淺談磨煤機檢修中的安全管理

華能應城熱電有限責任公司 陳 德 肖青云 黃紹松 楊 堅 宋新春

某燃煤電廠350MW超臨界直流鍋爐配正壓冷一次風直吹式制粉系統，采用長春發電設備總廠設計制造的MPS160HP-II型中速磨煤機。該型磨煤機采用液壓加載系統，具有結構緊湊、體積小、重量輕、金屬消耗少、投資低、磨煤電耗低、噪聲小及煤粉的均勻性好等優點，在新建火電機組制粉系統中應用非常廣泛。鑒于2015年1月投入運行以來磨煤機的缺陷故障相比其它設備總體偏多，檢修維護人員投入大量時間和精力消缺的同時也伴隨著非常多的檢修安全風險隱患，因此深入分析磨煤機檢修中的安全風險隱患類型及原因，采取有針對性的管理加以預防顯得尤為重要。

1 安全風險隱患類型及原因分析

磨煤機檢修中安全風險隱患通常包括人身安全風險隱患和設備本質安全風險隱患，主要是由六大高風險作業、檢修質量問題及其它問題造成的。

1.1 六大高風險作業造成的安全風險隱患

六大高風險作業一般包括高處作業、動火作業、受限空間作業、腳手架作業、起重作業及觸電風險作業等。在實際檢修作業過程中，這些安全風險往往同時存在，并非相互孤立的。如，對經常發生在給煤機出口至磨煤機入口倒四棱臺型管徑縮小處、可調伸縮節處及連接法蘭處的磨煤機落煤管及主要發生在管道彎頭及連接法蘭處的磨煤機出粉管磨損泄漏的補焊處理，由于是在磨煤機頂部分離器平臺上部的較高位置處，必須搭設腳手架后再進行高處作業及動火作業等。

2019年6月在驗收搭設位于2B磨上部的腳手架時發現腳手板直接用鐵絲綁扎在磨煤機行吊的380伏電壓滑線上，且鋼管著力在行吊上，具有極大的觸電風險及腳手架隨行吊滑動而坍塌風險，立即責令相關人員進行整改，幸運的是位于2A磨附近的磨煤機行吊總電源空開在起重設備備用時是斷開的。此后類似腳手架搭拆時均嚴格要求將附近行吊電源斷電等措施寫進工作票的安措里并嚴格執行，同時明確禁止腳手架相關部件觸碰行吊等可能滑動設備，此類風險隱患得以有效控制。

高處作業一般發生在磨煤機檢修借助的腳手架上。除嚴格要求上下腳手架過程中系好安全帶、安全帶雙鉤分別著力在兩處牢固位置、腳手板可靠固定及在腳手板平臺上、作業時所系安全帶高掛低用外，避免上下交叉作業及嚴禁高處落物在現場安全風險管控中非常必需，此外在分離器上部搭拆腳手架時應做好安全交底及監護，嚴防誤碰壓力、溫度及轉速測點等熱工元件，以免造成運行磨煤機保護誤動作跳閘。

對于動火作業，安全管理標準中明確規定在磨煤機本體及煤粉管道內外部動火，由于煤粉具有自燃與爆炸性，均屬于一級動火作業。在磨煤機本體外壁及煤粉管道外壁上動火時，作業人員若能把控好防止外壁燒穿而致火星進入內部，則會大幅降低著火爆炸等風險，在磨煤機內部動火時，由于受限空間內部煤粉的可燃揮發份大量聚集且不流動，著火爆炸的風險相對較大，因此在磨煤機內部動火作業時，除將動火區域煤粉徹底清理干凈、鋪好防火毯、準備好滅火器材等防火措施外，動火前對磨內進行強制通風，動火過程中保持一個出粉管插板門開啟以連通爐膛抽吸負壓等措施，可有效降低著火爆炸風險。

受限空間作業一般發生在磨煤機內部。除嚴格執行先通風、再檢測、后作業等規定程序外，對于機組運行時的磨煤機檢修，保證熱、冷一次風插板門絕對可靠隔離是受限空間作業安全的重中之重。學習吸取2016年2月某熱電廠在運行機組磨煤機內部檢修作業時，熱一次風插板門因人為誤操作等原因突然打開，約320℃的熱風吹入磨煤機將在內部作業3名人員灼燙致死的事故教訓后，進一步優化安全措施，增加熱、冷一次風插板門的繼熱措施，即對相關的安全措施進行硬隔離：在之前熱、冷一次風氣動插板門關閉后斷開控制電源、關閉進入氣缸兩側以控制熱、冷風插板門啟閉的儀用壓縮空氣總閥門外，再增加直接斷開總閥門后進入氣缸兩側壓縮空氣管道并懸掛“禁止操作，有人工作”指示牌，保證萬無一失。

起重作業一般發生在磨煤機大修更換磨輥磨瓦、分離器軸承檢修及更換煤粉管道時。2019年5月1C磨檢修起吊磨輥時，檢修人員工作不認真，起吊前未細致檢查，四個吊鉤螺栓中有一個螺栓未旋入絲扣，致使起吊過程中磨輥有傾斜趨勢，經及時發現制止后予以整改。由于起重設備為特種設備，起重工作應堅決執行“十不吊”[1]規定，除起重前務必要求起重維護單位檢查起重設備處于正常備用狀態外，在檢修起重過程中必須要求起重人員持證操作，以免造成設備損壞或安全事故。

觸電風險主要發生在電源線的破損裸露處。檢修現場電源線不正常拉拽、摩擦、靠近火源等易造成電源線的破損裸露，因此除現場規范使用電源線外，定期檢查其完好性也可有效降低觸電風險。

1.2 檢修質量問題造成的安全風險隱患

磨煤機檢修質量好壞直接決定了磨煤機設備本質是否安全，直接影響著其能否安全穩定長周期運行，因此潛在的檢修質量問題造成的安全風險不容忽視。鑒于檢修中任何質量問題都有可能造成較嚴重的安全風險隱患甚至事故，除高標準質量驗收提高其本質安全外，對由于檢修質量不過關已造成的典型安全隱患或事故進行認真分析，可有效指導磨煤機檢修中的安全管理。下面針對幾種典型質量問題導致的安全事故進行分析。

磨瓦裝配質量不達標造成斷裂事故。運行6年來，磨煤機內部件斷裂主要為2017年12月2E磨動環部分（16顆）M20×50螺栓斷裂和2019年7月2A磨動環圓周18顆M20×50螺栓全部斷裂，同時2A磨煤機伴隨檢修大門處2200×150×8mm靜環撕裂及石子煤刮板脫開現象。2A磨煤機發生在滿負荷運行中，磨煤機電流由額定電流35.6A急劇上升至39.3A，立即現場檢查發現磨振動嚴重并有巨大異響、石子煤排渣口被大鐵塊堵死現象。2E磨煤機動環螺栓斷裂在磨煤機定期檢查時被發現，由于磨輥提升后仍無法手動盤車磨盤，進一步檢查發現動環翹起致使動靜環摩擦，固定動環的18顆螺栓已斷裂16顆。對兩臺磨煤機事故原因全面排查分析認為，磨盤上整套11件磨瓦裝配中每件磨瓦裝配后底部均缺少2處40×40×3mm的墊鐵，磨輥的碾磨壓力除垂直碾磨分力作用于水平磨盤上外，還有水平分力本應通過磨瓦墊鐵水平均勻作用在磨盤周向上，由于周向22處墊鐵的缺失，磨瓦與磨盤周向存在間隙致碾磨水平分力直接通過磨瓦后上部傳遞給動環螺栓，與斷裂螺栓均表現為水平剪切斷裂相印證。從檢修清理出的原煤中的螺栓、鐵塊等硬質異物加劇了事故的進程。此事故是由磨瓦裝配質量不達標造成的，經與磨瓦廠家確認嚴格加裝墊鐵后，此斷裂事故得以根本解決，在磨煤機檢修中應對磨瓦裝配質量進行嚴格驗收。

出粉管內耐磨陶瓷貼補質量不牢造成分離器跳閘事故。2020年9月2A磨分離器多次異常跳閘主要表現為轉速由104r/min異常至零，分離器電機電流由22.9A突增至65.9A后分離器電機跳閘，從分離器動葉片根部撿出數十塊大小不等約40×60×10mm的耐磨陶瓷片，綜合各專業認真原因排查和分析，確認為2020年5月2C+修期間更換出粉管道時對其內壁破損的防磨陶瓷進行重新貼補釬焊質量部分不合格，加之出粉管內陶瓷受高速風粉混合物持續沖刷脫落后，在分離器內筒離心力作用下卡在旋轉的動葉片和靜葉片之間，造成分離器轉速急劇下降至零，電流異常突升，分離器跳閘，嚴重影響磨煤機運行安全。因此在檢修中對煤粉管道內壁耐磨陶瓷的貼補釬焊質量應嚴格把關。鑒于此，對分離器頂部20mm厚鋼板局部（尤其是分離器內5個煤粉管道進出口邊沿處）磨損磨穿的修復及預防，應采取挖補焊接16Mn耐磨鋼板的方式，而不宜采取貼補陶瓷的方式進行耐磨處理。

檢修時未關注分離器潤滑油泵油位致分離器跳閘事故。2020年11月16日4:01分2C磨分離器電機異常跳閘在2:08分分離器潤滑脂低油位報警后，原因分析為分離器潤滑油泵正常情況下為間隔60min自動啟動、15s后自動停止，而在油位低報警時禁止啟動，分離器潤滑油泵長時間（設置時間：150min）未啟后會首出“潤滑故障”報警，3秒后觸發分離器電機跳閘。這是由于磨煤機檢修中未及時關注分離器潤滑油泵油位致使油脂量偏少所致，因此檢修時應吸取教訓，防止類似事故再次發生。

檢修中未對磨輥擺動角度過大進行調整導致磨煤機振動劇烈。正常情況下，磨輥可在與垂直方向成12～15°角度范圍內自由擺動以利于煤質的更好研磨[2]，但隨著輥支架與輥連接架磨損的加劇，輥支架與輥連接架間隙變大，輥擺動范圍過大，使輥套和磨瓦研磨接觸區域上移至磨瓦外周頂部，造成磨煤機較大振動和異音。2019年9月2E磨煤機更換磨輥磨瓦大修中，未對過大的擺動角度進行調整致使磨煤機啟動后振動較大，停運磨煤機排查分析原因后通過在6處輥支架和輥連接架處同時加50×30×3mm的耐磨鋼板，將振擺角度由18°調整至15°取得了良好的減振效果。因此，在磨煤機檢修中應重點關注磨輥擺動角度以防過大。

磨煤機石子煤人孔門密封質量不嚴導致著火事故。2020年5月2C+修期間2D磨大修，雖更換了新的石子煤人孔門密封用的8×8mm盤根，但由于未對石子煤人孔門（全周共20顆M12×30螺栓）左上角處的2顆斷裂留在螺栓孔內的螺栓進行取出、攻絲，導致人孔門局部密封不嚴，2D磨運行后石子煤室320℃左右熱風從人孔門左上角吹出，持續烘烤加熱人孔門處保溫棉約3小時后保溫棉出現火星、冒煙，繼而引發保溫棉內長期以來集聚的少量煤粉致磨煤機外部局部冒煙著火。雖然此次著火未造成嚴重事故，但已引發電廠安全生產比較敏感的著火事故，影響比較惡劣。因此，磨煤機檢修中對諸如人孔門密封、磨輥軸承室排油孔螺塞防磨護理、加載架與輥支架連接36顆螺栓煤油浸泡清洗，以及現場無死角積粉清理等檢修質量細節的把控直接關系到設備的本質安全。剖析上述幾種典型檢修質量影響設備本質安全問題的原因，吸取經驗教訓，可有效促進磨煤機檢修中的安全管理工作。

1.3 其它問題造成的安全風險隱患

排除六大高風險作業和檢修質量問題造成的人身安全風險隱患和設備本質安全風險隱患外，磨煤機檢修中還有很多不安全因素可直接造成人身安全風險隱患和設備本質安全風險隱患，現列出幾例典型問題進行舉一反三，以促進檢修時的安全管理工作。

磨煤機磨輥軸承室密封性打壓試驗違章操作造成人身傷亡事故。吸取2020年6月18日某熱電廠在進行磨煤機檢修對磨輥軸承室密封性打壓試驗時，違規用氧氣瓶內氧氣替代壓縮空氣通過減壓閥和橡膠管充入磨輥軸承室，高壓氧氣與磨輥軸承室內殘存的潤滑油及清洗劑的揮發氣體形成爆炸混合物，混合物高速氣流與磨輥軸承室內壁摩擦產生靜電火花導致爆炸、造成人員傷亡的事故教訓，磨煤機檢修中應堅決杜絕“三違”現象，即杜絕違章指揮、違規作業和違反勞動紀律。

磨煤機檢修中磨光機在未斷電狀態下更換磨片存在較大的安全隱患。2020年5月2C+修期間磨煤機檢修時雖多次發現并提醒作業人員在磨光機未斷電時更換磨片存在較大的機械傷害安全風險，但近期現場檢查時仍發現此現象屢禁不止，給安全生產造成較大安全隱患。

磨煤機檢修結束后工器具等異物遺留在磨煤機內影響磨煤機本質安全。根據現場實際，磨內異物一般來至原煤、磨內螺栓或防磨護板等脫落及工器具遺留等所致。2019年5月1A磨煤機發生啟動后振動和異音較大不得不停磨，檢查發現為2件22×16×600mm長撬棍遺留在磨內所致。2018年11月2E磨大修將固定落煤管伸縮節所用1顆M16×300雙頭螺柱掉落遺留在下方的分離器軸承潤滑油脂內，導致分離器軸承處出現較大異音，經分離器上下軸承解體檢查綜合分析為遺留雙頭螺柱間斷性碰磨分離器上軸承外圈所致。鑒于此，磨煤機每次檢修完畢后，務必要仔細檢查其內部等檢修現場有無異物遺留，防止造成不安全事件或返工等。

2 磨煤機檢修中的安全措施

針對磨煤機檢修安全風險較多、形勢較復雜等特點，弄通弄透不同安全風險隱患類型發生的深層次原因，采取系統的、有針對性的安全措施加以預防和管理勢在必行。現主要從磨煤機檢修前準備、檢修過程控制及檢修后驗收等方面提出對磨煤機檢修的安全管理措施：

堅決做好磨煤機檢修前安全準備工作。主要包括檢修人員準備和檢修作業指導書準備等。檢修人員準備除對檢修人員（特別是特種設備作業人員）資質的審核把關外，對人員安全意識、安全技能及檢修技能等應進行嚴格的教育培訓，確保安全意識強、安全技能和檢修技能水平高的具有相關資質的作業人員參與作業；檢修作業指導書準備需根據現場實際檢修情況進行再完善，要求符合現場檢修實際、可操作性強且兼具安全和質量的見證點和停工待檢點，真正起到作業指導作用。

切實加強磨煤機檢修過程安全質量控制。主要包括現場作業安全隔離措施可靠、作業危險點預控分析到位及做好現場安全交底、現場高風險作業重點監護到位、安全和質量見證點和停工待檢點等重要節點跟蹤到位及杜絕現場“三違”作業等。現場應嚴格按照檢修作業標準化規定進行，全面梳理檢修內容，全面分析預判可能存在的安全風險，嚴格遵守作業指導書進行施工及驗收并加強檢修細節的安全質量控制，重點關注機組運行時磨煤機檢修熱、冷一次風插板門是否硬隔離，高風險作業各項安全措施和各級監護人員是否到位及現場檢修各節點安全質量控制和各級驗收人員是否真正驗收到位等。

重視檢修后安全驗收工作。檢修結束后應對現場進行全面的檢查和清理，做到工完料凈場地清，杜絕工器具遺留及煤粉殘留等造成安全隱患等。