何淑剛，李哲， 張端眾， 吳興雨，唐家峰，宋曉輝

（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，山東 濟(jì)南 250104）

在卷煙配方中適當(dāng)加入膨脹煙絲，可以提高卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量，降低煙葉消耗，降低焦油含量，去除雜氣，減低煙草制品對(duì)吸煙者健康的危害，符合煙草發(fā)展“降焦減害”的大趨勢(shì)。

二氧化碳膨脹煙絲生產(chǎn)線是各大卷煙生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)安全防控部位之一，我廠引進(jìn)的SP9 型800kg/h 二氧化碳膨脹煙絲生產(chǎn)線，分為冷端和熱端兩個(gè)工序。該生產(chǎn)線現(xiàn)場主要存在二氧化碳泄漏和煙絲火災(zāi)兩種較大安全風(fēng)險(xiǎn)，我廠一直將對(duì)膨脹線的安全防控工作作為企業(yè)重點(diǎn)安全工作之一，多次在廠安委會(huì)研究討論。

經(jīng)過企業(yè)專項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，按照我國《企業(yè)傷亡事故分類》(GB 6441—86)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定認(rèn)為該生產(chǎn)線主要存在中毒和窒息、火災(zāi)兩個(gè)方面的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，需采取技防或人防措施進(jìn)行治理完善。

1 中毒和窒息

1.1 部分二氧化碳排放口在室內(nèi)

原有設(shè)備二氧化碳儲(chǔ)存罐排放口在室內(nèi)，當(dāng)需清空二氧化碳儲(chǔ)存罐時(shí)（停產(chǎn)檢修，清理或檢測罐體內(nèi)部等）必須將二氧化碳排空且排放至室內(nèi)，易造成室內(nèi)二氧化碳濃度超標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場作業(yè)人員造成危害。

主要的應(yīng)對(duì)措施：將CO2工藝罐、儲(chǔ)罐、充壓罐、壓縮機(jī)等設(shè)備排氣（液）口通過一根主管道引至室外區(qū)域，避免將CO2排放至室內(nèi)增加室內(nèi)CO2的濃度造成人員傷亡。

1.2 工藝泵泄漏風(fēng)險(xiǎn)

工藝泵主要用于為浸漬器浸漬煙絲輸送二氧化碳液體。當(dāng)浸漬器進(jìn)行到加液程序時(shí)，工藝泵啟動(dòng)，從工藝罐中吸出二氧化碳液體，經(jīng)過泵頭加壓，將液體送入浸漬器中，浸漬器中液位傳感器感受到二氧化碳液體的低溫時(shí)，發(fā)出信號(hào)，停止工藝泵補(bǔ)液。

工藝泵工作壓力為30bar,如果二氧化碳一瞬間噴泄而出，會(huì)形成巨大的危險(xiǎn)因素。

（1）僅一臺(tái)工藝泵，一旦出現(xiàn)故障將影響正常生產(chǎn)進(jìn)度。

為避免影響正常生產(chǎn)進(jìn)度，日常輕微泄漏時(shí)，維修人員一般會(huì)臨時(shí)處理并容許輕微泄漏的存在直到周末停產(chǎn)時(shí)再更換密封，這就會(huì)長時(shí)間存在安全隱患。

醫(yī)院原理事長、黨委書記封國生對(duì)《中國醫(yī)院院長》雜志記者表示，在公立醫(yī)院改革深入推進(jìn)的背景下，強(qiáng)調(diào)效率與質(zhì)量的“雙提升”，朝陽醫(yī)院病種分析引領(lǐng)了醫(yī)院精細(xì)化管理的持續(xù)深入，帶動(dòng)質(zhì)量管理、醫(yī)院運(yùn)營、學(xué)科建設(shè)、醫(yī)生培養(yǎng)等各項(xiàng)工作長足發(fā)展與進(jìn)步。

應(yīng)對(duì)措施：為保障安全生產(chǎn)，將膨脹線工藝泵改造為一開一備兩套系統(tǒng)并聯(lián)，一旦出現(xiàn)在用工藝泵故障或泄漏時(shí)可及時(shí)切換備用工藝泵，不影響浸漬器的正常運(yùn)行，否則浸漬器就會(huì)長時(shí)間處于帶壓狀態(tài)，存在安全隱患，并嚴(yán)重影響生產(chǎn)計(jì)劃。

（2）原工藝泵機(jī)械密封的主要缺陷與應(yīng)對(duì)措施：

因工藝泵頻繁啟停造成機(jī)械密封損壞頻繁，且安裝與更換比較麻煩，需3 名維修人員6h 左右才能更換完畢，對(duì)正常生產(chǎn)工作影響較大。

應(yīng)對(duì)措施：將工藝泵機(jī)械密封改為填料密封。填料密封是以各類纖維做骨架,填充各種有密封性能的材料如聚四氟乙稀、石墨等,擠壓軸向使徑向變形而達(dá)到密封要求。根據(jù)工藝泵工作特點(diǎn)我們選擇了一種新型復(fù)合材料-芳綸碳纖維混編填料 。該填料四角采用高強(qiáng)度芳綸纖維，配以復(fù)合導(dǎo)熱性極強(qiáng)的碳纖維浸漬及潤滑劑，具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、摩擦系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于高壓、高速運(yùn)轉(zhuǎn)部位的密封。

1.3 浸漬系統(tǒng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)

浸漬器篦子的作用：過濾煙絲，避免煙絲進(jìn)入工藝罐（儲(chǔ)存液態(tài)二氧化碳）。在日常生產(chǎn)過程中，浸漬器箅子由于受到高壓二氧化碳的沖擊，易產(chǎn)生變形，致使箅子的拆裝非常困難，增加清理衛(wèi)生的難度。變形的箅子需要維修人員花費(fèi)很大的工作量才能校正，反復(fù)多次校正使得箅子的使用壽命大大縮短，極大增加了二氧化碳泄漏的概率。

應(yīng)對(duì)措施：優(yōu)化浸漬器的控制程序，提升安全保障的能力。通過對(duì)兩臺(tái)浸漬器之間一次加壓與高壓卸壓狀態(tài)的互鎖，有效的避免了發(fā)生一次加壓與高壓卸壓同步的情況。

2 升華系統(tǒng)煙絲火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)

升華器是升華裝置中最關(guān)鍵的設(shè)備，干冰煙絲在升華器中與工藝氣體混合、換熱，煙絲中的干冰和水分快速升華或蒸發(fā)，煙絲被膨脹，膨脹煙絲通過切向分離器排出。

工藝氣在封閉的管路中循環(huán)使用，工藝氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)出口→工藝氣加熱器→煙絲入料口→雙聯(lián)除塵器→工藝風(fēng)機(jī)入口，完成一個(gè)主環(huán)路的循環(huán)，在煙絲入料口→切向分離器段，干冰煙絲被膨脹，在此過程中煙絲與240 ～330℃的工藝氣體接觸，極易發(fā)生煙絲陰燃的安全風(fēng)險(xiǎn)，且煙絲裝箱后進(jìn)入高架庫，增加了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)評(píng)審，升華系統(tǒng)主要存在以下安全風(fēng)險(xiǎn)：

2.1 進(jìn)料氣鎖導(dǎo)料罩拆裝難度大

膨脹線生產(chǎn)過程中，進(jìn)料氣鎖內(nèi)會(huì)累積大量煙土煙垢，若不及時(shí)清理煙土煙垢，會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。脫落的煙土積垢隨干冰煙絲進(jìn)入升華管路，在升華管路內(nèi)塊狀積垢無法瞬間輸送，長時(shí)間的被工藝風(fēng)加熱（大于300℃），自燃后形成陰燃的積炭落入煙絲中進(jìn)入下道工序（風(fēng)選后裝箱進(jìn)入摻兌庫內(nèi)），存在較大火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

在清理進(jìn)料氣鎖時(shí)存在以下問題：

（1）拆裝費(fèi)時(shí)。導(dǎo)料罩與計(jì)量帶、導(dǎo)料罩與進(jìn)料氣鎖、進(jìn)料氣鎖與升華管路均是通過多個(gè)螺栓進(jìn)行緊固連接。由于空間狹小，螺栓拆裝起來極不方便。

（2）搬運(yùn)費(fèi)力。導(dǎo)料罩拆裝完畢后，需將其搬運(yùn)至不影響清理氣鎖的位置，但導(dǎo)料罩重量達(dá)到60kg，至少需要兩名維修工才能順利完成。

應(yīng)對(duì)措施：車間技術(shù)人員設(shè)計(jì)制作了氣缸驅(qū)動(dòng)式導(dǎo)料罩。導(dǎo)料罩通過氣爪與計(jì)量帶連接，起到固定與限位的作用。清理氣鎖之前，打開氣路開關(guān)，氣爪自動(dòng)打開，氣缸帶動(dòng)導(dǎo)料罩沿支撐架上導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)。清理完成后，關(guān)閉氣路開關(guān)，導(dǎo)料罩恢復(fù)原位，氣爪將導(dǎo)料罩鎖緊。移動(dòng)式導(dǎo)料罩可由一人方便操作，且導(dǎo)料罩移動(dòng)和復(fù)位時(shí)間不超過20s，提高了勞動(dòng)效率，保證了進(jìn)料氣鎖的清潔效果。

2.2 升華管無清潔口

該生產(chǎn)線升華管無清潔口和觀察口，日常無法查看升華管內(nèi)清潔狀況。但升華管內(nèi)工藝氣體達(dá)到300℃多，如果內(nèi)部有積垢很容易形成陰燃的積炭落入煙絲中，在后序煙絲中發(fā)生燃燒的嚴(yán)重后果。

應(yīng)對(duì)措施：在升華管水平管位置上端增設(shè)清潔活門，日常例保時(shí)打開活門查看并清潔升華管內(nèi)部，將升華管積攢的積垢徹底進(jìn)行清理，確保生產(chǎn)期間管道系統(tǒng)內(nèi)清潔無積垢。

2.3 升華管內(nèi)含氧量無檢測

因在升華管內(nèi)煙絲中的干冰和水分被高溫工藝氣體快速升華或蒸發(fā)，煙絲被膨脹，干冰升華后變成氣態(tài)二氧化碳，降低了升華管內(nèi)的含氧量。但升華管內(nèi)的含氧量能不能滿足燃燒條件，無法進(jìn)行檢測。

應(yīng)對(duì)措施：在升華管切向分離器后安裝含氧量檢測裝置，在操作面板實(shí)時(shí)顯示升華管內(nèi)的氧氣含量。一般處于空氣中的易燃物，在著火狀況下，現(xiàn)場含氧量低于16%時(shí)，便不足以維持其燃燒，當(dāng)含氧量低于15%時(shí)，就會(huì)熄滅。根據(jù)在線含氧量監(jiān)測系統(tǒng)顯示加工不同煙絲時(shí)升華系統(tǒng)內(nèi)氣體含氧量在8%～10%之間。

2.4 火花探測有缺陷

出料氣鎖位置設(shè)置的火花探測器是采用光探測方式，對(duì)移動(dòng)中的火星和火焰較為敏感，經(jīng)多次驗(yàn)證能正常報(bào)警和剔除；但對(duì)陰燃的炙熱物不敏感，在升華器后續(xù)工序（風(fēng)選器）經(jīng)常發(fā)現(xiàn)未能被火花探測器檢測到的陰燃物（黑色積炭），生產(chǎn)過程未能被有效探測。

應(yīng)對(duì)措施：為了有效檢測陰燃物，在升華系統(tǒng)出料振槽上方安裝熱成像在線監(jiān)測與報(bào)警裝置，與火花探測器共同檢測火花和炙熱陰燃物等火災(zāi)隱患。熱成像和溫度時(shí)時(shí)顯示在操作工監(jiān)控畫面，當(dāng)物料局部位置瞬間出現(xiàn)超過設(shè)定溫度時(shí)能聯(lián)動(dòng)排料活門啟動(dòng)排料功能并報(bào)警。

3 結(jié)語

我廠相關(guān)人員經(jīng)過研究分析，分別采取防范措施，持續(xù)對(duì)SP9 型二氧化碳膨脹煙絲生產(chǎn)線進(jìn)行改進(jìn)，逐一降低了系統(tǒng)存在的較大安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，有效保證了系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行，提高了二氧化碳膨脹煙絲線的本質(zhì)化安全水平，為我廠二氧化碳膨脹煙絲安全生產(chǎn)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。