摘要:陶瓷基復(fù)合材料生產(chǎn)加工行業(yè)在給社會經(jīng)濟(jì)帶來巨大進(jìn)步的同時,也存在著潛在的風(fēng)險,其安全問題也引起了廣泛關(guān)注。由于復(fù)合材料生產(chǎn)過程中存在易燃、易爆、腐蝕等危險因素,火災(zāi)和爆炸事故時有發(fā)生。這些事故給社會造成了嚴(yán)重后果。其根本原因在于班組自我安全評估不到位,不能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的安全隱患。基于此,本次探討了陶瓷基復(fù)合材料生產(chǎn)班組的安全管理,幫助提高班組安全管理意識。
關(guān)鍵詞:陶瓷基復(fù)合材料;安全生產(chǎn);高溫設(shè)備;易燃易爆;壓力容器
1 前言
陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類復(fù)合材料,陶瓷基體可為碳碳、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。陶瓷基復(fù)合材料具有許多優(yōu)點,如強(qiáng)度高、剛度大、熱穩(wěn)定性好、重量輕、耐腐蝕和抗疲勞,所有這些都使陶瓷基復(fù)合材料成為宇航、軍工等部門的理想選擇。在制造和加工過程中,陶瓷基復(fù)合材料具有許多潛在的安全風(fēng)險,這些危害可能不同于其他材料和技術(shù),這取決于所需的復(fù)合材料類型和所使用的設(shè)備[1],如生產(chǎn)復(fù)合材料用的高溫設(shè)備(800-2000℃)、壓力容器(2-5Mpa)以及易燃?;返仍牧?。
2?安全風(fēng)險
2.1 高溫設(shè)備
在復(fù)合材料的生產(chǎn)過程中,其工作溫度會達(dá)到800-2000℃,高溫作業(yè)會導(dǎo)致工作區(qū)域變得炎熱,特別是在夏天酷熱的環(huán)境中工作會帶來許多健康風(fēng)險,從身體不適到嚴(yán)重危及生命。高溫會導(dǎo)致中暑、脫水和疲勞,更嚴(yán)重者出現(xiàn)熱射病癥狀。此外,這些極端溫度還會加劇心血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病等健康狀況。而且在產(chǎn)品出爐時溫度達(dá)到了120℃,轉(zhuǎn)運(yùn)和運(yùn)輸時會導(dǎo)致周圍工作環(huán)境溫度上升,處理不當(dāng)觸碰到人身部位會引發(fā)灼傷甚至肌體壞死。
如圖1所示,除了危害健康,極端溫度還會影響員工的認(rèn)知功能和整體表現(xiàn),可能導(dǎo)致錯誤、生產(chǎn)率下降和事故率上升。此外,設(shè)備和材料也可能受到極端溫度的不利影響,損害其可靠性和使用壽命。
忽視這些風(fēng)險不僅會危及員工,還會對班組的運(yùn)營效率構(gòu)成巨大威脅。因此,在遵守職業(yè)健康和安全法規(guī)的同時,實施適當(dāng)?shù)目刂坪皖A(yù)防措施對于確保安全、健康和高效的工作環(huán)境至關(guān)重要。
2.2 壓力容器
壓力容器是指在高于大氣壓的壓力下,用于生產(chǎn)、制造、儲存或使用壓縮、液化或溶解的蒸汽或氣體的設(shè)備。與壓力容器的使用有關(guān)的兩個主要風(fēng)險,即容器外殼或輔助部件(閥門、開口、配件、減壓器等)破裂引起的爆炸以及內(nèi)部密閉流體產(chǎn)品的泄漏[2]。
內(nèi)部流體壓力的增加超過了容器的爆破壓力;或運(yùn)行條件導(dǎo)致容器材料的阻力下降,進(jìn)而導(dǎo)致爆破壓力降低。技術(shù)問題并不是導(dǎo)致壓力容器易爆的唯一因素。人為和組織因素也是需要考慮的其他參數(shù)。研究表明,人為失誤是此類事故的主要致因。在這種情況下,壓力容器碎片的投射和撞擊以及與釋放出來的爆破能量極有可能導(dǎo)致安全事故。
另外,壓力容器和管道的易損部件很容易發(fā)生泄漏。它們對磨損、疲勞以及人為失誤更為敏感。這些壓力容器部件的泄漏有時可歸類為逃逸性排放。這種泄漏的后果可能是造成易燃產(chǎn)品或毒物的漂浮,產(chǎn)生易燃或有毒氣體或蒸汽云,從而導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸,或使工人窒息或中毒。
2.3 易燃危化品
易燃?;肥侵溉魏慰赡軐θ说纳眢w和健康造成危害或?qū)Νh(huán)境造成危害的物質(zhì)。無論其形式如何,它也可以定義為與特定化學(xué)品相關(guān)的實際風(fēng)險,如皮膚灼傷、對健康的長期負(fù)面影響、對環(huán)境的持久破壞、火災(zāi)甚至爆炸。
在陶瓷基復(fù)合材料生產(chǎn)過程中使用的易燃?;飞婕翱赡軐】翟斐蓢?yán)重和長期負(fù)面影響的化學(xué)品。即使是少量的這類化學(xué)物質(zhì)也會嚴(yán)重?fù)p害人體健康。其一旦暴露在空氣或其他火源、元素中就可能導(dǎo)致燃燒或爆炸等事故傷害。特別是涉及加壓儲存的易燃危化品,一旦加熱可能會造成爆炸、燒傷等傷害。其有可能一旦接觸就會造成嚴(yán)重皮膚灼傷和組織損傷的化學(xué)品[3]。
3?安全措施
3.1 高溫設(shè)備安全措施
對于高溫設(shè)備工作區(qū)域,最好的解決方案是消除工人進(jìn)入極端溫度環(huán)境的必要性(例如,通過自動化流程)。如果做不到這一點,則可以對環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié),以降低極端溫度(例如,將高溫的工作場所降溫到更合理的溫度)。如果這些方案都無法實現(xiàn),則可以采取其他技術(shù)控制措施:
首先班組提供良好的工作場所通風(fēng),流動的空氣具有降溫作用,其次隔絕工作熱源,對高溫設(shè)備進(jìn)行隔熱處理,或者遮擋熱源--控制輻射熱,防止接觸灼傷。同時提供涼爽的避難所,工人可以避暑,順便提供方便的飲用水或解暑飲料,幫助工人緩解因酷暑帶來的疲憊感。
有效管理班組生產(chǎn)安全風(fēng)險需要結(jié)合工程控制、行政控制和使用個人防護(hù)設(shè)備(PPE)。這些措施可以大大降低在極端高溫或嚴(yán)寒條件下工作的風(fēng)險。
工程控制:這些措施涉及改變工作環(huán)境,以減少暴露在高溫溫度下的機(jī)會。這可能包括安裝冷卻風(fēng)扇、空調(diào)或通風(fēng)系統(tǒng),以減少高溫環(huán)境中的熱量和濕度。此外,屏蔽和其他措施可以減少來自熱表面的輻射熱。
行政控制涉及改變工作方法和政策,以減少或防止接觸。這可能包括實施工作/休息周期,讓員工逐漸適應(yīng)極端溫度,以及將體力要求較高的工作安排在炎熱環(huán)境中較涼爽的時段。班組還可以提供適當(dāng)?shù)男菹ⅰ⒒謴?fù)和補(bǔ)水設(shè)施,并確保工人在炎熱和寒冷的條件下都能獲得水和熱飲。
個人防護(hù)設(shè)備(PPE):在酷熱情況下,個人防護(hù)設(shè)備可能包括輕便透氣的衣服、降溫背心和頸部風(fēng)扇。至關(guān)重要的是,個人防護(hù)設(shè)備的設(shè)計要適應(yīng)工作的體力要求,并且不會妨礙行動或安全。
無論采用何種具體措施,培訓(xùn)都是確保其有效性的關(guān)鍵。班組應(yīng)對所有員工進(jìn)行培訓(xùn),幫助他們了解與高溫作業(yè)相關(guān)的危害,識別熱應(yīng)激的跡象和癥狀,并了解如何預(yù)防和應(yīng)對這些情況。培訓(xùn)內(nèi)容還應(yīng)包括正確使用和維護(hù)相關(guān)個人防護(hù)設(shè)備的說明。
3.2 壓力容器安全措施
在陶瓷基復(fù)合材料生產(chǎn)行業(yè),工業(yè)設(shè)備和壓力容器惡性事故的危害和影響不容忽視。首先應(yīng)要求工人增強(qiáng)壓力容器的使用意識,嚴(yán)格按照規(guī)定要求,加強(qiáng)對密封質(zhì)量和容器破裂危險因素的控制,同時提高容器的管理水平,確保安全性能,有效預(yù)防壓力容器破裂事故的發(fā)生。可以建立數(shù)據(jù)庫,將壓力容器在運(yùn)行中的破壞形式及原因、危險因素、處理方法等整理到數(shù)據(jù)庫中,為信息化智能化、自動化監(jiān)控壓力容器破壞、安全事故等質(zhì)量問題奠定基礎(chǔ)。例如,關(guān)注壓力容器零件損壞的原因,或泄露因素。設(shè)備管理人員對這些部位的危險因素進(jìn)行了梳理并錄入數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)化工設(shè)備和壓力容器損壞的預(yù)防工作提供了有價值的參考,促進(jìn)了質(zhì)量防控方案更具針對性、有效性和可行性。
3.2 易燃?;钒踩胧?/p>
易燃?;肥翘沾苫鶑?fù)合材料生產(chǎn)中最常用的化學(xué)品之一,也是許多生產(chǎn)流程的重要組成部分。然而,除易燃危險外,某些?;愤€可能具有其它危險,如毒性和腐蝕性。使用易燃液體時,應(yīng)使容器遠(yuǎn)離明火,最好使用加熱源,如蒸汽浴、水浴、油浴和加熱壁爐。切勿使用熱風(fēng)槍加熱易燃液體。任何使用易燃物的區(qū)域都應(yīng)配備滅火器。存放易燃液體時一定要遠(yuǎn)離氧化劑,遠(yuǎn)離熱源或火源,如散熱器、電源板等[4]。在傾倒易燃液體時,有可能產(chǎn)生足夠的靜電導(dǎo)致易燃液體被點燃。如果可能,確保兩個容器通過接合和接地相互電氣連接,一定要及時清理溢出的易燃液體,注意易燃蒸汽通常比空氣重(蒸汽密度大于 1)。對于蒸氣密度比空氣重的化學(xué)品(適用于大多數(shù)化學(xué)品),蒸氣有可能沿著地面流動,如果存在火源,則可能導(dǎo)致閃回火災(zāi)[5]。在處理工作場所的化學(xué)危害時,班組生產(chǎn)必須遵循控制層次的原則。通過改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞?,如輪換時間或重新安排工作任務(wù),來避免工人疲勞工作,時刻警惕。如果無法避免接觸危險化學(xué)品,或班組無法減少員工與化學(xué)品的接觸,則應(yīng)確保使用個人防護(hù)設(shè)備來減少接觸和風(fēng)險因素。
班組還應(yīng)制定全面、標(biāo)準(zhǔn)的控制措施,供所有相關(guān)人員和員工遵守,以防止化學(xué)品的任何危險影響。這些措施還有助于確保所有利益相關(guān)者在化學(xué)品安全方面保持一致。不過,這些措施應(yīng)定期維護(hù)和審查。要實施和維護(hù)正確的控制措施,就必須不斷進(jìn)行培訓(xùn)和審查。
4?結(jié)論
在復(fù)合材料的生產(chǎn)過程必須堅持安全第一、預(yù)防為主的原則。對法規(guī)規(guī)定的存在安全隱患可能造成人員傷亡的情況,要進(jìn)行安全評價,提高安全性,減少事故發(fā)生。因此,安全評價是班組安全生產(chǎn)不可或缺的環(huán)節(jié)和重要保障。本著安全第一、預(yù)防為主的原則,班組應(yīng)多進(jìn)行安全評價,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,做好預(yù)防工作。針對化工生產(chǎn)事故頻發(fā)、安全評價不到位的現(xiàn)狀,班組應(yīng)提高安全評價的頻率和效率,有效減少和預(yù)防事故的發(fā)生。
[1]?姜詩明.復(fù)合材料制造班組危險源辨識、風(fēng)險評價及控制研究[J].安全與健康,2021(11):61-64.
[2]?朱甜.化工壓力設(shè)備設(shè)計和使用中的安全可靠性因素[J].化工管理,2022(36):132-135.
[3]?劉小勇,王宇航,李鵬智.基于風(fēng)險的化工過程安全管控實踐[J].化工管理,2023(15):85-87+111.
[4]?顧凌燕,袁擁軍.淺析化工安全生產(chǎn)與生產(chǎn)技術(shù)管理[J].化工設(shè)計通訊,2023,49(05):128-130+133.
[5]?楊文婧.化工企業(yè)安全生產(chǎn)的影響因素及管理對策[J].化工設(shè)計通訊,2023,49(02):150-152.