曾彥波

(中海油能源物流有限公司，天津 300452)

基于風(fēng)險控制的碼頭輸灰破袋作業(yè)工藝設(shè)計(jì)

曾彥波

(中海油能源物流有限公司，天津300452)

海洋石油勘探開發(fā)所需膨潤土粉、重晶石粉、水泥等灰料需經(jīng)碼頭向船舶吹輸，為解決袋裝灰料破袋吹輸過程造成的作業(yè)環(huán)境粉塵濃度超標(biāo)、勞動強(qiáng)度大、員工接觸頻繁等問題，通過設(shè)計(jì)改造破袋平臺裝置和應(yīng)用激光破袋工藝，實(shí)現(xiàn)人員“零接觸”的密閉空間破袋作業(yè)，既能創(chuàng)造良好的節(jié)能減排效益，又能保障作業(yè)人員職業(yè)健康防護(hù)。

海洋石油勘探 輸灰作業(yè) 破袋工藝 職業(yè)健康 環(huán)境保護(hù)

海上石油作業(yè)平臺使用的灰料(膨潤土粉、重晶石粉、水泥等)由生產(chǎn)廠家采用噸袋或小袋包裝后運(yùn)送至碼頭，碼頭輸灰作業(yè)人員需要在破袋平臺上將袋裝灰料開包，借助地下罐的負(fù)壓使灰料進(jìn)入地罐，然后經(jīng)地面罐和管線吹輸至專用船舶。其中，每次破袋作業(yè)需要5名作業(yè)人員、1臺叉車、1臺132 kW空壓機(jī)、1臺15 kW除塵電機(jī)等配合完成。在破袋平臺上的人力破袋作業(yè)過程中現(xiàn)場粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，安全、職業(yè)健康風(fēng)險高；而且，每個地罐每小時僅輸出30 t灰料，破袋效率慢。采取有效措施徹底改造輸灰破袋工藝，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化作業(yè)，將粉塵限制在密閉空間內(nèi)，對保護(hù)作業(yè)環(huán)境和員工身心健康等都具有重要意義。

1 人工破袋工藝風(fēng)險分析

1.1 職業(yè)健康風(fēng)險辨識

GBZ 2.1-2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》中規(guī)定了各類粉塵的時間加權(quán)平均容許濃度和短時間接觸容許濃度，見表1。按照GBZ/T 229.1-2010《工作場所職業(yè)病危害作業(yè)分級第1部分：生產(chǎn)性粉塵》規(guī)定，對粉塵接觸時間加權(quán)平均濃度不超過職業(yè)接觸限值的作業(yè)，還應(yīng)注意短時間接觸水平不超過職業(yè)接觸限值的2倍。

表1 GBZ 2.1-2007中粉塵容許濃度 mg/m3

水泥、重晶石粉和膨潤土粉等材料被尼龍制品的噸袋包裝，儲存在輸灰站泥漿材料庫房，然后通過叉車逐袋運(yùn)至破袋平臺，再由人工破袋方式將泥漿材料抖落進(jìn)地罐，開包這一過程因地罐內(nèi)有一定的氣壓而容易產(chǎn)生噴灰現(xiàn)象，從而產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵；破袋平臺短時間粉塵濃度經(jīng)常超過135 mg/m3，超過國家標(biāo)準(zhǔn)近30倍。由于采用人工破袋工藝，作業(yè)人員直接暴露于粉塵濃度超標(biāo)的環(huán)境中，長期吸入此類粉塵容易引起肺組織纖維化為主的全身性疾病(如塵肺)；另外粉塵吹散在空氣中，也會對作業(yè)人員的眼睛等器官造成意外危害；由于破袋平臺處于相對封閉的輸灰?guī)旆績?nèi)，作業(yè)時破袋員工又需要“全副武裝”地穿戴勞動防護(hù)用品，加之輸灰過程不允許開啟風(fēng)扇，從而導(dǎo)致夏天作業(yè)時操作人員存在高溫中暑風(fēng)險。

1.2 安全環(huán)保危險分析

a)破袋平臺離地面高度約1.5 m，因作業(yè)需要四周無法安裝固定式護(hù)欄，作業(yè)人員易滑落或摔下操作平臺而造成人身傷害。

b)平臺進(jìn)料口本身就存在一定的安全隱患，作業(yè)人員易滑落或摔入進(jìn)料口而造成人身傷害。

c)破袋過程由于地罐氣壓導(dǎo)致的瞬時噴灰，易造成作業(yè)人員面部器官傷害，員工躲避噴灰氣流時的本能性移動，也易導(dǎo)致因滑落或摔倒而遭受人身傷害。

d)由于庫房內(nèi)通風(fēng)和照明條件限制，加之破袋過程產(chǎn)生的大量粉塵彌漫在作業(yè)平臺周圍，極易導(dǎo)致因叉車司機(jī)視線受阻而造成車輛傷害事故。

e)開放式人工破袋工藝造成的粉塵彌漫于輸灰車間內(nèi)，沉落于庫房地面造成工作環(huán)境破壞，每次作業(yè)結(jié)束還要耗費(fèi)大量的人力、物力進(jìn)行清掃，由于清掃過程嚴(yán)禁用水(水泥、重晶石粉和土粉等泥漿材料極易遇潮結(jié)塊)，所以清掃也只能“治標(biāo)不治本”，而且還會導(dǎo)致二次揚(yáng)塵。多年粉塵集聚后，庫房內(nèi)只要稍微通風(fēng)、甚至人員走動都會導(dǎo)致庫房內(nèi)地面粉塵的漂浮，不利于現(xiàn)場“6S”管理。

f)部分灰塵通過庫房門窗飄出庫房，不僅破壞了周邊環(huán)境空氣質(zhì)量，對附近作業(yè)場所造成環(huán)境污染，同時對庫房外作業(yè)人員健康造成傷害。

2 破袋工藝設(shè)計(jì)

2.1 工藝改造

2.1.1將破袋平臺原開放式破袋落灰裝置改造為封閉式

在平臺落灰口上方建造直徑為1.5 m、高度為1 m的開口罐體，材質(zhì)為磚混。罐體開口及開口下方0.4 m處分別安裝高彈性橡膠隔離板，橡膠隔為圓形，由8塊相同的扇形隔板拼湊而成，見圖1。

圖1 封閉式破袋裝置

2.1.2將原人工接觸式破袋工藝改造為激光自動破袋工藝

在改造的磚混罐體內(nèi)壁下方離破袋平臺0.3 m處安裝2組激光發(fā)射接收器，2組發(fā)射器產(chǎn)生的激光呈十字交叉。

2.1.3將原除塵設(shè)施的單吸塵口改造為雙吸塵口

改造的磚混罐體被中間橡膠隔板分為上下A、B兩個區(qū)域，在兩個區(qū)域的罐體上分別安裝φ90 m×0.4 m和φ90 m×0.3 m的吸塵裝置，見圖2。

圖2 雙吸塵口除塵設(shè)施

2.1.4改造后的工藝流程

改造后的工藝流程見圖3。工人使用叉車將裝滿灰料的噸袋放入破袋平臺上改造的罐體內(nèi)，噸袋分別經(jīng)過上下兩道高彈橡膠隔離板，進(jìn)入罐體內(nèi)的噸袋部分被高彈橡膠隔離板與外界隔絕，待進(jìn)入罐體的噸袋底部碰觸到激光后，噸袋底部破裂，灰料此時由于自重而自動迅速落入地罐口；因地罐氣壓引起的噴灰，通過A區(qū)的吸塵口進(jìn)入除塵裝置，少量進(jìn)入B區(qū)的灰塵通過B區(qū)吸塵口進(jìn)入除塵裝置。噸袋內(nèi)的灰料全部落入地罐口后，叉車緩慢地將空的噸袋吊出罐體，拖出過程中，噸袋依次通過道兩道橡膠隔離板，逐步實(shí)現(xiàn)A區(qū)與B區(qū)隔離、罐體與外界隔離。

圖3 改造后的工藝流程

2.2 工藝改造特性和成果

a)自動化程度高。破袋全過程僅需要叉車將噸袋放入密閉的磚混罐體內(nèi)，激光自動破袋，無需人員接觸灰袋。

b)節(jié)省人工成本。原人工破袋工藝需要2名工人在破袋平臺上手持割刀操作，采用激光破袋工藝后，無需人員操作，降低了作業(yè)強(qiáng)度，可節(jié)省2名操作員工。

c)提高破袋效率。由磚混罐體限制破袋空間以及激光自動破袋，節(jié)省了人工調(diào)整噸袋位置時間和割包操作時間。

d)除塵效率大增，作業(yè)環(huán)境粉塵濃度達(dá)標(biāo)。破袋操作全部在封閉式罐體內(nèi)完成，罐體內(nèi)的2個除塵口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了封閉空間內(nèi)的二次除塵，加之罐體上方有2道高彈性橡膠隔離板的雙重隔離，粉塵外溢可能性極低，破袋平臺上已檢測不到超標(biāo)的粉塵濃度。

e)避免了人工操作而造成的安全事故。由于無員工在破袋平臺上操作，采用完全封閉式、避免了人工破袋可能造成的摔傷、割傷、中暑及機(jī)械傷害等事故的發(fā)生。作業(yè)過程粉塵濃度達(dá)標(biāo)，保護(hù)了員工的職業(yè)健康及周邊環(huán)境。

f)工藝裝置結(jié)構(gòu)簡單，改造容易，技術(shù)應(yīng)用成熟，維修方便。

3 結(jié)論

此項(xiàng)工藝改造設(shè)計(jì)了罐體式密閉空間，并安裝了2道高彈性的雙重橡膠隔板，實(shí)現(xiàn)了破袋作業(yè)完全在全封閉罐體內(nèi)實(shí)施的目的。罐體內(nèi)分層設(shè)計(jì)安裝了2個除塵口，實(shí)現(xiàn)了二次除塵，有效控制了粉塵向罐體外部空間擴(kuò)散的可能。改造后的工藝極大降低了作業(yè)過程中的安全和職業(yè)健康風(fēng)險，降低了作業(yè)人員接觸粉塵的頻次和濃度，降低了員工的作業(yè)強(qiáng)度，保障了員工的作業(yè)安全和身心健康。工藝技術(shù)改造較容易實(shí)施，改造期間不會造成停產(chǎn)停工。采用的破袋工藝技術(shù)較為成熟，改造后作業(yè)效率也得到了提高，成本收益率較高，在類似從事袋裝粉料進(jìn)罐作業(yè)的相關(guān)單位具有較好的推廣價值，工藝改造具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1] 張軻軻.雙套管氣力輸灰技術(shù)在宣威電廠輸灰改造中的應(yīng)用[J].電力建設(shè)，2004(08)：22-24.

[2] 徐奇煥.正壓濃相氣力輸灰系統(tǒng)及應(yīng)用分析[J].電站輔機(jī)，2002(01)：15-17.

[3] 周玲，廖傳華.袋式除塵器在水泥工業(yè)中的應(yīng)用狀況及研究進(jìn)展[J].過濾與分離，2002(04)：18-23.

TheProcessDesignofDockAshBrokenTransportBagsBasedonRiskControl

Zeng Yanbo

(CNOOC Energy Logistics Co., LTD, Tianjin, 300452)

The development of offshore oil exploration requires for blowing bentonite powder, barite powder, cement gray material from dock to the ship. To solve excessive dust concentration, labor-intensive, staff contacts frequent issues caused by broken bags during operating process of blowing ashes, by designing transformation of laser devices and applications platform broken bags technology, to achieve personnel "zero contact" broken bags confined space operations, both to create a good energy saving benefits, and protect workers occupational health protection.

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2015-03-23

曾彥波，注冊安全工程師，國家中級質(zhì)量師，主要從事危化品儲運(yùn)及碼頭裝卸方面的質(zhì)量健康安全環(huán)保工作。