規(guī)定,重大危險源辨識包括貯存區(qū)和生產場所兩方面。貯罐區(qū)重大危險源是指儲存標準中所列類別的危險物品,且儲存量達到或超過其臨界量的貯罐區(qū)或單個貯罐。生產場所重大危險源是指生產、使用標準中所列類別的危險物質量達到或超過臨界量的設施或場所。

依據國家安全生產監(jiān)督管理總局安監(jiān)管字56號《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》中規(guī)定:①輸送GB50160 中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體,且公稱直徑≥100mm,設計壓力≥4MPa 的管道,則為重大危險源;②額定蒸汽壓力大于2.5MPa,且額定蒸發(fā)量≥10t/h 的蒸汽鍋爐構成重大危險源。

依據《河北省重大危險源分級評定辦法》冀安監(jiān)管應急12 號中規(guī)定,對工業(yè)管道而言,①輸送GBZ-230中,毒性程度為極度、高度危害氣體(不含煤氣),且公稱直徑≥100mm 的管道和公稱直徑≥800mm 的煤氣管道;②輸送GBZ-230 中,毒性程度為極度、高度危害液體介質、GB50160 及GB50016 中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體,或甲類可燃液體介質(包括液化烴),且公稱直徑≥100mm,設計壓力≥4MPa 的管道;③輸送其他可燃、有毒氣體、液體介質,且公稱直徑≥100mm,設計壓力≥4MPa,設計溫度≥400℃的管道。對于壓力容器重大危險源辨識,規(guī)定屬下列條件之一的壓力容器:①介質毒性程度為極度、高度、中度危害的三類壓力容器;②盛裝易燃易爆介質,最高工作壓力≥0.1MPa,且PV ≥100MPa·m3的壓力容器。

(2)重大危險源辨識。本次評價的某冶金企業(yè)危險化學品高爐煤氣屬于一氧化碳、二氧化碳、氮氣和極少量氫氣等各種氣體的混合物。

氧氣、氮氣輸送管道。氧氣、氮氣不在《危險化學品重大危險源辨識(GB18218)》中,不屬于重大危險源辨識范疇。全廠高爐煤氣管道最大直徑為DN3000,煤氣管網壓力4~200kPa,低于4MPa 的規(guī)定。因此,煤氣管道不屬于重大危險源。

同時,還可按高爐煤氣管道長度100m、管徑3.00m 計算,煤氣含量按706.5m3(πr2×100m=3.14×(1.5m)2×100m=706.5m3)估算,即系統(tǒng)內煤氣總量706.5m3。于是,706.5m3×1.33kg/m3=939.645kg,高爐煤氣中一氧化碳含量約為20~30%,則一氧化碳重量約為939.645kg×30%=281.89kg=0.281t。可見,q/Q=0.281t/20t <1,不構成重大危險源。依據《重大危險源分級評定辦法》安監(jiān)管應急12 號進行分級辨識,重大危險分級辨識結果如表1 所示。

表1 重大危險源分級辨識結果

5 結論

參照GB6441《企業(yè)職工傷亡事故分類》,該鋼鐵有限公司在煉鐵生產及維護過程中的主要危險因素包括煤氣中毒、火災、容器爆炸、灼燙、起重傷害、觸電、機械傷害、高處墜落、物體打擊、車輛傷害、窒息等;有害因素包括高溫、粉塵、噪聲等。

依據《危險化學品重大危險源辨識(GB18218)》和安監(jiān)管協(xié)調字56 號《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》規(guī)定,重大危險源辨識包括貯存區(qū)和生產場所兩個方面。經過重大危險源辨識,結果分級為三級重大危險源,分別是高爐爐頂煤氣導出管(Φ2000mm)、高爐煤氣上升管與下降管(Φ2600mm)、高爐凈煤氣管道(DN3000)。

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