能源隔離和機械防護在冶金企業(yè)的研究與應(yīng)用

魏 猛

（唐山鋼鐵集團責(zé)任有限公司，河北 唐山 063000）

在冶金企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，加強本質(zhì)化安全管理可以改善人的不安全行為和設(shè)備的不安全狀態(tài)，從而在根本上解決生產(chǎn)過程中的安全問題。能源隔離和機械防護能全面提升安全本質(zhì)化管理水平，能嚴格作業(yè)程序，提升設(shè)備的規(guī)范化和標(biāo)準化管理，能建立起一套高效率、高穩(wěn)定性的安全生產(chǎn)組織模式，實現(xiàn)安全管理和設(shè)備管理與工藝控制的深度融合，滿足高端品種高效生產(chǎn)要求，實現(xiàn)產(chǎn)線效率再提升。

1 能源隔離和機械防護的重要性

利用系統(tǒng)工程的方法對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)、維修等存在的危險性和可能產(chǎn)生的后果進行風(fēng)險識別、評價，找出設(shè)備、產(chǎn)線的介質(zhì)能量釋放可能引起事故的危險源點，并根據(jù)能量意外釋放理論，利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，通過能源隔離和機械防護等措施進行相應(yīng)的、有針對性的、確實有效控制對策，持續(xù)優(yōu)化安全生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，嚴格管控風(fēng)險源點，切實強化設(shè)備設(shè)施運行和檢查維修安全管理，進一步消除事故隱患，努力實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)本質(zhì)安全。

目前唐鋼公司實行停電、停介質(zhì)掛牌制度，由點檢檢修人員進行停電驗電、停介質(zhì)，并在閥門、電氣開關(guān)部位懸掛“禁止操作，有人工作”的安全警示標(biāo)牌。停電、停介質(zhì)掛牌的方式不能對能源停送點進行強制管控，很容易發(fā)生誤操作的情況的發(fā)生。實際檢修過程中由于參修單位多，檢修時長不一致，人員作業(yè)有交叉等導(dǎo)致的溝通不暢，提前作業(yè)完畢的人員直接將電源開關(guān)或各種介質(zhì)閥門打開，危及正在危險區(qū)域內(nèi)作業(yè)人員的生命安全。據(jù)美國OSHA（職業(yè)安全與健康）的數(shù)據(jù)顯示，每年約3萬例輕傷、3萬例嚴重傷害、100-150例致命傷亡事故與能源隔離相關(guān)。絕大部分的事故就是因為對能源的管控不到位而發(fā)生的，因此,能源隔離管理是作業(yè)安全中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從2017中國安全生產(chǎn)協(xié)會冶金安全專業(yè)委員會安全生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，鋼鐵企業(yè)發(fā)生傷亡事故原因最多的是違反操作規(guī)程或勞動紀律和其他原因，全部是直接或間接接觸了意外能量的釋放造成的緣故，能源隔離和機械防護理論主要能以標(biāo)準化的管理防止人的不安全行為造成接觸能量，從而實現(xiàn)本質(zhì)化的安全管理。在冶金企業(yè)推進能源隔離和機械防護起步較晚，目前無生產(chǎn)線成熟的運用了能源隔離和機械防護，因此提高安全管理水平，降低生產(chǎn)安全事故，能源隔離和機械防護是迫在眉睫、急需推廣的有效管控安全措施。

2 能源隔離和機械防護的基本概念

能源隔離是通過在能量隔離裝置上安裝上鎖裝置，用來隔離作業(yè)區(qū)域內(nèi)所有危險能源，來防止由于危險能源意外釋放而造成的人員傷害或財產(chǎn)損失。用鎖定的方式來防止有人隨便操作隔離的動力源或者設(shè)備，直到維修結(jié)束，鎖具移除。掛牌即懸掛警示標(biāo)識，使用吊牌來警告別人已經(jīng)被隔離的動力源或者設(shè)備不能隨便操作。

上鎖掛牌:通過安裝上鎖裝置及懸掛警示標(biāo)簽來防止由于危險能源意外釋放而造成的人員傷害或財產(chǎn)損失的方法。

圖1 上鎖掛牌鎖定能量源

機械防護是采取有效的防護措施，使人員與危險部位脫離接觸。可以有效防止人員因為接觸機器或設(shè)備相關(guān)危險導(dǎo)致的物理性傷害或飛出物件導(dǎo)致的死亡或嚴重傷害。有效的防護裝置是指在機器正常工作期間，所有員工都無法進入到機器危害點的通路，包括上、下、四周以及通道。

機械防護通常采用殼、罩、屏、門、蓋、欄桿等形式作為物理障礙，防止人接觸機器設(shè)備，將人和設(shè)備有效隔離的裝置。例如,用金屬鑄造或金屬板焊接的防護箱罩,一般用于對齒輪、聯(lián)軸器等傳動裝置進行防護；金屬骨架和金屬網(wǎng)制成的防護網(wǎng),常用于皮帶傳動裝置的防護（便于觀察）；欄桿式防護適用機組區(qū)域性或整體設(shè)備的現(xiàn)場防護。

圖2 機械防護隔離危險設(shè)備

3 能源隔離和機械防護在產(chǎn)線上的研究與應(yīng)用

利用系統(tǒng)工程的方法對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)、維修等存在的危險性和可能產(chǎn)生的后果進行風(fēng)險識別、評價，找出設(shè)備、產(chǎn)線的介質(zhì)能量釋放可能引起事故的危險源點，并根據(jù)能量意外釋放理論，利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，通過能源隔離和機械防護等措施進行相應(yīng)的、有針對性的、確實有效控制對策，持續(xù)優(yōu)化安全生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，嚴格管控風(fēng)險源點，切實強化設(shè)備設(shè)施運行和檢查維修安全管理，進一步消除事故隱患，實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)本質(zhì)安全。

唐鋼以高強汽車板公司5、6#鍍鋅線為試點，探索能源隔離和機械防護在兩條生產(chǎn)線的運行情況。鍍鋅線為連續(xù)性生產(chǎn)線，檢修完成后，需要單體調(diào)試，各檢修任務(wù)時長不一致，在保證安全的基礎(chǔ)上，兼顧檢修效率，探索出一條產(chǎn)線多個隔離區(qū)的能源隔離特色。確立了能源隔離的實施主體思路，并制定了實施方案：根據(jù)生產(chǎn)線特點進行區(qū)域劃分；進行能源種類識別和能源圖繪制；風(fēng)險及隔離點識別；編制分機隔離指導(dǎo)書及全機隔離指導(dǎo)書，根據(jù)現(xiàn)場評估確認隔離形式及鎖具。

圖3 能源隔離程序設(shè)計圖

按照檢修單體試車、作業(yè)頻率等實際情況，將一條生產(chǎn)線合理劃分為多個隔離區(qū)，作業(yè)時單獨進行能源隔離，互不影響，提高作業(yè)效率。

利用系統(tǒng)工程理論，辨識生產(chǎn)線涉及的能源主要為電能、機械能、液壓能、氣動能、化學(xué)能、熱能、勢能、放射能、或其它能（電離輻射或非電離輻射、蒸汽等）、或潛在能（儲存或殘存的能量）的源頭。

將各條生產(chǎn)線中存在的全部能源全面識別出來，不能有遺漏。將識別出來的能源進行細致梳理，繪制能源圖，從能源的起點到用能點的部件（如：液壓缸、馬達等），中間經(jīng)過可切斷能源的隔離點標(biāo)識出來，將該條生產(chǎn)線的能源分布情況清晰地表現(xiàn)出來。

根據(jù)全部工作內(nèi)容與識別出的隔離點進行統(tǒng)計分析，確定全機隔離指導(dǎo)書（該區(qū)域所有危險能源全部識別和隔離，具備實施任何工作的條件）。根據(jù)各區(qū)域工作任務(wù)清單，參考對應(yīng)區(qū)域設(shè)備能源隔離的可實現(xiàn)性，確認能源隔離指導(dǎo)書的數(shù)量和名稱：針對全機隔離狀態(tài)下無法實現(xiàn)的工作任務(wù)、滿足某項工作任務(wù)的特殊能源需求；不用全機隔離便能滿足工作需求的工作任務(wù)，便于提高工作效率。將全機、分機隔離指導(dǎo)書隔離點按照能源類型進行分類匯總，建立清單，確定現(xiàn)場隔離點對應(yīng)的隔離形式及鎖具種類、數(shù)量。

根據(jù)唐鋼鍍鋅生產(chǎn)線設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，確定機械防護方式為整體防護與局部防護相結(jié)合，實現(xiàn)危險部位防護門與設(shè)備啟停安全聯(lián)鎖。機械防護推行方案為制定機械防護標(biāo)準；繪制機組布置圖；對需要進入防護區(qū)的工作任務(wù)進行統(tǒng)計、篩選；確定機組防護門的詳細方案；對防護區(qū)內(nèi)部的危險點進行識別和統(tǒng)計；對識別出的危險點進行評估，制訂有針對性的防護方案。

圖4 鍍鋅線隔離點清單

依據(jù)國家和行業(yè)標(biāo)準，制定機械防護模塊的設(shè)計標(biāo)準，確定機械防護裝置的種類、防護強度等要求，防護裝置制作材料規(guī)格、防護安全距離、聯(lián)鎖防護裝置的使用種類和方法，制定警示標(biāo)識懸掛標(biāo)準和警示語填寫要求，為后續(xù)機械防護的推進工作提供標(biāo)準依據(jù)。

繪制機組防護圖，建立統(tǒng)一規(guī)范圖例，封閉區(qū)域盡量小，將危險部位全部劃入防護范圍，不允許任何人進入防護區(qū)域，實現(xiàn)人與設(shè)備的物理隔離。唐鋼鍍鋅生產(chǎn)線長度跨度范圍大，自動化程度高，設(shè)備運轉(zhuǎn)速度快，采取將整條機組劃入防護范圍。

經(jīng)與工藝技術(shù)專業(yè)人員和生產(chǎn)班組崗位人員調(diào)查調(diào)查后，統(tǒng)計需要半身進入和全身進入防護區(qū)域內(nèi)的全部工作任務(wù)，確定這些工作任務(wù)的來源、周期、頻次，及各個工作任務(wù)在進行時可能遇到的風(fēng)險等，最終形成《機械防護工作任務(wù)清單》。

在全機防護基礎(chǔ)上開設(shè)防護門，便于操作人員進入防護區(qū)域?qū)嵤┕ぷ魅蝿?wù)。防護門開設(shè)的位置應(yīng)靠近工作任務(wù)實施點位，盡量減少防護門數(shù)量。防護門開設(shè)完成后，由工藝技術(shù)專業(yè)和自動化專業(yè)確定防護門的聯(lián)鎖程序的設(shè)定，確定啟停條件，最終形成聯(lián)鎖防護門開設(shè)方案。

根據(jù)崗位職工作業(yè)活動，采用LEC法對防護區(qū)設(shè)備進行危險源點辨識，辨別其防護裝置的可靠性，使用OHA分析工具，判斷風(fēng)險點位在現(xiàn)有狀態(tài)下的風(fēng)險等級，根據(jù)風(fēng)險等級制定整改方案和順序。

通過在唐鋼鍍鋅線實施機械防護,形成外有防護網(wǎng)、門禁聯(lián)鎖裝置隔離無關(guān)人員靠近設(shè)備；內(nèi)有防護欄桿、防護罩保護崗位及點檢工作人員的雙重機械防護機制，同時根據(jù)產(chǎn)線設(shè)備的實際優(yōu)化設(shè)備控制程序，實現(xiàn)設(shè)備安全聯(lián)鎖和智能化控制技術(shù)的運用，最大程度的減少人員誤入、操作錯誤等違章行為。

4 結(jié)語

隨著唐鋼公司高端品種比例的不斷提升，公司深入推廣“兩個隔離”，即能源隔離和機械防護，全面提升安全本質(zhì)化管理水平。從嚴格作業(yè)程序，提升設(shè)備的規(guī)范化和標(biāo)準化管理；建立起一套高效率、高穩(wěn)定性的安全生產(chǎn)組織模式，實現(xiàn)安全管理、設(shè)備管理與工藝控制的深度融合，滿足高端品種高效生產(chǎn)要求，實現(xiàn)產(chǎn)線效率再提升。