張新法 王志鵬 王麗燕

【摘要】 煤氣柜是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)煤氣回收和輸配系統(tǒng)主要的儲(chǔ)存與能源平衡設(shè)備，煤氣柜安全問(wèn)題普遍關(guān)注，其防護(hù)圍墻的安全設(shè)置成為迫切需要明確的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)煤氣柜安全生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的綜合分析，從煤氣柜防護(hù)圍墻設(shè)置的建筑結(jié)構(gòu)、高度、防護(hù)間距等方面探討了鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜圍墻安全設(shè)置。針對(duì)鋼鐵冶金企業(yè)已建成投運(yùn)且防火間距不足的干式煤氣柜，提出了煤氣柜四周的實(shí)體圍墻改造成的金屬柵欄圍墻的解決方案。

【關(guān)鍵詞】 鋼鐵企業(yè);煤氣柜;圍墻;安全設(shè)置

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.016

The SafetySetting of Gasholder Protecting WallinIron and? Steel Enterprise

ZHANG Xin-fa，WANGZHI-peng，WANG Li-yan

（Liaoning Academy of Safety Science，Shenyang 110004，China）

Abstract： Gasholder is the main storage and energy balance equipment in the gas recovery and distribution system of modern iron and steel enterprises. The safety production of gasholder has aroused widespread concern，and the safety setting of its protecting wall is an urgent problem to be solved. Based on the comprehensive analysis of relevant safety standards of gasholder，the safety setting of gasholder protecting wall is discussed from the aspects of the form，height and fireproof spacing. In view of the dry gasholder with insufficient fireproof spacing problem which has been built and put into operation in iron and steel metallurgy enterprises，the solution of metal fence wall transformed from the solid wall around the gasholder is put forward.

Key words：iron and steel metallurgical enterprises;gasholder;protecting wall;safety setting

鋼鐵冶金企業(yè)煤氣回收利用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)“高效、清潔、節(jié)能”的可持續(xù)發(fā)展的有效工程技術(shù)手段。然而，鋼鐵冶金企業(yè)焦化、高爐煉鐵及轉(zhuǎn)爐煉鋼中產(chǎn)生的煤氣供應(yīng)與各煤氣用戶(hù)之間的用氣需求存在著壓力、流量、熱值等矛盾。為解決上述問(wèn)題，鋼鐵冶金企業(yè)基本均設(shè)置了煤氣柜，以有效收儲(chǔ)煤氣和平衡煤氣供需關(guān)系，穩(wěn)定煤氣管網(wǎng)的壓力，改善用戶(hù)熱工制度，提高煤氣系統(tǒng)的安全性。煤氣柜按照密封原理可分為濕式煤氣柜和干式煤氣柜，濕式煤氣柜采用水密封，干式煤氣柜采用油封或橡膠膜密封，為稀油密封型煤氣柜和橡膠膜密封型煤氣柜（又稱(chēng)為皮簾柜，分為多邊形柜和圓筒形柜）。干式煤氣柜適應(yīng)了鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備大型化的發(fā)展方向，是當(dāng)前主流的煤氣柜。其中，焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣采用稀油密封型煤氣柜，轉(zhuǎn)爐煤氣采用橡膠膜密封型煤氣柜。

眾所周知，冶金煤氣由于含有CO、CH4、H2等有毒、易燃、易爆的氣體，造成鋼鐵企業(yè)存在煤氣中毒、火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)隱患，保障煤氣柜的安全運(yùn)行一直是鋼鐵冶金安全生產(chǎn)工作的重點(diǎn)?！秶?guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于支持鋼鐵煤炭行業(yè)化解過(guò)剩產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展的意見(jiàn)》（安監(jiān)總管四〔2016〕38號(hào)）明確要求：“煤氣柜與周邊建筑物的防火間距不符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016）及《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50414）標(biāo)準(zhǔn)要求的，要立即下達(dá)停產(chǎn)整改指令，在6個(gè)月內(nèi)未整改或整改后仍不合格的，由各地縣級(jí)及以上安全監(jiān)管部門(mén)提請(qǐng)本級(jí)人民政府依法依規(guī)按程序予以關(guān)停退出”。實(shí)際上，煤氣柜與一般周邊建筑物間距標(biāo)準(zhǔn)要求比較明確，而煤氣柜圍墻在具體建設(shè)工程和生產(chǎn)運(yùn)行中存在三個(gè)問(wèn)題，即煤氣柜圍墻的建筑結(jié)構(gòu)、高度及煤氣柜與防護(hù)圍墻間距。

1 煤氣柜防護(hù)圍墻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

煤氣柜防護(hù)圍墻安全設(shè)置的相關(guān)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)是鋼鐵企業(yè)應(yīng)遵循的最低要求，也是監(jiān)管和專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)安全檢查的依據(jù)。經(jīng)查詢(xún)，鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護(hù)圍墻安全設(shè)置相關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要包括《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《工業(yè)企業(yè)干式煤氣柜安全技術(shù)規(guī)范》及《鋼鐵企業(yè)煤氣儲(chǔ)存和輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》。基于上述標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)煤氣柜防護(hù)圍墻相關(guān)條款和規(guī)定進(jìn)行了梳理，形成了鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護(hù)圍墻安全設(shè)置要求匯總表，見(jiàn)表1。

此外，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)庖?guī)范》（GB 50028-2006）的規(guī)定，向城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點(diǎn)供給居民生活、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和空調(diào)等用戶(hù)作燃料用的新建、擴(kuò)建或改建城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ虘?yīng)執(zhí)行其規(guī)定。對(duì)于向城鎮(zhèn)居民供氣的鋼鐵企業(yè)，其煤氣柜防護(hù)圍墻的設(shè)置應(yīng)符合第6.5.3條的規(guī)定，即儲(chǔ)配站內(nèi)的煤氣柜，當(dāng)總?cè)莘e小于等于20000 m3時(shí)，柜體外壁與圍墻的防火間距不應(yīng)小于15.0 m;當(dāng)總?cè)莘e大于20000 m3時(shí)，不應(yīng)小于18.0 m。

2 分析與討論

煤氣柜作為現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)普遍使用的冶金配套設(shè)備，大多數(shù)鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜處于建成投用狀態(tài)，一旦進(jìn)行改造，涉及改造投資成本巨大且影響煤氣系統(tǒng)甚至是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，煤氣柜防護(hù)圍墻如何安全設(shè)置成為安全監(jiān)管部門(mén)和鋼企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一，明確煤氣柜圍墻的安全設(shè)置要求對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)和安全監(jiān)管具有指導(dǎo)意義與現(xiàn)實(shí)意義。結(jié)合鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護(hù)圍墻實(shí)際和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)煤氣柜圍墻的安全設(shè)置涉及的問(wèn)題進(jìn)行分析。

2.1 煤氣柜防護(hù)圍墻的建筑結(jié)構(gòu)

目前，通過(guò)防護(hù)圍墻進(jìn)行功能分區(qū)隔離，將煤氣柜及配套煤氣設(shè)置設(shè)定為獨(dú)立區(qū)域是鋼鐵企業(yè)通行做法。鋼鐵冶金企業(yè)及其他設(shè)置煤氣柜的工業(yè)企業(yè)，應(yīng)在煤氣柜周?chē)船F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置防護(hù)圍墻。這是由于煤氣柜作為盛裝具有易燃、易爆和毒性煤氣的承壓大型設(shè)備，一般都構(gòu)成了危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源，而且基本上是鋼鐵企業(yè)及其他設(shè)置煤氣柜的工業(yè)企業(yè)的重大風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)所。鋼鐵企業(yè)設(shè)置防護(hù)圍墻構(gòu)成的獨(dú)

立功能分區(qū)，有利于有效的進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管控。鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有煤氣柜圍墻的主要建筑形式是磚砌實(shí)體防護(hù)圍墻，少部分企業(yè)采用鐵藝圍欄防護(hù)圍墻。煤氣柜防護(hù)圍墻采用實(shí)體圍墻和金屬柵欄圍墻在標(biāo)準(zhǔn)上都是符合要求的，只是在煤氣柜與不同建筑結(jié)構(gòu)形式防護(hù)圍墻的距離上的要求有差別。然而，綜合考慮煤氣柜防護(hù)圍墻的安全生產(chǎn)要求和治安保衛(wèi)要求，不建議煤氣柜外墻與企業(yè)外墻重合的防護(hù)圍墻設(shè)置金屬柵欄圍墻。

2.2 煤氣柜防護(hù)圍墻的高度

鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜四周的防護(hù)圍墻，無(wú)論是實(shí)體圍墻還是柵欄圍墻，高度不應(yīng)小于2.2 m;對(duì)于設(shè)置煤氣柜的其他工業(yè)企業(yè)，煤氣柜四周防護(hù)圍墻的設(shè)置高度現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求。從安全生產(chǎn)角度分析，煤氣柜圍墻設(shè)置高度的要求主要是防止煤氣柜泄漏后CO、CH4、H2等有毒、易燃易爆成分向四周擴(kuò)散，形成爆炸和中毒環(huán)境，導(dǎo)致爆炸事故和人員中毒事故發(fā)生。高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣中CO、CH4、H2的密度均小于空氣，一旦發(fā)生煤氣柜泄漏，危險(xiǎn)氣體上浮后易于擴(kuò)散，煤氣柜圍墻的設(shè)置高度定性分析具有一定意義，但高度的量化值尚未見(jiàn)計(jì)算分析。目前，鋼鐵企業(yè)對(duì)于煤氣柜防護(hù)圍墻高度至少要達(dá)到2.2 m的要求基本難以達(dá)到，實(shí)際高度一般在1.6～1.8 m。究其原因，是產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整和標(biāo)準(zhǔn)的滯后性的綜合作用所致。2016年印發(fā)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過(guò)剩產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展的意見(jiàn)》明確，嚴(yán)禁新增鋼鐵產(chǎn)能，而鋼鐵企業(yè)的煤氣是鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品是和鋼鐵產(chǎn)能正相關(guān)的。這意味著，新建煤氣柜工程在2016年后將原則上是不允許的。而規(guī)定“煤氣柜區(qū)域周?chē)鷳?yīng)設(shè)圍墻，圍墻高度不應(yīng)小于2.2 m”的《鋼鐵企業(yè)煤氣儲(chǔ)存和輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51128-2015）實(shí)施日期是2016年5月1日。鋼鐵企業(yè)的煤氣柜工程在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前已建成，而標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后基本沒(méi)有新建煤氣柜工程，而煤氣柜維修實(shí)施重點(diǎn)是工藝設(shè)備設(shè)施，這就很好理解鋼鐵企業(yè)現(xiàn)存煤氣柜防護(hù)圍墻高度不足的問(wèn)題。因此，建議鋼鐵企業(yè)在檢維修時(shí)考慮增加煤氣柜圍墻的高度以滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 煤氣柜與防護(hù)圍墻的間距

對(duì)于煤氣柜防護(hù)圍墻的間距，在2014年之前鋼鐵企業(yè)煤氣柜防護(hù)圍墻均執(zhí)行原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵冶金企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（后更新為2018版的《鋼鐵冶金企業(yè)防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，煤氣柜與防護(hù)圍墻標(biāo)準(zhǔn)條款和要求未變）“煤氣柜區(qū)四周應(yīng)設(shè)置圍墻，當(dāng)總?cè)莘e小于等于20000 m3時(shí)，柜體外壁與圍墻的間距不宜小于15.0 m;當(dāng)總?cè)莘e大于20000 m3時(shí)，不宜小于18.0 m”的規(guī)定。2014年后，考慮到消防通道可以利用金屬柵欄圍墻外的道路，新制定的《工業(yè)企業(yè)干式煤氣柜安全技術(shù)規(guī)范》（GB 51066-2014）提出，煤氣柜金屬柵欄防護(hù)圍墻與煤氣柜柜體外壁之間的距離可適當(dāng)縮小但不應(yīng)小于6 m，規(guī)定了“干式煤氣柜在采取柵欄圍墻時(shí)，柵欄圍墻與柜體側(cè)板外壁的凈距不宜小于6 m”的要求。因此，根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤氣柜與其防護(hù)圍墻的距離要求，鋼鐵企業(yè)濕式煤氣柜四周無(wú)論是實(shí)體圍墻還是柵欄圍墻，煤氣柜與圍墻的防火間距，當(dāng)煤氣柜容積小于或等于200000 m3時(shí)，不宜小于15.0 m;當(dāng)煤氣柜容積大于200000 m3時(shí)，不宜小于18.0 m。鋼鐵冶金企業(yè)干式煤氣柜四周是柵欄圍墻時(shí)，煤氣柜與圍墻之間的防火間距不宜小于6 m;鋼鐵冶金企業(yè)干式煤氣柜四周是實(shí)體圍墻時(shí)，煤氣柜與圍墻之間的防火間距，當(dāng)煤氣柜容積小于或等于200000 m3時(shí)，不宜小于15.0 m;當(dāng)煤氣柜容積大于200000 m3時(shí)，不宜小于18.0 m。以冶金煤氣為氣源的城鎮(zhèn)燃?xì)夤?yīng)企業(yè)，儲(chǔ)氣站煤氣柜四周無(wú)論是實(shí)體圍墻還是柵欄圍墻，煤氣柜與圍墻的防火間距，當(dāng)總?cè)莘e小于等于20000 m3時(shí)，不應(yīng)小于15.0 m;當(dāng)總?cè)莘e大于20000 m3時(shí)，不應(yīng)小于18.0 m。綜上所述，對(duì)于已運(yùn)行的干式煤氣柜，當(dāng)煤氣柜與實(shí)體防護(hù)圍墻間距滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，可通過(guò)將實(shí)體圍墻改造成金屬柵欄圍墻的方式予以解決，如圖1所示。

3 結(jié)論

針對(duì)鋼鐵冶金企業(yè)煤氣柜圍墻安全設(shè)置的問(wèn)題，結(jié)合煤氣柜安全生產(chǎn)相關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和鋼鐵企業(yè)煤氣柜圍墻安全設(shè)置的實(shí)際綜合分析和討論。煤氣柜防護(hù)圍墻的建筑結(jié)構(gòu)形式可以是實(shí)體圍墻或金屬柵欄圍墻，但建議設(shè)置在廠區(qū)邊緣的煤氣柜外墻即與企業(yè)外墻重合的防護(hù)圍墻設(shè)置實(shí)體圍墻。煤氣柜高度不應(yīng)低于2.2 m，防護(hù)圍墻低于2.2 m的應(yīng)在檢維修時(shí)予以解決。鋼鐵冶金企業(yè)已建成投運(yùn)且防火間距不足的干式煤氣柜，通過(guò)將煤氣柜周?chē)鷮?shí)體圍墻改造成符合要求的金屬柵欄圍墻，可以實(shí)現(xiàn)防火間距至少減少9 m，從而達(dá)到足煤氣柜與四周?chē)鷫Ψ阑痖g距的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李洪福，蒼大強(qiáng)，溫燕明.中國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].冶金能源，2011（4）：3-7.

[2] 婁湖山.鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的歷史重任[J].冶金能源，2009（4）：3-9.

[3] 高永剛.煤氣安全作業(yè)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[4] 苗小雨，張新法，郝銀貴，等.現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收系統(tǒng)危害評(píng)價(jià)[J].冶金能源，2014（1）：49-52.

[5] 張新法，黃財(cái)?shù)?，于立友，?新常態(tài)下鋼鐵冶金企業(yè)安全生產(chǎn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇[J].冶金經(jīng)濟(jì)與管理，2016（1）：24-27.

[6] 徐國(guó)平，萬(wàn)成略.大中型鋼鐵企業(yè)工傷事故統(tǒng)計(jì)分析[C]中國(guó)鋼鐵年會(huì).2005：789-792.

[7] 張新法，郝銀貴，姚丹丹.感應(yīng)爐爆發(fā)性噴濺和爆炸機(jī)理分析及安全對(duì)策[J].工業(yè)爐，2015（1）：17-19.

[8] 張新法，王計(jì)寶，胡云，等.轉(zhuǎn)爐煤氣電除塵器隔斷裝置的安全設(shè)置[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2020（5）：32-35.

【作者簡(jiǎn)介】

張新法（1982-），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)榘踩u(píng)價(jià)，職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)。

王志鵬（1984-），男，工程師，工程碩士，研究方向?yàn)闊o(wú)損檢測(cè)。

王麗燕（1988-），女，學(xué)士，研究方向?yàn)闊o(wú)損檢測(cè)。