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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(yè)技術的發(fā)展和國家對環(huán)保、節(jié)能減排要求,越來越多的工業(yè)企業(yè)由機械制造轉(zhuǎn)型為智能制造,特別是在機械制造的基礎產(chǎn)業(yè)鑄造工藝進化中,越來越多的企業(yè)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(chǎn)設備,而中頻感應電爐的安全使用對企業(yè)安全生產(chǎn)至關重要。本文利用現(xiàn)代科學分析評價方法,結(jié)合電爐使用工藝特點,通過多年安全管理經(jīng)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(yè)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(yè)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(fā)生意外或使用處置不當,極易引發(fā)重大傷亡事故和其他嚴重后果,也將對企業(yè)正常生產(chǎn)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(chǎn)穩(wěn)定運行和企業(yè)員工生命財產(chǎn)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(yè)中的主要電氣生產(chǎn)設備,其自身在非生產(chǎn)使用時無安全風險,但在使用、檢修過程中或電爐異常狀態(tài)下存在觸電、爆炸、灼燙、高墜、火災和高溫及熱輻射等職業(yè)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(yè)未執(zhí)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(yè)嚴格執(zhí)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(nèi)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(nèi)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(guī)程和作業(yè)指導書操作

爆炸

1.爐內(nèi)無潮氣和積水現(xiàn)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(guī)范作業(yè)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(guī)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(guī)范站位和使用工具合理,取樣作業(yè)符合安全技術規(guī)范要求

3

2

6

36

D/4

5

1.拆爐或修爐作業(yè)時未加輔助支撐或支撐桿稱重、固定不合理引發(fā)物體打擊?????
? 2.人員站位不合理引發(fā)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(fā)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(yè)危害及其他傷害
? 5.未按作業(yè)指導書或操作要求作業(yè),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(fā)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(yè)危害防護用品????????????????????????????????? 4、拆爐和修爐作業(yè)符合工藝操作(作業(yè)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(yè)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(yè)坑存在潮濕、積水狀況;?
? 2.鑄造熔煉爐冷卻水系統(tǒng)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(nèi)的安全設施;
? 3.停電或發(fā)電機異常無法投入運行;
? 4.液壓及應急系統(tǒng)異常致爐內(nèi)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(tǒng)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(tǒng)溫度、進出水流量檢測報警置,冷卻水進入爐內(nèi)的安全設施齊全、好用
? 3.發(fā)電機正常能自動投入運行或手動聯(lián)鎖
? 4.液壓泵及應急處置系統(tǒng)正常好用,傾倒鐵水
? 5.冷卻水(建立內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)),電(一備一用兩臺發(fā)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(yè)操作培訓、檢查、維護保養(yǎng)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(yè)區(qū)設置警示或隔離等應急措施

職業(yè)? ? 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(yè)條件危險性分析依據(jù)

等級

標準

5

在現(xiàn)場沒有采取防范、監(jiān)測、保護、控制措施,或危害的發(fā)生不能被發(fā)現(xiàn)(沒有監(jiān)測系統(tǒng)),或在正常情況下經(jīng)常發(fā)生此類事故或事件。

4

危害的發(fā)生不容易被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場沒有檢測系統(tǒng),也未發(fā)生過任何監(jiān)測,或在現(xiàn)場有控制措施,但未有效執(zhí)行或控制措施不當,或危害發(fā)生或預期情況下發(fā)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(zhí)行,或危害的發(fā)生容易被發(fā)現(xiàn)(現(xiàn)場有監(jiān)測系統(tǒng)),或曾經(jīng)作過監(jiān)測,或過去曾經(jīng)發(fā)生類似事故或事件。

2

危害一旦發(fā)生能及時發(fā)現(xiàn),并定期進行監(jiān)測,或現(xiàn)場有防范控制措施,并能有效執(zhí)行,或過去偶爾發(fā)生事故或事件。

1

有充分、有效的防范、控制、監(jiān)測、保護措施,或員工安全衛(wèi)生意識相當高,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。極不可能發(fā)生事故或事件。

事故發(fā)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(guī)

及其他要求

人員

直接經(jīng)濟損失

停工

企業(yè)形象

5

違反法律、法規(guī)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(guī)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(yè)內(nèi)、省內(nèi)影響

3

不符合上級公司或行業(yè)的安全方針、制度、規(guī)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(qū)影響

2

不符合企業(yè)的安全操作程序、規(guī)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(huán)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(xù)暴露

2

每月一次暴露

6

每天工作時間內(nèi)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(xù)作業(yè),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(guī)程,加強培訓及溝通

2年內(nèi)治理

20~70

D/4

輕度危險

可考慮建立操作規(guī)程、作業(yè)指導書,但需定期檢查

有條件、有經(jīng)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(tài)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(yǎng)??????????????????

警告!在做下列保養(yǎng)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(shù)量掌握異常狀態(tài)下發(fā)電機、冷卻水切換等應急處置措施。????????????????? ?????????? ??????????

?

?

日常檢查保養(yǎng)內(nèi)容


爐體

序號

保養(yǎng)內(nèi)容

完成情況


1

檢查并確認爐體循環(huán)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(tǒng)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(nèi)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(tài)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(chǎn)



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(fā)電機

1

檢查發(fā)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(xiàn)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(fā)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(yǎng)內(nèi)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(xiàn)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(nèi)銅排是否有打火或過熱現(xiàn)象


2

檢查VIP柜內(nèi)電容是否有滲油現(xiàn)象


3

檢查銅排有無發(fā)熱或螺絲松動現(xiàn)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(tǒng)是否能正常工作


3

對所有運轉(zhuǎn)部位加注潤滑油


發(fā)電機

1

測試電瓶電量及有無饋電現(xiàn)象


2

檢查自動和手動狀態(tài)下發(fā)電機啟動是否正常


3

潤滑油、所用油液是否滿足工作環(huán)境要求(如:防凍)


4

模擬停電狀態(tài)發(fā)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(guī)章制度與管控負責人,每班安排1名經(jīng)驗豐富和責任心強的班組長現(xiàn)場帶班,車間和公司安環(huán)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(tài)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(huán)辦針對性的組織安全專業(yè)操作教育培訓,特別是針對熔煉、修爐、烘爐和異常狀態(tài)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(jù)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(jiān)督檢查作業(yè)人員正確佩戴。

5、應急處置措施主要包括一用一備兩臺發(fā)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(tài)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(nèi)鐵水倒入應急坑或轉(zhuǎn)移三保險,真正確保電爐異常狀態(tài)下不發(fā)生事故,有效的保證安全生產(chǎn)順利運行。

?

參考文獻:

1、《鑄造感應電爐使用指導》化學工業(yè)出版社? 北京? 2014

2、《鑄造用感應電爐》?? 機械工業(yè)出版社???? 北京 ?1997?

3、《安全生產(chǎn)專業(yè)實務》金屬冶煉安全? 應急管理出版社? 北京 2020????????????????

4、《工貿(mào)行業(yè)重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標準》 應急管理部? 2021年

5、《冶金企業(yè)和有色金屬企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)定》? 安監(jiān)總局 2018年91號令

6、《工貿(mào)行業(yè)較大危險因素辨識與防范手冊》 安監(jiān)總局 2016年

7、《企業(yè)職工傷亡事故分類》 GB6441-1986

8、《安全評價通則》? AQ8001-2007

9、《生產(chǎn)過程危險和有害因素與代碼》 GB/T13861-2009

10、《職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范》? GB/T28001-2001

11、《職業(yè)危害因素分類目錄》 國衛(wèi)疾控發(fā)? 2015第92號

12、《安全生產(chǎn)風險分級管控體系通則》 DB37/T2882-2016

13、《工貿(mào)企業(yè)安全生產(chǎn)風險分級管控體系細則》DB37/T2882-2017

作者曹美田,現(xiàn)任青島青特集團安全總監(jiān),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(mào)行業(yè)(含機械相關)安全管理專家。

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