钢铁企业制氧系统风险
氧气的制造涉及超低温操作、高压操作以及高空作业,而且产品具有易燃易爆的特性以及部分产品属于有毒气体,因此极易发生设备或财产毁坏,以及中毒、坠落等造成人身伤亡的情况。氧气制造过程中面临的纯粹风险主要有以下几个方面的特点:
1. 火灾爆炸风险高
氧气易助燃,几乎与一切可燃物都可进行燃烧,与其他可燃气体按一定的比例混合后极易发生爆炸,因此火灾爆炸应是氧气生产中的主要风险。氧气燃烧时通常温度很高,火势很猛,损失严重。氧气燃烧导致的灼烫和烧伤事故往往烧伤面积大、深度深,难以治愈。氧气爆炸时通常强度很大、很猛烈,冲击性、破坏性和毁灭性极强。
冶金生产过程中导致氧气事故发生的原因主要是氧气燃烧或助燃造成的火灾、烧伤事故和氧气爆炸形成的爆炸事故,其伤害和破坏程度都很严重。分析统计表明,冶金生产中引发氧气事故的主要原因有人为的违章操作和误操作、设备设施装置的缺陷以及缺乏安全技术知识和操作不熟练等。特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因。
2. 设备损坏风险显著
我国的制氧工艺目前依然主要是采用深冷空分技术,比起变压分离和膜分离技术,虽然这种技术发展比较成熟,成本比较低,但依然在技术层面较为落后,而且生产工艺十分复杂。此种制氧工艺,为超低温操作,工艺流程复杂,难操作易失误,维修保养技术难度大、费用高,一旦中断难以短时间内恢复生产,这些都是钢铁企业氧气厂高危的源头。
氧气制造环节的设备很多,主要包括空分设备(过滤器、冷却塔、纯化器、热交换器、精馏塔、透平膨胀机、气液分离器、消声器、加热器、液体泵、水泵和各种阀门)以及存储各种气体产品的存储罐。这些部件的运行,绝大多数都依靠电力。电力成本作为氧气制造的最大成本组成,占总成本的70 %左右。因此,保证电力系统的稳定运行对制氧生产是至关重要的。
生产时,为了保证设备的正常运行,压力、温度、流量等参数都必须控制在正常范围之内,否则就很容易损伤设备,发生事故。为了达到这一要求,对操作人员必须进行专业化的培训并且要严格按照操作规程进行工作。另一方面,机器设备在高压大负荷下运行,本身也较易发生损坏的情况。
制氧工艺流水线环环相扣,而且每个环节都需要依赖于机械设备以及现场人员专业熟练的操作。设备发生故障的原因通常是由设备本身质量问题,操作不当,可靠性差,运行条件恶劣、维护不良以及工作人员误操作引起。此外,引进的高新技术设备,由于操作人员对新技术、新设备、新工艺不熟悉,没有完全掌握设备的运行规律,操作不当或不能及时发现事故苗头,往往容易导致设备的损坏。有些进口设备的备品备件,国内难以找到替代品,而企业又不可能大量储备,一旦发生损坏,重新购置需要较长的周期,给企业带来较大的利润损失。
3. 生产易受自然条件影响
由于氧气厂的生产设备部分为露天设施,工作场所及条件相对恶劣。如空分塔和储罐都暴露在自然环境下,容易遭受暴风、暴雨、雷击等自然灾害的侵袭,对气体的生产、气体的装瓶运输、部件故障的排除和工人的高空作业等均会带来不利的影响。
4. 员工意外伤害风险突出
氧气制造是高风险作业,涉及低温操作、高空作业等难度大且危险系数高的工作,生产过程中的气体具有易燃、易爆、毒性等特点,每个环节都有各自的危险源,稍一疏于防范,就极易发生危险事故,造成人身伤亡和财产损失。
(1)冻伤伤害
与常态的气体不同,氧气厂的产品有些是以低温液态的形式存放的,若发生有毒气体的泄漏或者浓度过高,可能导致操作人员的冻伤事故。若容器中液位过高,则容易产生液体飞溅冻伤。另外,化验工为了检验液化空气、液化氧气中乙炔含量,需要提取液态产品,容易造成冻伤事故。
(2)中毒窒息伤害
作为氧气厂的产品,氮气与氩气虽然无毒,但是如果在密闭的空间里其浓度增大到某一程度,可以导致人缺氧而窒息,甚至死亡。
(3)珠光砂喷砂掩理伤害
珠光砂是保温隔热材料,充装在空分塔中,对减少塔内冷损失,保证机组的安全运行具有极其重要作用,应该保持干燥。但是,当珠光砂内积聚了大量的低温液体,这些液体的突然汽化,会造成冷箱内压力升高而喷砂。这些低温液体的来源主要有两方面:①空分冷箱内管路或容器发生泄漏;②富氧气体在冷箱内低温管路或容器外壁上被液化。
(4)职业病
在氧气制造的过程中有一些严重影响职工健康的危害因素,如噪声和有毒气体等。由于制氧过程中会产生巨大的噪声,对长期工作工人的听觉会造成很大的损害,甚至于耳聋。此外对消化系统和心血管系统都有负面的影响。
(5)其他伤害
操作人员在日常作业中,可能会发生高空坠落伤害、机器设备弹打伤害、物体倾倒挤压伤害、触电伤害及机械伤害事故等。
5. 责任风险大
制氧部门在生产运营中,不仅面临常规的责任风险如雇主责任风险、公众责任风险、产品责任风险、董事及高级管理人员的责任风险等,还面临着一些特有的风险,如氧气厂的爆炸会殃及周围的居民或其他企业,造成第三者的人身伤亡和财产损失;提供的氧气不符合质量要求,从而使下游企业或买方遭受损失;外来观摩、参观人员被暴鸣的氧气瓶炸伤等等。可见,在氧气厂的运营过程中会产生各种各样的责任风险。