喷煤系统停氮事故应急处置预案.docx
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喷煤系统停氮事故应急处置预案.docx
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喷煤系统停氮事故应急处置预案
炼铁喷煤系统突发停氮事故应急处置预案
某钢铁联合企业现有2套煤粉制备及喷吹系统,其生产能力约91吨/小时,担负为炼铁高炉提供优质煤粉的任务。
为实现降本增效,该公司决定将高炉喷吹煤粉烟煤比例从30%提高到35%,而混合煤粉挥发份也将从原来17%相应提升至20%,其燃爆危险性也相应增加。
煤粉为乙类火灾危险品,具有自燃和煤尘爆性的危险。
喷煤系统在煤粉制备、输送、喷吹等运行过程中具有一定的危险性,,因受CO、O2超标、温度失控、静电、碰撞、摩擦、振动等因素影响,会引起煤粉自燃、着火、爆炸,特别是制粉系统中可燃粉尘浓度处于爆炸区并以悬浮状态存在,加之密闭空间,当遇到高温、静电、氧含量超标,都会产生自燃,引发煤尘爆炸事故。
煤粉危险特性
序号
项目
危险性描述
控制措施
1
挥发份含量
挥发份愈高爆炸危险性越大,当煤粉挥发份小于10%,一般不考虑爆炸性
选择挥发份小于10%的烟煤
2
煤粉细度
煤粉颗粒在100um以上,几乎不会发生爆炸
控制煤粉粒度、温度,氮气密封
3
气粉混合物浓度
煤粉与空气混合,若爆炸浓度在1.2~2.0kg/m3,当气粉混合物中的氧气浓度达到17.3%,极易发生爆炸
氮封、控制扬尘及温度
4
气粉混合物的流速
流速过低容易引起沉积,流速过高容易引起静电火花
(一般流速控制在16~30m/s)
控制流速
5
气粉混合物的温度
当气粉混合物温度较高时易引起爆炸
控制储存和输送温度
6
煤粉水分
过于干燥的煤粉爆炸危险性较大
氮封、控制温度和水分
7
煤粉沉积和外来火源
煤粉沉积时间过长容易导致煤粉自燃(自燃温度在140℃~330℃),外来火源和爆炸物会直接导致煤粉发生燃烧和爆炸
控制流速减少沉积,控制温度和火源,氮封
为此,采用稳定可靠的氮气密封,为喷煤系统运行提供有效的安全保障。
两大喷煤系统正常氮气使用量5500m3/h,最大需用量是8500m3/h,正常使用氮气压力0.6~0.8MPa,非生产状态下临时应急保护用氮最低压力为0.3MPa。
1事故风险分析
在煤粉制备及喷吹运行过程中,如因氮气供给不足或突然中断,煤粉在密闭空间内存在时间过长,煤粉仓/罐的温度会急剧升高,当煤粉存放的密闭仓/罐温度升至安全限值以上,仓/罐内氧含量超过安全限值,煤粉就会发生自燃,进而引发煤尘爆炸,爆炸后产生的气浪会使沉积的粉尘飞扬,造成二次爆炸事故。
煤粉爆炸后不仅产生冲击波伤人和破坏建筑物,同时产生大量的一氧化碳,使人中毒死亡。
a)事故类型:
火灾、爆炸、中毒窒息
b)事故发生的区域、地点或装置的名称:
喷煤生产系统的煤粉仓、喷吹罐
c)事故发生的可能时间、事故的危害严重程度及其影响范围:
当煤粉仓/喷吹罐氮气供给不足或中断时间超过2个小时以上,当仓/罐内温度升超过85℃以上,氧含量超过12%,煤粉仓/喷吹罐内的煤粉会发生自燃,如控制不力,进而引发仓/罐内煤尘爆炸和CO泄漏,对作业区域的人员和设备、构筑物造成伤害或破坏。
d)事故前可能出现的征兆:
煤粉仓/喷吹罐的在线测温装置(多支热电偶)所测温度全部超标,且温度持续上升,则断定煤粉已着火,进而发现压力升高,如无控制措施,高速气流会从泄爆孔泄出。
e)事故可能引发的次生、衍生事故:
因煤粉自燃,造成仓/罐内生产大量CO、CO2,CO气体从仓/罐阀门口或泄爆孔泄露,造成喷煤生产系统区域的作业人员发生一氧化碳中毒,同时因煤尘自燃或爆炸会产生大量的有毒、有害气体,会对环境生产一定的污染。
2应急指挥机构及职责
2.1指挥机构
针对煤粉制备及喷吹系统的运行特点,结合公司氮气输送、调配、使用管理模式,为应对喷煤系统突发停氮事件带来的危险,及时消除事故隐患,避免发生火灾、爆炸及煤气中毒事故,公司成立由总调度室、制氧厂、炼铁厂、炼铁运行车间等单位部门组成的喷煤系统停氮事故应急指挥部。
由公司总调度室调度中心主任担任应急指挥长,调度中心副主任担任副指挥长(具体负责应急协调管理事宜),炼铁厂生产调度室主任/副主任为现场指挥、炼铁厂运行车间主任/副主任为现场抢险负责人。
具体人员如下:
指挥长:
总调度室副总调度长兼调度中心主任
副指挥长:
调度中心副主任
下设办公室,由调度中心副主任担任主任
1、氮气安全供给组
组长单位:
制氧厂调度室责任人:
成员:
调度室值班领导、制氧机组当班大班长
2、应急指挥组
组长单位:
公司调度中心责任人:
成员:
煤调中心值班调度主任及当班调度员,各科室长
3、现场协调组
组长单位:
炼铁厂责任人:
调度主任
成员:
(调度室副主任)、厂调当班主调度员、设备科科长、各车间主任
4、应急处置组:
组长单位:
炼铁运行车间责任人:
主管生产设备的副主任
成员:
喷煤工段工段长、当班班长及岗位操作人员
5、物资供应组:
组长单位:
仓储处
成员:
当班保管员、运行车间设备材料员
6、警戒、后勤及其他:
组长单位:
炼铁厂综合办
成员:
炼铁厂各科室工作人员
2.2职责
指挥部
1、突发停氮事故,发布预警信息,启动和解除应急处置命令、信号;
2、组织指挥应急队伍实施紧急处置行动;
3、向公司及上级汇报或向友邻单位通报事故情况,提出应急支持的请求;
4、组织事故调查、总结应急处置经验教训。
办公室
1、负责预案的编制、修订工作;
2、组织应急救援队伍,并组织实施和应急演练;
3、检查督促各相关单位做好事故预防和应急处置的各项准备工作。
氮气供给保障组
1、将煤粉制备及喷吹系统列为氮气第一用户,优先供给安全、稳定、可靠的氮气;
2、当供氮设备计划检修或短时停机处理故障,应提前将情况向公司调度中心报告,并采取技术手段进行总体调控,优先保证喷煤系统的氮气供给;
3、当发生突发事故造成供氮设备较长时间停机,应在最短时间向公司调度中心报告具体事故情况,并采取应急措施,利用氮气罐的剩余气量全力供给喷煤系统,以确保喷煤系统在规定的时间安全退出。
应急指挥组
1、当接到制氧厂发出的停氮事故信息后,应根据停氮时间长短、现有氮气保有量等因素,对公司生产系统氮气使用进行快速调配,确保喷煤系统优先使用氮气;
2、根据停氮对喷煤系统的影响程度及安全要求,对炼铁厂及喷煤系统下达停用烟煤、改用全空气喷吹、停止装煤全力喷吹、停止制粉清理罐内存粉、手动排空仓/罐内存粉并向内打水等应急处置指令,对其他氮气使用用户做出限制或停止使用的指令。
3、根据事故应急处置的情况,发出扩大救援或取消应急状态的指令,并对公司范围内的应急队伍和应急资源、设备进行指挥和调配。
4、做好应急结束后的收尾性工作的组织。
现场协调组
1、根据总调度室调度中心发出的指令,对本生产区域的其他氮气使用做出停止使用、切断关闭的指令,对运行车间及喷煤主控制岗位人员下达停用烟煤、改用全空气喷吹、停止装煤全力喷吹、停止制粉清理罐内存粉、手动排空仓/罐内存粉并向内打水等应急处置指令;
2、负责组织应急抢险队伍并调用本系统应急资源对喷煤系统开展现场紧急处置和抢险救援工作。
应急处置组
1、根据公司应急指挥部及厂部下达的应急指令,组织抢险人员开展现场处置,及时控制和消除危险状态,防止事态扩大;
2、根据现场处置进展,及时向公司/厂部汇报应急救援情况,提出应急支援或取消应急状态的请示;
3、负责应急救援后的现场清理和生产恢复等后续工作;
4、对应急处置进行总结上报,对应急救援提出建议和改进意见。
物资供应组
结合现场处置情况,根据应急指挥部的应急指令,及时组织供应应急物资和抢险抢修所需的设备备品、备件。
警戒、后勤及其他保障组
根据应急指挥部及现场指挥的应急命令,组织相关人员对事故现场进行临时警戒,提供必要的后勤、通讯及其他应急救援帮助。
指挥人员:
指挥长:
负责组织指挥喷煤系统突发停氮事故的应急救援/处置。
副指挥长:
协助总指挥负责应急处置的具体指挥工作,当总指挥不在现场时代行全权指挥职能。
现场指挥:
根据应急指挥部的应急指令,具体负责现场应急救援的组织协调及人员、物资的调配。
抢险处置负责人:
根据公司应急指挥部(调度中心)/现场应急指挥(厂部生产调度)的应急命令,组织抢险人员开展现场处置和应急救援,控制事态发展、减少事故损失及人员伤亡。
专职安全员:
协助应急指挥部做好事故报警、信息通报、现场警戒及人员疏散。
喷煤主操作工:
根据应急指令,负责事故处置状态下,设备的开、停及阀门的切换操作。
其他人员:
按照各自分工,严格执行安全管理制度、操作规程和应急处置预案/方案,服从管理和应急指挥,正确佩戴和使用劳动防护器具/用品,确保自身、他人、设备的安全。
3 处置程序
应急指挥部接到停氮事故的信息后,应按照分级响应的原则立即确认事故状况及影响范围,及时研究应对方案,发出预警信息,通知指挥部成员及相关单位采取有效措施防控事故发生。
3.1预警的条件
当发生以下事故时,应当做好启动本预案的准备:
1、部分制氧机组计划检修或突发故障非计划停运,导致供氮能力下降,影响氮气用户正常生产使用的;
2、制氧机组突发故障造成长时间停产(停机超过6个小时以上的),氮气罐或液氮储槽所剩余的氮不能保证喷煤系统停车保安用氮的;
3、公司生产系统突发事故,造成喷煤系统停电、停气的;
4、指令相关生产单位采取防范措施,并跟踪事态发展。
当事态扩大或事故影响超出炼铁喷煤作业区域,可能对周围单位人员、生产造成威胁的;
5、当应急指挥部认为事故较大,有可能超出本级处置能力或对公司区域外范围造成影响的,应及时向市人民政府安全生产应急救援指挥中心报告,请求市政府实施应急救援或应急支援,同时向事故可能影响范围内的单位、社区通报,以做好事故防范和应急避险工作。
3.2响应级别
根据停氮时间、剩余氮气量以及突发事件对喷煤系统运行安全的影响程度和引发事故后果的严重性,公司将煤粉制备喷吹系统突发停氮事故的应急响应分为一级(高度危险)、二级(严重危险)、三级(危险)、四级(一般影响)等四级应急响应,分别用红色、橙色、黄色、蓝色表示。
1、一级红色响应:
当因供电事故或自然灾害事故造成制氧厂4#、5#制氧机组突发大面积和长时间停机事故,造成喷煤系统停氮时间超过2个小时以上或停电造成喷煤系统自动控制失效的,对喷煤系统安全造成严重影响,有引发煤粉自燃、爆炸和一氧化碳泄漏等重大生产安全事故的;
2、二级橙色响应:
当制氧厂突发事故,造成部分制氧机组较长时间停机事故,液氮储槽和氮气罐内剩存氮气量在供给时间及流量、压力方面的不足,需采取紧急措施方可保证喷煤系统安全的;
3、三级黄色响应:
当制氧厂突发事故造成部分机组停机在8小时以内,储存的氮气量尚能保证6小时以内使用低压氮,尚能维持喷煤系统安全的;
4、四级蓝色响应:
因计划检修或临时短时间停产,剩余氮气经集中调控,能保证喷煤系统生产运行的。
3.3信息报告与处置
3.3.1信息报告
公司各部门及生产单位、作业岗位均设置有固定联系电话,生产系统现场调度员配备有无线对讲机与各级生产调度室保持联系,出现异常情况,岗位人员均可通过电话直接向应急指挥部办公室(总调调度中心)报告。
应急办公室设立应急值班电话:
xxxxxxx,由当班调度员全天24小时值班,除此另设联系电话:
xxxxxxx生产电话:
xxxxxxx作为应急报警备用电话。
1、当制氧厂制氧机组发生故障非计划停车,造成停氮事故发生的,当班大班长应立即通过电话将事故情况向公司调度中心报告,制氧厂生产调度领导将应急供氮措施方案同时报告济钢调度中心。
2、制氧厂对供氮机组进行计划检修的,厂调度主任应提前8小时以上向公司总调室通报检修计划及影响供氮时间及范围,同时将保证供氮的措施方案一并通报。
3、当公司生产系统突发事故或自然灾害,导致喷煤系统发生停电事故的,事故单位及炼铁厂运行车间喷煤系统当班班长应立即将事故情况向公司调度中心报告,同时向炼铁厂生产调度室和车间报告。
4、当班的各级调度员在接到事故信息后,应详细记录事故信息,并将情况向总调度长报告,同时报告调度中心主任和副主任。
事故报告内容应急包括但不限于下列内容:
⑴事故时间及地点、事故损失及现场情况;
⑵事故造成的停氮时间及影响区域;
⑶停产抢修及恢复生产所需的时间;
⑷临时供氮措施和应急处置方案;
⑸已经采取的措施和应急处置的重点;
⑹其他应当报告的情况。
3.3.2信息处置
1、当发生停氮事故或因停电、自然灾害造成生产系统停电、停气、停水的,事故单位的现场作业人员应立即将事故情况向公司总调度室调度中心和本单位生产调度室、车间领导报告;
2、各基层单位领导接到事故信息后,在同时向公司、厂级领导报告的同时,应立即赶赴事故现场,进一步了解事故信息,并组织展开事故抢险或救援工作。
3、总调当班调度员在接到停氮事故信息后,应详细记录,查明事故原因、影响范围、停产和恢复所需时间、损失情况等,并将事故情况向总调度长/副总调度长、调度中心主任/副主任报告。
4、副总调度长、调度度中心主任/副主任接到事故信息后,应及时向炼铁厂和炼铁厂运行车间、喷煤系统发出预警信息,并根据停氮对喷煤的影响程度和可能引发的后果严重程度,启动应急预案,按相应的级别实施分级响应机制:
⑴一级红色响应:
立即切断其他用户低压和高压氮气,对喷煤系统下达停机和清除仓/罐内积存的煤粉,如有必要可下达向煤粉密闭仓/罐先打水再清除的指令(喷煤系统缺氮超过2个小时并可能持继无氮气和空气供给的);
⑵二级橙色响应:
立即下令炼钢、炼铁等其他用户退出低压用氮,通知喷煤系统停车,使用剩余的氮气进行低压保安,同时立即将仓/罐内煤粉喷空(喷煤系统停氮后,剩余氮气供给不足6小时以上)。
⑶三级黄色响应:
通知其他用户退出氮气使用,通知喷煤系统停止使用烟煤,减少仓/罐内煤粉数量,并做好仓/罐内煤粉喷空的准备。
⑷四级蓝色响应:
减少炼钢、炼铁等其他用户的氮气用量,通知喷煤系统减少喷煤的烟煤使用比例,确保喷煤中压氮气用量稳定在4500m3/h左右(不低于8小时)或者临时使用全空气喷吹(中压氮和低压氮不足不能维持正常使用量8个小时以上的)。
5、炼铁厂在接到停氮事故信息后,应快速通知喷煤系统岗位人员做好应对,并及时通知其他用户停止用氮,在10分钟钟内关闭非喷煤系统的氮气管道进气阀门(烧结系统的气动阀可使用少量氮气或用空气替代),
6、调度中心应随时掌握氮气存量变化和喷煤系统的运行变化,制氧厂应定时向调度中心报告氮气供给变化和设备恢复进展变化,炼铁厂喷煤系统岗位人员应根据仓/罐内温度及含氧量及仓\罐内煤粉存量的动态变化,及时上报,当发现主要控制指标接近安全临界值时,必须立即上报厂部和公司应急指挥部(调度中心),并按预案要求做好紧急处置的准备。
7、当发现应急响应措施不能适应喷煤系统实际要求,对作业人员和设备设施带来安全隐患或潜在严重后果的,应及时调整应急处置方案,扩大响应级别和保安措施;随着氮气供给条件的好转,可降低应急响应级别或提前解除应急状态。
8、在喷煤系统应急响应期间,所有的职能部门及各生产单位要严格执行应急指挥部下达的应急指令,积极配合现场应急处置和事故救援,并按要求配备应急队伍和抢险救援物资,随时提供应急支援。
4 处置措施
根据公司应急指挥部下达的应急指令,炼铁厂、炼铁运行车间组织对喷煤系统停氮事故实施现场处置和应急救援活动。
如事态扩大,超出自身处置能力,立即上报公司应急指挥部,启动公司事故应急综合预案。
4.1一级红色响应采取的措施
当突发停电、停气事故,利用罐内余气不能维持低压保安用氮,仓/罐温度已接近80℃,并温度持续上升速度较快,仓/罐内含氧量达12%或在线监测设施和自动控制失效的,应按一级响应程序进行处置:
1、立即停止制粉作业,停止送煤作业,停止大、小布袋反吹;
2、关闭所有中、低压氮进气阀和中、低压连通放散阀,打开低压氮管道放散阀和中、低氮连通阀。
3、如温度超标很快但内部压力变化不大,向煤粉仓/喷吹罐内打水,然后打开人孔,进行手动操作,向外排放煤粉。
4、如密闭仓/罐温度及压力均持续上升,现场人员应立即撤离,并立即报告公司/厂调度和车间,并通知高炉区停止作业,周围人员撤离现场;
5、对出现仓/罐内着火的,按炼铁厂煤粉制备及喷吹系统事故专项预案规定的程序执行。
4.2二级橙色响应所采取的措施
当发生停氮事故,利用罐内余气尚能维持低压保安用氮(不得低于0.3MPa),应按二级响应程序进行处置:
1、停止制粉和送煤作业,停止向喷吹罐装煤,停止大、小布袋反吹;
2、尽快利用剩余氮气加大喷吹量,将罐内煤粉喷空,减少仓内煤粉存量;
3、用罐内氮气间歇性向喷吹罐、煤粉仓、布袋、磨机充低压氮;
4、利用在线监测和自动控制设施定期检测,重点关注煤粉密封仓/罐内的温度和氧含量变化;
5、当管道氮气压力低于0.3MPa且无空气替换的,如时间超过4个小时,选择向煤粉仓/罐打水和手动排放操作。
4.3三级橙色响应所采取的措施
当发生停氮事故,利用汽化氮气或球罐存气余量不能满足喷煤生产安全所需的氮气用量时,应按三级响应程序进行:
1、立即停止上烟煤,将煤粉仓的煤粉倒换为无烟煤;
2、喷吹工加大喷吹量,尽快将罐中混合煤粉喷空;
3、检查氮气使用的压力及流量,当发现压力低于0.6MPajf,停止使用氮气,改用全空气制粉喷吹;
4、如采用全空气制粉,应先关闭中压氮管道进气阀,打开空气与氮气连通阀,关闭空气与氮气连通处放散阀;
5、严密监视煤粉仓/喷吹罐内氧含量及温度,如控制指标接近临界值且持续上升变化的,立即停止上煤作业,清空煤粉,加快喷吹量。
4.4四级橙色响应所采取的措施
对出现计划检修超过8个小时,氮气供给不足且不稳定,不能确保喷煤正常生产所需的氮气用量,应按四级响应程序进行:
1、提前8个小时,将烟煤全部退下,置换成全无烟煤进行喷吹作业;
2、使用全空气喷吹操作,关闭空气与氮气连通处放散阀,打开空气与氮气连通阀;
3、关闭中压氮进气阀;
4、加强煤粉仓/喷吹罐内氧含量及温度的监视。
5 制定与实施
本预案的制订与修改由总调度室调度中心负责。
本预案自2014年x月x日起实施。
附件:
1、烟煤配比提高后氮气的调控管理办法
2、炼铁提高烟煤配比后氮气使用的安全操作暂行规定
3、高炉喷吹烟煤防爆安全规程
4、炼铁煤粉制备与喷吹系统事故专项预案
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- 煤系 统停氮 事故 应急 处置 预案