國外如德國等發(fā)達國家的槽車(chē)清洗一般采用的是機械自動(dòng)化作業(yè),根據不同的槽車(chē)用不同的清洗液,由高壓泵將水箱水吸入并加壓,通過(guò)三維旋轉清洗頭將高壓水均勻射向罐壁,利用高壓水產(chǎn)生的強大剪切力對清洗對象進(jìn)行沖蝕、剝皮、切除、打擊,從而達到清洗的目的。整個(gè)洗車(chē)過(guò)程從清洗機對準罐口直到罐內空氣凈化前實(shí)現全自動(dòng)化作業(yè),洗車(chē)控制由集散控制系統實(shí)現監控。這種清洗方法作業(yè)人員不直接接觸有毒有害氣體,安全、可靠,但投入較高,國內很少采用。
我國目前槽車(chē)清洗多數使用的是人工清洗方式,槽車(chē)在經(jīng)過(guò)蒸汽蒸煮工藝或柴油浸泡工藝,蒸煮或浸泡、清空之后,清洗人員佩戴自吸式長(cháng)管呼吸器進(jìn)入槽車(chē)內作業(yè)。這種作業(yè)方式存在以下問(wèn)題及隱患:①呼吸器的膠管長(cháng)度受呼吸阻力的限制,最長(cháng)只能達到10m,當膠管長(cháng)度再增加時(shí),由于呼吸阻力加大,操作人員將不能進(jìn)行正常工作。②由于長(cháng)管呼吸器的膠管長(cháng)度受到限制,使進(jìn)氣口靠近工作區域,難以保證呼吸氣的質(zhì)量。③膠管為軟設計,不抗磨、不抗壓、易老化,容易造成因管路彎曲或重物壓迫而堵塞氣道。④面罩單向閥可靠性差,失效后易使作業(yè)區的有毒氣體直接進(jìn)入人體呼吸系統,對人體造成危害。
針對國內洗槽站清洗技術(shù)的現狀及呼吸供氣方面存在的問(wèn)題,中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院與中國石化齊魯分公司合作,研究完成了“洗槽站集中供氣式呼吸防護系統”,并應用于齊魯分公司煉油廠(chǎng)的儲運站。
通過(guò)廣泛調研和求實(shí)論證,確定該系統必須滿(mǎn)足如下條件:
a)氣源的選址要盡可能靠近工作現場(chǎng),并且氣源盡量潔凈。
b)壓縮機要滿(mǎn)足24人在洗槽站同時(shí)作業(yè)時(shí)對供氣壓力、流量的要求。采用一開(kāi)一備的雙機冗余配備,當一臺壓縮機出現故障時(shí),可使槽車(chē)清洗工作不受影響。
c)儲氣罐的儲氣量要保證24人30分鐘的呼吸需求,以便當供氣系統出現故障時(shí),清洗人員有足夠的時(shí)間撤離現場(chǎng)。
d)經(jīng)過(guò)壓縮過(guò)濾處理后的呼吸空氣,溫度、濕度符合人體呼吸要求,感覺(jué)舒適,安全衛生指標應符合國家相關(guān)標準。
e)供氣管路分配接口與連接導管結合緊密,接拆方便,密封良好。連接導管應具有良好的伸縮性和抗壓性,彎曲成各種形狀時(shí)均能通氣流暢。供氣連接軟管要具備較高的強度,緊急情況時(shí),清洗作業(yè)人員可以用其作為逃生的繩索。
f)個(gè)體供氣面罩內呼吸部分與觀(guān)察部人隔離,視野開(kāi)闊,佩帶舒適,并具有壓力流量平衡調節裝置和低壓力報警裝置。
g)清洗作業(yè)人員應配有緊急遇險呼救裝置,當遇到意外情況時(shí)能及時(shí)和監護人員取得聯(lián)系,在資金允許的情況下,清洗作業(yè)人員最好配備小型逃生用鋼瓶,以備緊急情況下使用。
h) 系統具有壓縮機組供電源停電報警,儲氣罐高、低壓力報警等功能。壓縮機、儲氣罐應用壓力自保及泄壓系統。供氣管末端應設有壓力檢測裝置及低壓報警裝置,保證作業(yè)人員安全。
“洗槽站集中供氣式呼吸防護系統”由4個(gè)部分組成:氣源和供氣站、氣體傳輸系統、個(gè)體呼吸及防護系統和安全保障系統。系統流程圖見(jiàn)圖1:
圖1 洗槽站集中供氣式呼吸防護系統流程圖
2.1氣源和供氣站
該部分包括氣體壓縮機和高壓儲氣罐。
供氣站應盡可能遠離工作現場(chǎng),齊魯分公司煉油廠(chǎng)選擇了距洗車(chē)臺80m遠的原變電站為壓縮空氣站地址。槽車(chē)內的有毒有害氣體經(jīng)過(guò)這段距離擴散后,其濃度會(huì )大大下降,即使有微量的有毒有害氣體進(jìn)入壓縮系統,經(jīng)過(guò)過(guò)濾和吸附后,仍可保證為作業(yè)人員提供合格的呼吸空氣。
齊魯分公司煉油廠(chǎng)的洗車(chē)系統最多可容納24人同時(shí)工作,按照人均最大呼吸量考慮,并取安全系數為2,得出供氣總流量為1.92m3/min。
高壓儲氣罐的設計容積為8m3工作壓力為0.8~1.0MPa,儲罐的氣體總儲量為64~80m3。設計了過(guò)濾效率高、吸附容量大的特種過(guò)濾器,對H2S初始濃度為10mg/m3,有機蒸氣VOC初始濃度為30mg/m3時(shí)的防護時(shí)間不小于6000h,工作壓力為1.05MPa,操作溫度為-20℃~+50℃。
2.2氣體傳輸系統
該部分由氣體傳輸管路、冷凝干燥器、溫濕度調節器組成。
在空氣壓縮過(guò)程中,壓縮空氣溫度升高,當外界氣溫較底時(shí),則會(huì )產(chǎn)生冷凝水,若氣溫低于0℃時(shí),容易在管路內形成冰凍,阻塞氣路。因此,進(jìn)入儲氣罐的氣體應進(jìn)行干燥冷凝處理。
由于儲氣罐內的氣體較為干燥,槽車(chē)作業(yè)人員直接呼吸會(huì )產(chǎn)生不舒服的感覺(jué)。因此,在供氣末端設計安裝了1臺加濕器,并能夠自動(dòng)調節濕度的高低,以滿(mǎn)足作業(yè)人員舒適性的需求。
另外,在加濕器上設有溫度調節裝置,防止氣體溫度較底時(shí)冷凝結冰。同時(shí)在氣溫過(guò)低時(shí)加熱空氣,使槽車(chē)工作人員可以呼吸到溫度適宜的空氣。
2.3個(gè)體呼吸及防護系統
該系統由快速接頭、連接膠管、個(gè)體呼吸器構成。
在每個(gè)洗車(chē)臺,裝1個(gè)供氣分配箱,箱內裝有1個(gè)一進(jìn)肉出的Y型快速接頭(出口接頭1個(gè)為工作用,另1個(gè)為監護救護用)??焖俳宇^內有自動(dòng)切斷閥,當與中壓膠管接通后,切斷閥自動(dòng)打開(kāi),氣路接通。當與中壓膠管斷開(kāi)后,切斷閥自動(dòng)切斷供氣。在供氣分配箱內的進(jìn)氣管路各設有一截止閥,防止由于快速接頭頻繁插拔產(chǎn)生的機械磨損而漏氣。
連接膠管有抗壓、抗折、耐腐蝕、高強度等性能,個(gè)體呼吸器是供氣系統的終端設施,由槽車(chē)作業(yè)人員使用,它的好壞,直接關(guān)系到作業(yè)人員的安全及健康。
2.4安全保障系統
該系統具有儲氣罐高壓、低壓自動(dòng)報警聯(lián)鎖,供電電路斷電自動(dòng)報警,供氣管路末端低壓檢測自動(dòng)報警等功能。
a)儲氣罐高壓、低壓自動(dòng)報警及聯(lián)鎖裝置:儲氣罐上裝有1臺量程為0~1.6MPa、具有現場(chǎng)顯示功能的壓力變送器,以監控罐內的氣體壓力??刂婆_上的顯示控制儀以數字形式顯示儲氣罐內的氣體壓力。高壓報警上限設置為1.05MPa,低壓報警下限設置為0.65MPa。當儲氣罐內的氣體壓力超出上述范圍時(shí),報警器發(fā)出的相應的聲光信號。當儲氣罐內的氣體壓力低于0.75MPa時(shí),壓縮機自動(dòng)起動(dòng)。當儲氣罐內的氣體壓力高于1.0MPa時(shí),壓縮機自動(dòng)關(guān)閉。另外,在儲氣罐頂部設有兩只安全閥,起跳壓力為1.10MPa。
b)供電電路斷電自動(dòng)報警裝置:當壓縮機的供電線(xiàn)路斷電時(shí),控制室內的報警器發(fā)出相應的聲光報警信號,同時(shí)洗車(chē)臺現場(chǎng)的氣動(dòng)嗽叭發(fā)出報警。
c)供氣管路末端低壓檢測自動(dòng)報警裝置:在供氣管路末端各設有一臺量程為0~1.6MPa、具有現場(chǎng)顯示功能的壓力變送器,監測系統輸送到洗車(chē)現場(chǎng)的空氣壓力。低壓報警下限設為0.60MPa,當洗車(chē)現場(chǎng)的供氣壓力低于上述范圍時(shí)控制室內的報警儀發(fā)現相應聲光信號,同時(shí)現場(chǎng)的電鈴發(fā)出報警聲。
針對高風(fēng)險的洗槽作業(yè),這頂研究開(kāi)發(fā)了功能齊備、設計合理的洗槽站集中供氣系統。這個(gè)項目充分考慮了健康和安全因素,設計的空氣過(guò)濾器有效地過(guò)濾了有機蒸氣和硫化氫等有害氣體,設計的系統安全保障程度高,具有儲氣罐高、低壓自動(dòng)報警及聯(lián)鎖裝置,供電線(xiàn)路斷電自動(dòng)報警,供氣管路末端自動(dòng)報警等安全保障功能,投入使用后,在以下方面反應良好:①呼吸器佩戴方便,舒適。②系統具備多重安全保障功能,使用放心。③空氣過(guò)濾器及溫濕度調節器的使用滿(mǎn)足了作業(yè)人員對呼氣的舒適程度要求。④對安全隱患都采取了相應的措施,在斷電及設備故障等情況下也可保證操作人員安全。⑤系統操作使用方便,提高了工人的工作效率。
通過(guò)1年多的應用,證明洗槽站集中供氣式呼吸防護系統實(shí)用性強,安全可靠程度高。
