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中/高頻無芯感應電爐主要危險分析及其對策措施

作者:曹美田  
評論: 更新日期:2021年12月28日

中/高頻無芯感應電爐主要危險分析及其對策措施

曹美田、紀紅興、李振、牛兆群?

(青島青特鑄造有限公司 青島 265200)

【摘要】隨著工業技術的發展和國家對環保、節能減排要求,越來越多的工業企業由機械制造轉型為智能制造,特別是在機械制造的基礎產業鑄造工藝進化中,越來越多的企業使用中/高頻感應電爐代替高耗能、高污染的沖天爐,作為鑄造熔煉工藝主要生產設備,而中頻感應電爐的安全使用對企業安全生產至關重要。本文利用現代科學分析評價方法,結合電爐使用工藝特點,通過多年安全管理經驗,深入分析中/高頻感應電爐存在的主要危險危害因素,并針對重大風險提出有效的解決方案和對策,對中頻感應電爐使用中可能重大事故防范及控制有很好的借鑒意義。

關鍵詞:中/高頻無芯感應電爐? 熔煉? 主要危險因素? ?事故? 對策措施

熔煉、鑄造是眾多大型機械制造企業里的最常用基礎工藝和上游工序,中/高頻感應電爐是當前鑄造企業熔煉工序的最主要設備,但由于電爐靠電磁感應加熱,電壓高、電流大,而且融化后的鐵水、鋼水達1600度以上,一旦發生意外或使用處置不當,極易引發重大傷亡事故和其他嚴重后果,也將對企業正常生產生存造成嚴重影響,所以熟悉和了解中/高頻感應電爐使用中的重大安全危險,掌握其安全特性和針對性的防控對策,能有效的保證生產穩定運行和企業員工生命財產安全。

1、主要危險有害因素分析

中頻感應電爐作為熔煉作業中的主要電氣生產設備,其自身在非生產使用時無安全風險,但在使用、檢修過程中或電爐異常狀態下存在觸電、爆炸、灼燙、高墜、火災和高溫及熱輻射等職業危害。其主要危險有害因素詳見下表:具體見下表。

主要危險有害因素分析

序號

主要危險有害因素

可能事故后果

標準要求

風險等級評價

可能性

嚴重性

頻次

風險值

評價級別

1

1.人體接觸帶電體或與高壓安全距離不夠
? 2.檢維修作業未執行停送電安全措施
? 3.未按要求穿戴和使用基本安全防護用具

觸電
?
?

1.高壓帶電體與設備和人員安全距離符合要求
? 2.檢維修作業嚴格執行停送電安全措施
? 3.按要求穿戴和使用基本安全防護用具

3

7

3

63

D/4

2

操作人員未按要求穿戴和使用勞動防護用品爐內加料未使用自動給料小車,臨邊加輔料

灼燙

1.操作人員按要求穿戴和使用防護用品
? 2.自動給料小車加料時人體遠離爐體
? 3.嚴禁站在電爐臨邊往爐內加裝銅及合金

3

7

6

126

C/3

3

1.爐體未按要求烘爐或烘爐時間不夠
? 2.冷卻水異常,爐體及相關附件異常
? 3.急升溫或未按規程和作業指導書操作

爆炸

1.爐內無潮氣和積水現象;
? 2.線圈冷卻水正常,爐體及附件符合安全要求;
? 3.熔煉加熱或相關操作符合安全技術操作規范作業要求

1

40

6

240

B/2

4

未穿戴和使用勞動防護用品灼燙傷;違規操作,取樣工具和安全距離不合理灼燙傷

灼燙

勞動防護用品穿戴規范站位和使用工具合理,取樣作業符合安全技術規范要求

3

2

6

36

D/4

5

1.拆爐或修爐作業時未加輔助支撐或支撐桿稱重、固定不合理引發物體打擊?????
? 2.人員站位不合理引發高墜與其他傷害? ?
? 3.照明、使用的工具或設備不符合電氣和設備安全技術要求引發的觸電事故????????????????????????????????? 4.未按要求佩戴和使用勞動防護用品導致職業危害及其他傷害
? 5.未按作業指導書或操作要求作業,如烘爐時間不夠、預熱或加熱升溫過快導致鐵水擊穿線圈引發爆炸等。

物體

打擊
? 其他

傷害
? 觸電
? 爆炸

1、拆爐、修爐時按要求加裝輔助支撐且支撐桿安裝支撐合理,符合安全要求??????????
? 2、人員站位合理,工具符合用電和設備安全技術與使用要求?????????????????
? 3、按要求佩戴和使用勞動安全防護用具及職業危害防護用品????????????????????????????????? 4、拆爐和修爐作業符合工藝操作(作業指導書)與安全技術要求
? 5、爐襯厚度、烘爐時間與烘爐操作符合作業指導書及相關安全操作要求

3

15

2

90

C/3

6

1.鑄造熔煉爐爐底、爐坑及應急坑等作業坑存在潮濕、積水狀況;?
? 2.鑄造熔煉爐冷卻水系統未配置溫度、進出水流量檢測報警裝置,沒有設置防止冷卻水進入爐內的安全設施;
? 3.停電或發電機異常無法投入運行;
? 4.液壓及應急系統異常致爐內鐵水無法正常倒出;
? 5.停水或停電致冷卻水異常,導致線圈無法正常冷卻,水汽化或處置不當導致爆炸
? 6.應急處置設施異常導致的電、冷卻水和液壓系統不能正常運行等

爆炸

1.鑄造熔煉爐爐底、爐坑及應急坑干燥無積水和潮氣
? 2.熔煉爐冷卻水系統溫度、進出水流量檢測報警置,冷卻水進入爐內的安全設施齊全、好用
? 3.發電機正常能自動投入運行或手動聯鎖
? 4.液壓泵及應急處置系統正常好用,傾倒鐵水
? 5.冷卻水(建立內部水循環系統),電(一備一用兩臺發電機),液壓泵確保起爐和坑、包等應急處置設施齊全、完好
? 6.各類專業操作培訓、檢查、維護保養及相關應急演練齊全

3

40

2

240

B/2

7

1.未按要求穿戴和使用面罩等防護用品
? 2.電爐煙塵無組織排放或未集中收集排放
? 3.未在作業區設置警示或隔離等應急措施

職業? ? 危害
?
?

1.有配備和穿戴符合國家要求的勞動防護用品
? 2.電爐有針對高溫粉塵和球化粉塵的處置設施3.有效隔離和防止鐵水高溫熱輻射應急措施

3

7

6

126

C/3

?

風險分級作業條件危險性分析依據

等級

標準

5

在現場沒有采取防范、監測、保護、控制措施,或危害的發生不能被發現(沒有監測系統),或在正常情況下經常發生此類事故或事件。

4

危害的發生不容易被發現,現場沒有檢測系統,也未發生過任何監測,或在現場有控制措施,但未有效執行或控制措施不當,或危害發生或預期情況下發生

3

沒有保護措施(如沒有保護裝置、沒有個人防護用品等),或未嚴格按操作程序執行,或危害的發生容易被發現(現場有監測系統),或曾經作過監測,或過去曾經發生類似事故或事件。

2

危害一旦發生能及時發現,并定期進行監測,或現場有防范控制措施,并能有效執行,或過去偶爾發生事故或事件。

1

有充分、有效的防范、控制、監測、保護措施,或員工安全衛生意識相當高,嚴格執行操作規程。極不可能發生事故或事件。

事故發生的可能性(L)判定準則

事件后果嚴重性(S)判定準則

等級

法律、法規

及其他要求

人員

直接經濟損失

停工

企業形象

5

違反法律、法規和標準

死亡

100萬元以上

部分裝置(>2 ? 套)或設備

重大國際影響

4

潛在違反法規和標準

喪失勞動能力

50萬元以上

2套裝置停工、或設備停工

行業內、省內影響

3

不符合上級公司或行業的安全方針、制度、規定等

截肢、骨折、聽力喪失、慢性病

1萬元以上

1 套裝置停工或設備

地區影響

2

不符合企業的安全操作程序、規定

輕微受傷、間歇不舒服

1萬元以下

受影響不大,幾乎不停工

公司及周邊范圍

1

完全符合

無傷亡

無損失

沒有停工

形象沒有受損

?

暴露于危險環境的頻繁程度(E)判定準則

分值

頻繁程度

分值

頻繁程度

10

連續暴露

2

每月一次暴露

6

每天工作時間內暴露

1

每年幾次暴露

3

每周一次或偶然暴露

0.5

非常罕見地暴露

?

風險等級判定準則(D)及控制措施

風險值

風險等級

應采取的行動/控制措施

實施期限

>320

A/1

極其危險

在采取措施降低危害前,不能繼續作業,對改進措施進行評估

立刻

160~320

B/2

高度危險

采取緊急措施降低風險,建立運行控制程序,定期檢查、測量及評估

立即或近期整改

70~160

C/3

顯著危險

可考慮建立目標、建立操作規程,加強培訓及溝通

2年內治理

20~70

D/4

輕度危險

可考慮建立操作規程、作業指導書,但需定期檢查

有條件、有經費時治理

<20

E/5

稍有危險

無需采用控制措施,但需保存記錄

/

2、控制對策措施

針對電爐異常狀態下可能的主要風險和危害,具體從工程技術措施、管理措施培訓教育措施、個體防護措施、應急處置措施五方面提出相關對策措施,具體措施如下:

(1)工程技術主要是做好感應電爐的日常維護保養??????????????????

警告!在做下列保養之前必須做好如下準備:???????????????????????????????????????????

1)????? 先將VIP柜的斷路器斷開,并將警示牌掛在該處防止有人合閘;????????????????

2)????? 確定電容已放完電及斷路器在斷開位置,并關閉控制電源?????????????????????

3)????? 除了用眼觀察VIP設備上的表針和指示燈外,所有的檢修及維護必須是合格的維護人員。?

4)????? 合格的維護人員必須明白電的危險,并知道如何安全預防避免傷害及死亡。

5)????? 如果在爐體傾斜的時候去工作,電爐必須有機械的支持保證,避免爐底維護

人員的傷害。????????????????????????????????????????

6)每個熔煉崗位員工必須數量掌握異常狀態下發電機、冷卻水切換等應急處置措施。????????????????? ?????????? ??????????

?

?

日常檢查保養內容


爐體

序號

保養內容

完成情況


1

檢查并確認爐體循環水管道是否有泄漏



2

檢查并確定是否有漏水情況



3

對爐體及水電纜周圍進行清潔,不允許有爐渣、鐵屑及液體



4

操作手持式接地泄漏探針探測器確定鐵水接地狀況良好



5

檢查異常危險



6

檢查爐襯的侵蝕情況



7

檢查爐料是否干燥



VIP

1

水系統運行的情況下檢查所有管道是否有滲水情況



2

檢查VIP柜內是否有冷凝水,如有是否是水溫過低造成



3

檢查所有工作狀態燈及故障燈是否能正常工作



4

在24v控制電源工作的條件下,檢查并操作VIP柜上GLD裝置是否正常工作



冷卻塔及應急水

1

檢查冷卻塔水槽蓄水狀況是否滿足要求



2

檢查噴淋泵運行狀況是否正產



3

檢查冷卻風機運行狀況是否正常



4

檢查應急水泵及水壓力是否正常



發電機

1

檢查發電機電瓶連接是否完好,電瓶有無缺水和放電



2

檢查油位是否在標準范圍要求,連接部位有無滲漏現象



3

機油、機濾是否定期進行更換(1次/半年),有相關記錄



4

保持發電機及其連接裝置干凈整潔,無積灰和連接不良。



周檢查保養內容

爐體

1

清理線圈外的爐渣或金屬物體

完成情況 

2

檢查水控制柜(包括清理水控制柜、檢查并旋緊已松的接線)


3

檢查爐襯使用狀況、裂縫、鉆鐵情況


4

檢查爐體銅排是否存在打火或過熱現象。檢查并緊固銅排螺絲


5

檢查水冷電纜的包扎情況


6

檢查并操作所有水路上的開關,保證能正常動作,特別是保護開關


VIP

1

檢查VIP柜內銅排是否有打火或過熱現象


2

檢查VIP柜內電容是否有滲油現象


3

檢查銅排有無發熱或螺絲松動現象


4

檢查所有保護是否符合設備要求


冷卻塔及應急水

1

每星期對冷卻塔放水并清理


2

檢查并操作應急冷卻系統是否能正常工作


3

對所有運轉部位加注潤滑油


發電機

1

測試電瓶電量及有無饋電現象


2

檢查自動和手動狀態下發電機啟動是否正常


3

潤滑油、所用油液是否滿足工作環境要求(如:防凍)


4

模擬停電狀態發電機自動投入及相關應急演練


5

應急物資、防火防水和相關應急設施的配備等


?

2、管理措施主要有強化屬地和車間管理責任,建立健全電爐操作規章制度與管控負責人,每班安排1名經驗豐富和責任心強的班組長現場帶班,車間和公司安環辦定期不定期對電爐主要風險管控措施進行宣導培訓、檢查考核,細化和簡化管理流程,并模擬電爐異常狀態下的應急處置演練,使風險始終做到可控。

3、培訓教育措施主要從新員工入廠三級教育培訓入手,針對電爐和操作中的安全風險由設備工裝部和安環辦針對性的組織安全專業操作教育培訓,特別是針對熔煉、修爐、烘爐和異常狀態下的風險應急處置進行針對性培訓、演練,考核,讓每個員工都能知道崗位的風險有哪些?可能的事故傷害是什么?怎么去處置和防范。

4、個體防護措施主要是根據電爐高溫特點,針對性的為員工配備防燙服、防護手套、面罩和防護鞋等,并監督檢查作業人員正確佩戴。

5、應急處置措施主要包括一用一備兩臺發電機(一臺停電自動投入運行,另一臺手動可以投入運行),冷卻水應急閥門、應急坑、液壓泵、鐵水包等,做到異常狀態下電爐不停電一保險,冷卻水不斷兩保險,液壓泵舉升將爐內鐵水倒入應急坑或轉移三保險,真正確保電爐異常狀態下不發生事故,有效的保證安全生產順利運行。

?

參考文獻:

1、《鑄造感應電爐使用指導》化學工業出版社? 北京? 2014

2、《鑄造用感應電爐》?? 機械工業出版社???? 北京 ?1997?

3、《安全生產專業實務》金屬冶煉安全? 應急管理出版社? 北京 2020????????????????

4、《工貿行業重大生產安全事故隱患判定標準》 應急管理部? 2021年

5、《冶金企業和有色金屬企業安全生產規定》? 安監總局 2018年91號令

6、《工貿行業較大危險因素辨識與防范手冊》 安監總局 2016年

7、《企業職工傷亡事故分類》 GB6441-1986

8、《安全評價通則》? AQ8001-2007

9、《生產過程危險和有害因素與代碼》 GB/T13861-2009

10、《職業健康安全管理體系規范》? GB/T28001-2001

11、《職業危害因素分類目錄》 國衛疾控發? 2015第92號

12、《安全生產風險分級管控體系通則》 DB37/T2882-2016

13、《工貿企業安全生產風險分級管控體系細則》DB37/T2882-2017

作者曹美田,現任青島青特集團安全總監,安全管理高級職稱,國家注冊安全工程師,二級安全評級師,安全培訓教師,山東省應急管理廳工貿行業(含機械相關)安全管理專家。

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