為深入貫徹習近平總書記關(guān)于安全生產(chǎn)重要指示批示精神,認真落實《工貿(mào)安全生產(chǎn)治本攻堅三年行動方案(2024—2026年)》有關(guān)要求,著力解決典型事故暴露出的設備、工藝安全風險高的問題,提升工貿(mào)行業(yè)本質(zhì)安全水平,有效防范化解重特大事故,應急管理部執(zhí)法工貿(mào)局組織編制了《工貿(mào)行業(yè)安全生產(chǎn)落后技術(shù)裝備淘汰目錄(第一批)》(以下簡稱《目錄》),推動企業(yè)采用先進、成熟、可靠的工藝設備,大幅提升安全保障水平。
《安全生產(chǎn)法》第三十八條明確,國家對嚴重危及生產(chǎn)安全的工藝、設備實行淘汰制度,生產(chǎn)經(jīng)營單位不得使用應當淘汰的危及生產(chǎn)安全的工藝、設備。2015年—2017年,針對工貿(mào)行業(yè)安全生產(chǎn)落后工藝、技術(shù),原國家安監(jiān)總局先后發(fā)布了《淘汰落后安全技術(shù)裝備目錄(2015年第一批)》(安監(jiān)總科技〔2015〕75號)、《淘汰落后安全技術(shù)工藝、設備目錄(2016年)》(安監(jiān)總科技〔2016〕137號)、《金屬冶煉企業(yè)禁止使用的設備及工藝目錄(第一批)》(安監(jiān)總管四〔2017〕142號)等文件,推動工貿(mào)企業(yè)進一步加大安全投入,提升本質(zhì)安全水平和安全保障能力,為有效防范工貿(mào)企業(yè)生產(chǎn)安全事故、促進行業(yè)安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)發(fā)揮了重要作用。
近年來,工貿(mào)行業(yè)發(fā)生的典型事故暴露出一些工藝技術(shù)和設備設施本質(zhì)安全水平低、安全風險較高等問題。同時,隨著行業(yè)新工藝、新技術(shù)、新裝備、新材料的不斷產(chǎn)業(yè)化應用,更安全、成熟、可靠的工藝設備不斷更新?lián)Q代,編制淘汰落后工藝設備目錄勢在必行。在充分調(diào)研工貿(mào)企業(yè)安全生產(chǎn)落后技術(shù)裝備情況基礎上,廣泛征求意見、多次召開研討會,結(jié)合各地區(qū)、各企業(yè)的實際情況,編制了《目錄》。
《目錄》共13項,其中禁止類11項,限制類2項,明確了限制范圍、改造時限和代替建議。
禁止類淘汰落后設備11項中冶金行業(yè)有5項:采用人工開眼出鐵的高爐、礦熱爐;僅采用人工點火的脫硫(活性炭再生)解析塔熱風爐、脫硝熱風爐;無冷卻壁水冷系統(tǒng)、僅依靠外部噴淋打水冷卻的高爐;無火焰監(jiān)測和熄火保護裝置的鐵包、鋼包、中間包烘烤器;采用球式蓄熱體的高爐配套熱風爐。
限制類淘汰落后設備2項主要包括:鋁加工(深井鑄造)設備設施2項:鋁加工(深井鑄造)企業(yè)采用固定式澆鑄爐;采用鋼絲卷揚機牽引的鑄造底座(托盤),要求新(擴)建項目禁用。
條款說明
(一)冶金企業(yè)采用人工開眼出鐵的高爐、礦熱爐。
開眼出鐵是高爐、礦熱爐生產(chǎn)的重要工序,存在易造成群死群傷的高溫熔融金屬、煤氣等安全風險。人工開眼操作通常需要采用氧氣管等方式燒穿爐眼,人工操作對出鐵口的大小和鉆孔的深度難以控制,為后續(xù)的堵眼工作造成困難,容易出現(xiàn)爐口堵塞、鐵流溢出、鐵水落地、一氧化碳逸散等情況,工作環(huán)境惡劣,安全風險較大。
采用開鐵口機開眼的高爐、礦熱爐,利用機械設備遠程進行開眼操作,精準調(diào)整開鐵口機的角度和鉆入深度,減少了現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量,解決了人工勞動帶來的潛在危險,提升了本質(zhì)安全水平和安全保障能力。
(二)冶金企業(yè)僅采用人工點火的脫硫(活性炭再生)解析塔熱風爐、脫硝熱風爐。
脫硫(活性炭再生)解析塔熱風爐、脫硝熱風爐是節(jié)能減排、低碳循環(huán)重要環(huán)節(jié),煙氣流經(jīng)吸附塔,煙氣中的SO2和氮氧化物在塔中被活性炭吸附,然后將活性炭輸送到解析塔,在解析塔中,加熱活性炭使SO2和氮氧化物被釋放出來,并輸送到制酸系統(tǒng),進行回收和利用。
脫硫脫硝熱風爐的燃料主要為煤氣,僅采用人工點火時點火程序復雜、成功率較低,可能需要反復點火、吹掃,使得過程中人員長時間暴露在煤氣危險區(qū)域,容易造成人員一氧化碳中毒事故,安全風險較高。
目前,國內(nèi)部分企業(yè)采用自動點火的脫硫(活性炭再生)解析塔熱風爐、脫硝熱風爐,不僅能夠遠程進行點火程序,減少人工操作失誤等原因造成的一氧化碳中毒事故,還能夠簡化點火流程、提高熱風爐點火的成功率并遠程監(jiān)控點火效果,配有熄火保護程序,降低了點火的危險性,減少了人與煤氣接觸,提升生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全水平。
(三)冶金企業(yè)無火焰監(jiān)測和熄火保護裝置的鐵包、鋼包、中間包烘烤器。
鐵包、鋼包、中間包烘烤器是冶金企業(yè)生產(chǎn)工序中的重要設備之一,主要用于新砌、冷修、干燥、周轉(zhuǎn)以及在線快速升溫的各種鋼鐵水罐的烘烤。
目前,烘烤器主要使用煤氣、天然氣等介質(zhì)作為燃料,在使用過程中,如果發(fā)生點火失敗或運行過程中熄火,可能造成燃料泄漏,印發(fā)爆炸、中毒和窒息等事故。
采用火焰監(jiān)測和熄火保護裝置的鐵包、鋼包、中間包烘烤器,一旦發(fā)生火焰熄滅,可快速自動切斷燃料供應,有效防止有毒有害氣體泄漏。
(四)冶金企業(yè)無冷卻壁水冷系統(tǒng),僅依靠外部噴淋打水冷卻的高爐。
高爐冷卻是指通過在爐襯或爐殼增加冷卻裝置以增大爐襯內(nèi)的溫度梯度,從而保護金屬結(jié)構(gòu)和混凝土構(gòu)件,同時使爐襯凝成渣皮,保護爐襯,延長爐襯工作能力和高爐使用壽命。
外部噴淋打水冷卻是在爐殼外部安裝噴水管,通過高爐爐殼冷卻爐襯的一種冷卻方式。僅依靠噴淋打水冷卻的高爐,熱量吸收效果差,對爐殼冷卻不均勻,冷卻不能深入,只限于爐殼或碳磚爐襯的冷卻,可能導致爐襯腐蝕加快,造成高爐燒穿。
近些年來,大多數(shù)企業(yè)已采用冷卻壁水冷系統(tǒng)水冷卻方式,冷卻壁水冷系統(tǒng)是指通過裝在爐襯和爐殼之間的壁形冷卻器,冷卻壁內(nèi)部鑄有無縫鋼管,通過內(nèi)部冷卻壁中的冷卻水流動帶走熱量進行冷卻。其冷卻面積大,爐殼開孔小,密封性好,不破壞爐殼的強度,耐腐蝕,便于維護和更換,解決了原本冷卻不深入、爐襯腐蝕嚴重的問題。
(五)冶金企業(yè)采用球式蓄熱體的高爐配套熱風爐。
熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備,是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分,主要分為蓄熱式和換熱式兩種,蓄熱式熱風就是在燃燒過程中由熱風爐內(nèi)蓄熱體將熱量儲備起來,當轉(zhuǎn)為送風后,蓄熱提將熱量傳給冷風,把冷風加熱后送至高爐煉鐵。
球式蓄熱體熱風爐為蓄熱式的一種,實質(zhì)是以自然堆積的耐火球作為蓄熱體,將煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量以耐火球為媒介傳給高爐鼓風的過程。耐火球蓄熱性能較差、壽命較短,容易出現(xiàn)球體結(jié)球、分化、黏結(jié)從而影響球床透氣性,使熱風爐送風阻損增加,風溫下降,因此需要頻繁進行換球作業(yè)。而熱風爐內(nèi)部屬于有限空間且存在高爐煤氣,人員作業(yè)存在中毒窒息風險。
目前,1000m3以上高爐配套熱風爐多采用格子磚等先進蓄熱體,通過單位面積上增加格子磚的孔數(shù)增大受熱面積,格子磚可以在高溫下長時間工作,膨脹率較低,抗腐蝕性能較強,換熱溫度高、熱利用率高,能夠降低因頻繁換球、點火帶來的風險。
(六)鋁加工(深井鑄造)企業(yè)采用固定式澆鑄爐。
鋁加工(深井鑄造)工藝的澆鑄爐主要分為固定式澆鑄爐和傾動式澆鑄爐,區(qū)別在于爐體是否能夠傾動。固定式澆鑄爐大部分通過人工的方式控制鋁液流出和流量大小,作業(yè)人員操作習慣差異會造成鑄造過程中液位波動大,出現(xiàn)意外情況只能依靠現(xiàn)場作業(yè)人員處置。
傾動式澆鑄爐的鋁液流出由傾動爐的傾動角度自動控制,液位、流速穩(wěn)定,且與鑄造系統(tǒng)聯(lián)鎖,出現(xiàn)意外情況后,可通過自動控制爐體傾斜角度實現(xiàn)精準控制鋁液流量,澆鑄過程流槽液位穩(wěn)定,且爐體傾動控制系統(tǒng)可與流槽液位波動、冷卻水流量等聯(lián)鎖控制,出現(xiàn)異常情況爐體可迅速回傾,減少人為處置不當引發(fā)事故,本質(zhì)安全水平高。
(七)鋁加工(深井鑄造)企業(yè)采用鋼絲卷揚機牽引的鑄造底座(托盤)。
對鑄造底座(托盤)的牽引方式主要有鋼絲卷揚機牽引和液壓牽引兩種。鋼絲卷揚機靜態(tài)穩(wěn)定性差,動態(tài)響應慢,大多都是開環(huán)控制,很難實現(xiàn)速度穩(wěn)定。鋼絲繩為耗材,需每日人工檢查和定期更換,且在鑄造過程中,可能由于鋼絲繩被拉長而引起鑄造機平臺歪斜擺動,甚至極端情況下出現(xiàn)鋼絲繩斷裂情況。2018年江陰市易澤鋁業(yè)有限公司“8·28”較大爆炸事故就是一起典型案例。
液壓牽引使用液壓油缸升舉引錠盤,靜態(tài)穩(wěn)定性好,動態(tài)響應快,利用PLC運算,比例閥(或者調(diào)節(jié)閥)和流量計形成閉環(huán)控制,速度響應快,準確度高,穩(wěn)定性好??膳c冷卻水流量,壓力,溫度,實時鋁液存量、溫度、鑄造速度等關(guān)鍵參數(shù)實現(xiàn)聯(lián)鎖,降低安全風險。