棒材車間危險(xiǎn)因素與安全防范

章小芳

（中鋼石家莊工程設(shè)計(jì)研究院有限公司， 河北 石家莊 050021）

隨著國(guó)家各項(xiàng)安全政策措施的完善，對(duì)于冶金企業(yè)的安全設(shè)施設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越規(guī)范，冶金企業(yè)棒材車間的工藝流程及設(shè)備設(shè)施存在的危險(xiǎn)因素有很多，所采取的安全措施需越來(lái)越完善。

通常棒材車間主要工藝設(shè)備包括：1座步進(jìn)式加熱爐、粗軋機(jī)組、1號(hào)飛剪、中軋機(jī)組、2號(hào)飛剪、預(yù)水冷裝置、精軋機(jī)組、水冷裝置、3號(hào)飛剪、冷床、冷剪、橫移臺(tái)架、打捆機(jī)、稱重和收集臺(tái)架等；輔助設(shè)備有液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、起重運(yùn)輸設(shè)備、機(jī)修設(shè)備等。1 生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)因素

1.1 加熱系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)因素

1）火災(zāi)、爆炸。加熱爐燃燒使用煤氣是易燃易爆和有毒性氣體，其危險(xiǎn)特性使加熱爐系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中存在火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息危險(xiǎn)有害因素[1]。

2）中毒和窒息。作為置換管道和加熱爐內(nèi)殘余高爐煤氣的置換氣體—氮?dú)饩哂兄氯酥舷⒌奈：Γ谶M(jìn)行管道和加熱爐內(nèi)部檢修時(shí)，未用空氣置換氮?dú)夂蜋z測(cè)監(jiān)護(hù)措施，而盲目進(jìn)入充滿氮?dú)獾娜細(xì)夤艿篮图訜釥t內(nèi)部作業(yè)，會(huì)造成作業(yè)人員窒息傷亡事故[1]。

3）灼燙。加熱爐外部保溫措施缺陷，以及加熱爐檢修和清渣時(shí)未嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)備維護(hù)規(guī)程和操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)時(shí)可引發(fā)作業(yè)人員灼燙事故。

4）起重傷害、機(jī)械傷害。往加熱爐臺(tái)架吊運(yùn)連鑄坯時(shí)，未嚴(yán)格按照起重機(jī)械安全規(guī)程和起重吊運(yùn)指揮信號(hào)進(jìn)行作業(yè)時(shí)可引發(fā)起重傷害事故。進(jìn)行加熱爐系統(tǒng)日常生產(chǎn)操作或設(shè)備維修時(shí)，因違章作業(yè)、防護(hù)缺陷和標(biāo)志缺陷等可引發(fā)機(jī)械傷害事故。

5）容器爆炸。加熱爐汽包、氮?dú)鈨?chǔ)罐、空氣儲(chǔ)罐等承壓容器，因壓力超限、安全閥失靈及設(shè)備缺陷等原因可引發(fā)壓力容器爆炸事故并造成人員傷亡和設(shè)施設(shè)備毀壞。

6）坍塌。加熱爐加熱未執(zhí)行有關(guān)操作規(guī)程引起爐溫過(guò)高可導(dǎo)致?tīng)t體坍塌，坍塌事故將造成設(shè)施設(shè)備的嚴(yán)重破壞和重大經(jīng)濟(jì)損失。

7）高溫。加熱爐生產(chǎn)過(guò)程存在高溫有害因素，對(duì)職工可造成職業(yè)健康危害。

1.2 軋制系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)因素

1）灼燙。從最初的熱連鑄坯到終端的成品軋制生產(chǎn)過(guò)程中，始終處于熱壓力加工狀態(tài)和物料的高溫固體狀態(tài)，因此，灼燙危險(xiǎn)、有害因素始終存在于整個(gè)軋制生產(chǎn)過(guò)程。

2）機(jī)械傷害、物體打擊。軋制生產(chǎn)過(guò)程的連鑄坯和中間鋼坯及輸送輥道及工作輥道，粗、精軋機(jī)、倍尺剪[2]及冷剪等設(shè)備均存在機(jī)械傷害的危險(xiǎn)因素，職工在進(jìn)行軋線的生產(chǎn)操作和維修時(shí)，均可能受到夾擊、碰撞、剪切、卷入、絞、碾、割、刺等傷害，由這些傷害構(gòu)成的機(jī)械傷害事故在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的概率較大，危害程度也是相對(duì)較高的。軋制生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生物體打擊危害的主要原因是：連鑄坯和中間鋼坯軋制過(guò)程產(chǎn)生飛濺的金屬屑、渣和氧化鐵皮；高速軋件上竄；軋機(jī)的機(jī)架、軋輥和傳動(dòng)軸因過(guò)載破壞發(fā)生碎片飛散等，由此引發(fā)的物體打擊可造成人員傷亡事故。

3）起重傷害。軋制生產(chǎn)過(guò)程使用起重設(shè)備，因故障缺陷、安全防護(hù)缺陷以及違章操作，均可引發(fā)起重傷害事故并造成人員傷害和設(shè)備破壞。

4）觸電。軋制生產(chǎn)過(guò)程電力裝置和電氣線路因漏電，以及電氣設(shè)備的金屬外殼、底座、傳動(dòng)裝置、金屬電氣管、配電盤(pán)以及配電裝置的金屬構(gòu)件、遮欄和電纜線的金屬外殼，未按規(guī)定采取保護(hù)接地或接零，作業(yè)人員違章作業(yè)，使生產(chǎn)操作過(guò)程存在觸電的危險(xiǎn)，由此導(dǎo)致的事故可能造成人員傷害的后果。

5）容器爆炸。軋機(jī)設(shè)備配置多種液壓機(jī)構(gòu)，配以液壓缸或液壓馬達(dá)。缸體的壓力較高，工作壓力可達(dá)12～25 MPa，部分設(shè)備配有氣缸，工作壓力為0.6 MPa，均為壓力容器。由于設(shè)備老化、強(qiáng)度減弱、安全附件失效、過(guò)載運(yùn)行，或由于金屬材料疲勞、蠕變出現(xiàn)裂縫，造成超壓或承壓能力降低均有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

6）高處墜落。在設(shè)備安裝、運(yùn)行、檢修過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行2 m以上高處作業(yè)，很容易發(fā)生高處墜落事故。高處作業(yè)點(diǎn)、坑、池等容易發(fā)生高處墜落。

1.3 精整及成品貯存危險(xiǎn)因素

1）機(jī)械傷害。職工在精整工段步進(jìn)齒條冷床區(qū)、冷剪機(jī)、定尺收集區(qū)等設(shè)備處進(jìn)行生產(chǎn)操作和維修時(shí)，因違章作業(yè)和設(shè)備缺少安全防護(hù)措施均可受到夾擊、碰撞、絞、碾等機(jī)械傷害，由此造成的機(jī)械傷害事故在精整生產(chǎn)過(guò)程中較易發(fā)生，危害程度相對(duì)較高。

2）灼燙、高溫。軋件在冷剪、冷床上也具有較高的溫度，職工在進(jìn)行檢查、取樣生產(chǎn)操作時(shí)，因違章作業(yè)和缺少安全防護(hù)措施均可引發(fā)灼燙事故和高溫危害。冷剪切過(guò)程中產(chǎn)生的金屬飛屑亦造成身體灼燙事故。

3）車輛傷害、起重傷害。定尺材過(guò)跨橫移過(guò)程中，因違章操作和運(yùn)輸鏈缺少安全裝置，均可引發(fā)傷害事故。切頭廢料箱運(yùn)到車間外，打捆后成品運(yùn)到成品庫(kù)進(jìn)行起重吊運(yùn)作業(yè)時(shí)，因違章作業(yè)或起重機(jī)械存在故障隱患均可導(dǎo)致發(fā)生起重傷害事故，造成人員傷亡和設(shè)施設(shè)備破壞后果。

4）觸電。精整工序的電氣設(shè)備的金屬外殼、底座、傳動(dòng)裝置等，未按規(guī)定采取保護(hù)接地或接零，以及作業(yè)人員違章作業(yè)，均可引發(fā)觸電事故，造成人員傷亡后果。

5）坍塌。成品盤(pán)卷在成品庫(kù)堆放不符合有關(guān)安全規(guī)定或缺少安全防護(hù)措施，致使成品堆放處存在著坍塌的危險(xiǎn)，發(fā)生的事故可造成人員傷亡后果。

1.4 潤(rùn)滑液壓站危險(xiǎn)因素

1）液壓站、潤(rùn)滑站以及地下油庫(kù)是棒材車間貯存和輸送油料的重要場(chǎng)所，不僅由于設(shè)備故障和管道、接頭和閥門(mén)等處的“跑、冒、滴、漏”，誤操作等原因發(fā)生油品泄漏現(xiàn)象，并且在正常工作狀態(tài)下，也存在一定的表面附著，地面沉積等現(xiàn)象。在液壓站、潤(rùn)滑站以及油庫(kù)等場(chǎng)合，由于有大量的油蒸汽存在，如果再有火源時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆燃，沒(méi)有陰燃和溫度緩慢上升的過(guò)程[3]。

2）潤(rùn)滑液壓站涉及潤(rùn)滑油、液壓油，火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類，易燃，遇明火、高熱或氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到油的自燃點(diǎn)或閃點(diǎn)時(shí)，一旦遭遇明火，可發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。

3）潤(rùn)滑液壓站如防火措施不完善，未配備足夠的消防器材，極易發(fā)生火災(zāi)。

4）潤(rùn)滑液壓油泵傳動(dòng)部位若防護(hù)無(wú)措施或失效，可能造成的機(jī)械傷害。

5）潤(rùn)滑液壓油泵在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出高頻高強(qiáng)度的機(jī)械噪聲，會(huì)造成人員聽(tīng)力下降，記憶力減退等噪聲和振動(dòng)危害。

2 設(shè)備設(shè)施的安全措施

2.1 加熱系統(tǒng)的安全措施

1）加熱爐設(shè)以下主要監(jiān)控參數(shù)。加熱爐爐溫檢測(cè)、顯示；加熱爐爐膛壓力檢測(cè)、顯示；燃?xì)饪偣軌毫Α囟取⒘髁繖z測(cè)；煙氣溫度檢測(cè)、顯示；燃?xì)庑孤z測(cè)報(bào)警、管路壓力過(guò)低報(bào)警；蓄熱爐換向系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2）加熱爐與風(fēng)機(jī)之間設(shè)安全聯(lián)鎖，嚴(yán)防燃?xì)獾构啾ㄊ鹿省Ｖ硷L(fēng)機(jī)進(jìn)口設(shè)調(diào)節(jié)閥，用于風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口和正常生產(chǎn)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量，風(fēng)壓低于一定值時(shí)，聲光報(bào)警，鼓風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，燃?xì)饪偣芸烨虚y自動(dòng)關(guān)閉；空氣管道上設(shè)泄爆膜，設(shè)低壓報(bào)警和指示信號(hào)（音響及色燈）；點(diǎn)火器設(shè)置備用的冷卻水源；設(shè)置空氣、燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)裝置和燃?xì)獾蛪鹤詣?dòng)切斷裝置；燒嘴的空氣支管采取防爆措施。

3）加熱爐的燃燒裝置的燃?xì)夤苌涎b設(shè)自動(dòng)隔斷閥。加熱爐點(diǎn)火器的燒嘴前面，安裝燃?xì)饩o急事故切斷閥。點(diǎn)火器設(shè)火焰監(jiān)測(cè)裝置。點(diǎn)火時(shí)，爐內(nèi)燃燒系統(tǒng)應(yīng)具有一定的負(fù)壓，點(diǎn)火程序必須是先點(diǎn)燃火種后給燃?xì)猓粦?yīng)先給燃?xì)夂簏c(diǎn)火。送燃?xì)鈺r(shí)不著火或者著火后又熄滅，應(yīng)立即關(guān)閉燃?xì)忾y門(mén)，查清原因，排凈爐內(nèi)混合氣體后，再按規(guī)定程序重新點(diǎn)火。

4）爐子點(diǎn)火、停爐、燃?xì)庠O(shè)備檢修和動(dòng)火，應(yīng)按規(guī)定事先用氮?dú)饣蛘羝祪艄艿纼?nèi)殘余燃?xì)饣蚩諝猓⒔?jīng)檢測(cè)合格，方可進(jìn)行。

5）進(jìn)入加熱爐內(nèi)檢修，應(yīng)分析含氧量合格后（大于19.5%）方可進(jìn)入，配備便攜式氧氣分析儀。

2.2 軋制系統(tǒng)的安全措施

1）軋機(jī)的機(jī)架、軋輥和傳動(dòng)軸，設(shè)過(guò)載保護(hù)裝置，以及防止其破壞時(shí)碎片飛散的措施。

2）軋機(jī)與前后輥道或升降臺(tái)、推床、翻鋼機(jī)等輔助設(shè)施之間，設(shè)安全聯(lián)鎖裝置。自動(dòng)、半自動(dòng)程序控制的軋機(jī)，設(shè)備動(dòng)作應(yīng)具有安全聯(lián)鎖功能。

3）軋機(jī)設(shè)防止過(guò)載、誤操作的安全裝置，設(shè)過(guò)載聯(lián)鎖設(shè)施。

4）出爐輥道的側(cè)面，設(shè)防止氧化鐵皮飛濺和鋼渣爆炸危害的擋板、索鏈或金屬網(wǎng)。

5）飛剪、冷床設(shè)金屬防護(hù)罩。

6）軋機(jī)尾部機(jī)架的輸出輥道，設(shè)不低于0.3 m的側(cè)擋板。

7）收集廢切頭等，采用機(jī)械或用機(jī)械輔助。

8）軋制過(guò)程設(shè)以下聯(lián)鎖設(shè)施。

液壓站與軋線設(shè)聯(lián)鎖，避免誤操作造成軋機(jī)在生產(chǎn)中誤動(dòng)作；軋線供油壓力設(shè)聯(lián)鎖；冷剪倉(cāng)門(mén)設(shè)聯(lián)鎖；潤(rùn)滑站與軋機(jī)設(shè)聯(lián)鎖：潤(rùn)滑站報(bào)故障延時(shí)120 s軋機(jī)自動(dòng)停車。

2.3 精整及成品貯存的安全措施

1）冷床區(qū)域設(shè)如下聯(lián)鎖設(shè)施。上料裙板工作條件：來(lái)料全部進(jìn)入冷床區(qū)并完成制動(dòng)；步進(jìn)齒條工作條件：上料裙板將來(lái)料平穩(wěn)放入穩(wěn)定槽后；成層排布鏈工作條件：步進(jìn)齒條將來(lái)料復(fù)位到靜止?fàn)顟B(tài)，卸料小車處于原始狀態(tài)；卸料小車工作條件：輸出輥道上已無(wú)料并停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

2）冷剪區(qū)域設(shè)如下聯(lián)鎖設(shè)施。輸送輥道停止工作時(shí)，定尺機(jī)擋板方可打開(kāi)或落下；定尺機(jī)擋板擋住軋件后，側(cè)推裝置將軋件推正定位；冷剪與輥道連鎖，只允許剪切靜止?fàn)顟B(tài)物料。

3）冷床輸出輥道停止工作時(shí)，冷剪方可工作。

2.4 液壓潤(rùn)滑站站安全措施

1）使用火焰探測(cè)器進(jìn)行火災(zāi)探測(cè),油類火災(zāi)可以采用氣體或者細(xì)水霧滅火[3]。

2）潤(rùn)滑站設(shè)供油壓力聯(lián)鎖；設(shè)低油壓報(bào)警裝置，油壓低，備用泵自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)壓。

3）設(shè)油溫聯(lián)鎖。如油溫小于設(shè)定值時(shí)，電加熱器開(kāi)啟，加熱液壓油，油溫大于設(shè)定值時(shí)，水電磁閥打開(kāi)通冷卻水使液壓油冷卻降溫。

4）設(shè)液位報(bào)警。高位、低位、超低位報(bào)警。高位：用于加油時(shí)或生產(chǎn)中油位異常上升過(guò)高時(shí)報(bào)警。低位：油位偏低，需補(bǔ)充新油；超低位：油泵有可能吸空，需緊急停機(jī)。

5）油泵設(shè)過(guò)濾器堵塞的顯示和警報(bào)裝置。

3 結(jié)語(yǔ)

棒材車間加熱系統(tǒng)、軋制系統(tǒng)、精整及成品貯存、潤(rùn)滑液壓站等均存在諸多危險(xiǎn)因素。在棒材車間安全設(shè)施設(shè)計(jì)中需考慮這些危險(xiǎn)因素，最大限度的減少車間發(fā)生安全事故的可能性；生產(chǎn)過(guò)程中要注意防范這些危險(xiǎn)，最大限度的減少車間安全事故的發(fā)生率。棒材安全管理要構(gòu)建全廠安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)系統(tǒng)，達(dá)到減少各類傷害事故的發(fā)生，提高企業(yè)效益的目的[4]。

[1]宋文華，張凱，田亮，等.軋鋼企業(yè)加熱爐生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)分析與控制[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012（3）：102-107.

[2]齊松，王愛(ài)梅，何國(guó)利.棒材生產(chǎn)線剪切異常的研究與處理[C]//2014年十一省（市）金屬（冶金）學(xué)會(huì)冶金安全環(huán)保學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.太原：山西省金屬學(xué)會(huì)，2014：135-139.

[3]孫建新，孫弘.軋鋼生產(chǎn)線火災(zāi)危害及防護(hù)[J].冶金設(shè)備，2010，182：74-77.

[4]王川.構(gòu)建軋鋼企業(yè)安全預(yù)警指數(shù)系統(tǒng)[C]//2014年十一省（市）金屬（冶金）學(xué)會(huì)冶金安全環(huán)保學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.太原：山西省金屬學(xué)會(huì)，2014：144-147.