摘 要：預分解系統的結皮、堵塞是預分解窯生產企業都需要面對的問題。清理結皮、堵塞過程中，如操作、防護、管理不當，則極易造成高溫物料傷人事故。本文通過對水泥工廠預熱器清堵事故的調研、統計和分析，并結合主持編制《水泥工廠預熱器清堵安全規程》(AQ標準)的體會，探討預分解系統人工清理結皮、堵塞作業安全措施，供讀者參考。
關鍵詞：水泥工廠;預熱器;人工清堵;安全措施;探討
1 前言
預分解(也稱窯外分解)技術是指將已經過懸浮預熱后的水泥生料在達到分解溫度前，進入到分解爐內與進入爐內的燃料混合，在懸浮狀態下迅速吸收燃料燃燒熱，使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術。
在中國，巨大的水泥產業市場培育了今天中國的預分解窯為核心的新型干法水泥生產技術，在廣大水泥工作者的不懈探求下，并經業內企業家的大力推動，通過引進先進技術及裝備、消化吸收、國產化等過程，具有自主知識產權的預分解窯熟料煅燒技術及裝備已經成熟，并且預分解窯水泥生產技術已在我國水泥工業中占主導地位，裝備水平已經達到國際先進水平，中國建造的大型現代水泥生產企業不僅在國內取代落后的水泥生產企業，而且已經大批量地涉足國外的水泥行業。截止2013年底，我國共有預分解窯生產線1714條，水泥熟料產能達17億噸。2013年，我國水泥產量達24.14億噸，其中預分解窯水泥產量約占95%，我國水泥產量已超過世界水泥總產量的60%。
預分解技術及裝備日臻完善，然而在預分解系統的實際運行中，仍然難免出現結皮、堵塞現象，主要原因是影響因素多、情況復雜，往往無法完全控制。
結皮是指生料粉與窯氣中有害組分所形成的粘附在窯尾預分解系統內壁的層狀物。系統中有害組分(堿、氯、硫等)的循環富集是形成結皮的重要條件，局部溫度過高是形成結皮的關鍵因素，此外石灰石中氧化鎂含量高也是結皮的一個因素。實踐表明，預分解窯最易發生結皮的部位是窯尾煙室、分解爐縮口、最低兩級旋風筒的錐部及下料管等部位。結皮使通道的有效截面積減小，阻力相應增大，影響系統通風。結皮增厚或塌落時，還容易導致堵塞。因此，當預分解系統結皮時，如采用壓縮空氣吹掃無法清除，則必須進行人工清結皮作業。
堵塞是指預熱器、分解爐、窯尾煙室的狹窄處，因過度結皮或大塊物料棚料，物料不能正常下行的現象。堵塞原因主要有結皮造成的堵塞、預分解系統漏風造成的堵塞、機械故障(鋼鐵件、耐火磚等外來異物，翻板鎖風閥機械故障)造成的堵塞、預分解系統設計不合理造成的堵塞、操作不當造成的堵塞等。當預分解系統堵塞時，如采用壓縮空氣吹掃無法疏通，則必須止料、停窯進行人工清堵作業。
由于預分解系統容易結皮、堵塞部位的物料、氣體溫度通常在800℃以上，因此人工清結皮、清堵是一項非常危險的作業，如果操作不當或個人防護不當，則容易被捅料孔噴出的高溫物料、氣體灼燙。當采用高壓水槍清結皮、清堵時，如果作業人員操作不當也會遭受傷害。
2 事故統計及案例
據2006年～2013年不完全統計，我國水泥行業發生安全事故195起，共造成352人死亡，其中高溫灼燙(包括預熱器清堵、篦冷機清“雪人”、立窯“噴窯”等事故)死亡70人。
據2007年～2010年不完全統計，我國水泥行業預熱器清堵作業共發生4起死亡事故，造成9人死亡。
2006年以來，預熱器清堵作業高溫灼燙傷亡事故案例：
2006年11月，安徽某水泥企業5000t/d熟料生產線的預分解系統C5旋風筒發生堵料，采用炸藥爆破法對堵塞部位進行炸碎處理，結果發生爆炸事故，造成操作人員2人死亡、1人受傷。
2008年4月，某水泥企業燒成車間二名巡檢工在未穿戴隔熱防護服的情況下，對窯尾預分解系統進行捅料作業，高溫物料突然從捅料孔噴出，二名巡檢工躲避不及身體多處被燙傷。
2008年5月，某水泥企業窯尾預分解系統突然發生塌料，高溫物料沖到窯頭篦冷機，正在清理熟料輸送斜拉鏈機地坑的兩位員工，一位因高溫氣體灼燙死亡，另一位灼燙受傷。
2009年9月，某水泥企業進行預熱器C4旋風筒清堵作業，在打開人孔門的過程中，大量高溫物料從人孔門涌出，將站在操作平臺下面的兩名監護人員和一名崗位工燙傷，在施救過程中又有一名員工被燙傷。事故共造成3人重傷、1人輕傷。
2010年4月，重慶某水泥企業在處理預熱器堵塞時發生塌料事故，近20噸800℃左右的高溫物料從預熱器清堵孔沖出，造成2人當場死亡，1人重傷，傷者經搶救無效死亡。
3 人工清堵作業安全措施
3.1 切實履行審批制度
預熱器、分解爐、下料管清堵作業，必須成立清堵工作小組，明確指揮人員、清堵人員和監護人員。
作業前，工作小組必須分析存在的危險有害因素，提出消除、控制危害的措施，制定清堵方案和應急預案，辦理危險作業申請，并經企業安全生產管理部門負責人和企業負責人審查、批準。
3.2 必須實行統一指揮
清堵作業前，工作小組成員應熟悉清堵方案，指揮人員必須確認現場安全措施落實到位。
清堵作業必須實行統一指揮、專人監護，嚴禁違章作業。
3.3 相關人員要求
預分解系統清堵作業存在高溫灼燙風險，且體力消耗大。指揮人員、清堵人員、監護人員應身心健康，具有三年以上預分解系統崗位工作經驗，年齡宜控制在21～50周歲，指揮人員應具有清堵工作經驗和較強的組織能力。
有高血壓、心腦血管病史、眩暈癥、肢體活動受限、反應遲鈍等職業禁忌的人員不得從事清堵作業。
指揮人員、清堵人員、監護人員必須經過清堵操作、安全防護、緊急救援和事故應急處理知識的培訓，以及預熱器清堵應急預案的演練，并經考核合格后方可參加清堵作業。培訓和演練內容應符合AQ/T 9006、AQ/T 9007的要求。
3.4 勞動防護用品要求
清堵人員、指揮人員、監護人員應穿戴安全帽、全棉工作服、手套、防熱阻燃鞋。安全防護用品的選用應符合GB/T 11651的要求。安全帽應符合GB 2811的要求。
清堵人員作業時還必須穿戴短時耐熱溫度不低于1000℃的隔熱防護服。隔熱防護服應包含披肩防塵頭罩、面罩、上衣、褲子、手套、腳罩。隔熱防護服應合身，穿戴前應檢查完好性，穿戴時應扎緊領口、袖口、褲口、鞋罩。
3.5 工具要求
清堵作業可以使用鋼釬、風鎬、高壓空氣清料管、高壓水槍等工具。清堵工具應保持完好，確保安全使用。
清堵作業嚴禁使用雷管、炸藥等危險品。
3.6 逃生路線要求
清堵作業前，應根據捅料孔的開孔方向和風向確定逃生路線。逃生路線應通往捅料孔的旁側，并盡可能選擇上方和上風方向。一旦發生噴料，清堵作業人員應沿逃生路線躲避。
清堵作業前，應清理現場雜物，保障逃生通道暢通。
3.7 設置警戒區域和警示標志
清堵作業現場以及預分解系統各入口、地面物料濺落區、窯頭平臺、篦冷機及熟料輸送地坑等影響區域，應設置警戒線和警示標志。警示標志應符合GB 2894的要求。
3.8 清堵作業前及作業期間基本要求
(1)清除現場可燃物。對高溫物料噴出可能觸及的電纜和設備應采取防護措施;
(2)預熱器停止進料，進料設備停機，進料閥門關閉，現場關閉電源、氣源;
(3)分解爐、窯頭停止噴煤及其它燃料;
(4)煤磨停止生產，通往煤磨的熱風閥門關閉;
(5)預分解系統關聯的余熱發電、脫硝等設備設施停止運行;
(6)預分解系統保持一定的負壓;
(7)窯頭罩、篦冷機、窯頭除塵器、熟料鏈斗輸送機無檢修作業，檢修門、觀測孔處于關閉鎖緊狀態;
(8)預分解系統各入口應設上鎖護欄門，禁止無關人員進入;
(9)熟料輸送地坑、廊道及熟料庫頂各出入口應設上鎖護欄門或設專人監護，禁止人員進入;
(10)系統所有空氣炮及高壓空氣清掃噴吹管內部氣體排空，現場關閉電磁閥和手動閥門。鎖定現場控制開關或掛“禁止操作”警示牌;
(11)清堵期間，噴出的高溫物料應及時清理，確保作業現場安全條件。臨時堆放的高溫物料應設警戒線和警示標識;
(12)清堵期間，清堵工作小組、中央控制室必須保持通訊暢通;
(13)清堵作業應避免在大風、大雨等惡劣天氣情況下進行。
3.9 清堵作業要求
清堵作業前，必須將作業點以下的所有翻板閥打開、作業點以上的所有翻板閥關閉，并在翻板閥兩側均采用鋼絲繩或鋼環鏈可靠固定。
清堵作業必須遵循以下要求：
(1)預分解系統多處堵塞時，清堵作業必須自下而上進行;
(2)嚴禁兩個和兩個以上捅料孔同時進行清堵作業;
(3)除清堵作業打開的捅料孔外，其余捅料孔、檢修門均應處于關閉鎖緊狀態;
(4)同時進行清堵作業的人員不應超過2人;
(5)清堵作業人員應側身對著捅料孔，不得正對捅料孔，并應站在捅料孔上方，盡量選擇上風方向;
(6)采用高壓空氣清堵時，專人控制高壓空氣閥門。打開高壓空氣閥門前，清料管必須插入物料內一定深度并固定，清堵人員撤離至安全區域;取出清料管時，應先關閉閘閥，然后取出清料管;
(7)采用高壓水槍清堵時，應由專人控制高壓水泵，清堵人員操作高壓水槍，嚴格遵守高壓水槍操作規程。高壓水槍應在插入捅料孔后才能打開高壓水，關閉高壓水并泄壓后才能撤出捅料孔;
(8)根據GB/T4200要求，清堵人員持續熱接觸時間不宜超過30min;
(9)清堵作業時，不得將捅料工具或其它能夠引起堵料的物品掉入預熱器、分解爐;
(10)清堵作業完畢，應及時關閉并鎖緊捅料孔、檢修門。
3.10 監護要求
清堵作業時，監護人員應不少于2人。
監護人員所處位置不應低于捅料作業面，且不影響清堵人員逃生。
監護人員必須堅守崗位，遇到緊急情況應協助清堵人員迅速脫離危險區域。
3.11 應急處理
清堵作業現場附近應設置淋浴器、洗眼器，配備滅火器、急救箱，并確認完好。清堵作業現場附近宜設置緊急避險裝置。
當清堵作業發生人身安全事故時，應啟動相應的應急預案?，F場救助完畢后，應保護好現場，并配合事故調查，以便事故分析、處理。
3.12 驗收要求
清堵作業完畢，應及時清理現場，清點人員、工具，設備、設施應恢復到清堵前的正常狀態。
由清堵工作小組與生產部門共同進行現場驗收，完善相關記錄，并在驗收合格后移交生產部門。
4 結束語
導致預分解系統堵塞的因素較多，為避免堵塞或有效減少堵塞頻次，應提高原、燃料的質量，選擇合理的配料方案;嚴格管理，確保系統密封;加強崗位工的責任心，強化操作，穩定系統的熱工制度。
窯尾煙室清結皮作業頻次較高、危險性相對較小，可以在預分解系統正常運行的情況下進行人工清結皮。但作業前，必須分析存在的危險有害因素，提出消除、控制危害的措施，經燒成工段當班負責人批準;明確清結皮人員和監護人員，監護人員應不少于1人，清結皮人員作業時必須穿戴短時耐熱溫度不低于1000℃的隔熱防護服;作業現場應設置警戒線和警示標志;煙室周圍及相連下料管的空氣炮、高壓空氣清掃噴吹管內部氣體排空，現場關閉電磁閥和手動閥門;盡可能使用鋼釬清結皮。
預分解系統出現堵塞時，應盡可能地找出堵塞原因并及時進行處理，防止處理不及時導致堵塞越來越嚴重、結硬塊。
處理預分解系統堵塞時，可先用壓縮空氣吹掃，若堵塞不嚴重，即可吹通;若堵塞嚴重，應止料、停窯，但不能停排風機，將捅料孔或人孔門打開，使用鋼釬、風鎬、高壓空氣清料管、高壓水槍等工具進行人工清堵;若是因掉內筒、掉磚及其它雜物而造成堵塞，必須止料、停窯、加大排風，待預分解系統冷卻后，方可進入預分解系統內進行清堵作業。