李德釗1.四川省煙花爆竹安全監(jiān)督質(zhì)量檢測(cè)站 2.四川省安全科學(xué)技術(shù)研究院煙花爆竹研究所

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爆竹機(jī)械配裝封一體化生產(chǎn)工藝安全性的研究

李德釗1，2
1.四川省煙花爆竹安全監(jiān)督質(zhì)量檢測(cè)站 2.四川省安全科學(xué)技術(shù)研究院煙花爆竹研究所

【摘要】爆竹配裝封一體機(jī)本質(zhì)安全程度低和生產(chǎn)過程中無科學(xué)的安全作業(yè)規(guī)程，是煙花爆竹機(jī)械化進(jìn)程中的兩大“殺手”。通過對(duì)大量同類事故的調(diào)查分析與實(shí)驗(yàn)比對(duì)，著眼從提高機(jī)械設(shè)備本質(zhì)安全程度和工藝操作安全性進(jìn)行研究，并提出具體的安全技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】爆竹；配裝封；工藝；安全性

爆竹機(jī)械配裝封一體化工藝是由送餅、投料、混裝藥、封口收餅四個(gè)操作單元組成的具有整體爆炸危險(xiǎn)性的1.1-1級(jí)廠房，它的危險(xiǎn)本質(zhì)屬性也揭示了機(jī)械化的投入并不意味著安全上就可高枕無憂，機(jī)械一體化工藝所誘發(fā)的傷亡事故時(shí)有發(fā)生。通過對(duì)近幾年的26起爆竹機(jī)械配裝封一體化工藝的安全事故分析（見下表）可知：在爆竹機(jī)械配裝封一體化廠房中，發(fā)生事故機(jī)率最大的、后果最嚴(yán)重的是混裝藥操作單元，占事故次數(shù)的73.1％，其余依次為封口收餅單元、投料單元和送餅單元。

表　爆竹機(jī)械配裝封一體化安全事故匯總表

通過事故調(diào)查分析得出：配裝封一體機(jī)本質(zhì)安全程度低，無科學(xué)的安全作業(yè)規(guī)程，往往是事故發(fā)生的最重要原因。爆竹配裝封一體機(jī)屬于非標(biāo)設(shè)備，日前全國(guó)還沒有統(tǒng)一的制造標(biāo)準(zhǔn)，一些設(shè)備制造商迫于競(jìng)爭(zhēng)而人為地減少配套的安全設(shè)施，從而導(dǎo)致設(shè)備安全性能先天不足。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，國(guó)家也還沒有出臺(tái)該工藝的安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各爆竹生產(chǎn)企業(yè)制定的操作規(guī)程都是憑經(jīng)驗(yàn)摸索，缺乏科學(xué)性。因此，對(duì)爆竹機(jī)械配裝封一體化工藝安全性的研究，就具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　爆竹配裝封一體化生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

爆竹配裝封一體生產(chǎn)工藝，是采用自動(dòng)化間控技術(shù)，連續(xù)完成爆竹藥物混合、空餅裝藥、封口固引三個(gè)工序于一體的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。

1.1配裝封一體化的工作原理

爆竹機(jī)械配裝封一體化生產(chǎn)工藝，是將事先準(zhǔn)備好的空引餅放入機(jī)械輸送皮帶上送至裝藥工位，同時(shí)由人工將單質(zhì)原材料倒入進(jìn)料桶傳輸?shù)脚溲b藥裝置，通過機(jī)械按一定比例進(jìn)行藥物混合，定量裝入指定工位上的空筒完成裝藥，再由機(jī)械傳送至指定工位的封口固引裝置，經(jīng)過連續(xù)振動(dòng)凝實(shí)封口劑，最后通過皮帶輸送至系統(tǒng)出口，由人工轉(zhuǎn)運(yùn)至中轉(zhuǎn)庫。

1.2配裝封一體化的工藝特點(diǎn)

傳統(tǒng)的爆竹手工配裝封生產(chǎn)工藝比較冗長(zhǎng)，即“計(jì)量→中轉(zhuǎn)→混藥→中轉(zhuǎn)→裝藥→中轉(zhuǎn)→封口→保養(yǎng)”八道危險(xiǎn)工序，而機(jī)械配裝封一體化作業(yè)取代了傳統(tǒng)手工作業(yè)方式，將此八道危險(xiǎn)工序整合為投料、配藥、裝藥、封口四個(gè)危險(xiǎn)環(huán)節(jié)，且在同一棟廠房?jī)?nèi)連續(xù)完成，減少了危險(xiǎn)物料的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了集約化生產(chǎn)、機(jī)械化操作、人藥隔離操作，安全系數(shù)大大提升。

1.3配裝封一體化工藝的危險(xiǎn)性

配裝封一體化雖然具有一定的先進(jìn)可靠性，但在生產(chǎn)實(shí)踐中由于煙火藥及原材料自身危險(xiǎn)屬性的存在，導(dǎo)致一體化生產(chǎn)工藝同樣具有敏感易爆性、自燃自爆性、粉塵爆炸性、機(jī)械傷害性、靜電危險(xiǎn)性、觸電危險(xiǎn)性、塵毒危害性。

2　爆竹機(jī)械配裝封一體化的本質(zhì)安全性

配裝封一體化的本質(zhì)安全性，是要求配裝封機(jī)械設(shè)備、配套的安全設(shè)施及其自動(dòng)化的技術(shù)工藝含有內(nèi)存的能夠從根本上防止事故發(fā)生的功能，即“失誤－安全功能”和“故障－安全功能”。經(jīng)對(duì)大量配裝封一體化工藝燃燒與爆炸事故案例的比對(duì)與研究。

2.1配裝封一體機(jī)應(yīng)具備自動(dòng)停機(jī)聯(lián)鎖裝置

（1）間隙停機(jī)。

整套機(jī)械連續(xù)工作1h，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)10min。

（2）超量停機(jī)。

混藥筒內(nèi)藥量超過500g時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。

（3）空位停機(jī)。

裝藥工位上無空筒引餅時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。

（4）侵入停機(jī)。

整機(jī)工作時(shí)，如有人侵入裝藥間內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。

2.2配裝封一體機(jī)的安全設(shè)施要求

（1）混裝藥間的抗爆設(shè)計(jì)。

采用鋼筋混凝土澆筑，三面墻體聯(lián)體，只有泄爆面一面敞開，獨(dú)立建設(shè)，頂部采用圈梁結(jié)構(gòu)，墻體高出周邊其它屋面50cm。其他操作間為眠磚墻體結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土澆注，厚度不小于38cm。整棟廠房屋頂設(shè)鋼筋格柵欄阻擋爆炸拋出物，輕質(zhì)易碎雙層彩鋼屋面。

（2）電氣安全技術(shù)要求。

進(jìn)入配裝封一體化廠房的電氣線路嚴(yán)禁采用絕緣電線明敷或穿塑料管敷設(shè)；混裝藥間的危險(xiǎn)類別為F0類，不應(yīng)安裝任何電氣設(shè)備；電源控制器及電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在有藥工房墻外；空壓機(jī)應(yīng)設(shè)置在配裝封工房外；作業(yè)場(chǎng)所不應(yīng)設(shè)置接插裝置和使用無線通訊設(shè)備。

（3）防靜電安全措施要求。

配裝封廠房?jī)?nèi)可導(dǎo)電的金屬設(shè)備和金屬支架必須進(jìn)行防靜電直接接地；裝藥機(jī)中可導(dǎo)電的金屬支架、運(yùn)轉(zhuǎn)部件、傳動(dòng)部件及其他金屬導(dǎo)體均須采用直接靜電接地，且靜電接地電阻應(yīng)不大于4Ω；混裝藥間的機(jī)械設(shè)備應(yīng)采用雙接地。物料傳輸帶應(yīng)采用導(dǎo)靜電材料制作，并應(yīng)可靠接地；一體機(jī)工房入口處應(yīng)設(shè)置人體靜電指示及釋放儀。

3　配裝封一體化工藝的安全技術(shù)要求

3.1安全作業(yè)的基本要求

作業(yè)人員要求。從事配裝封一體化的生產(chǎn)作業(yè)人員應(yīng)持有《中華人民共和國(guó)特種作業(yè)操作證》，且操作證類別為“煙花爆竹產(chǎn)品涉藥作業(yè)”；作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)崗前培訓(xùn)合格后，方可上崗操作；整棟生產(chǎn)工房定員5人，包括送餅工、投料工、封口工、收餅工、搬運(yùn)工。應(yīng)確定一名班組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)爆竹配裝封現(xiàn)場(chǎng)管理。

應(yīng)建立健全配裝封一體機(jī)安全生產(chǎn)管理制度和操作崗位的安全操作規(guī)程，并有效實(shí)施。

在配裝封工房醒目位置懸掛建筑物安全標(biāo)志和警告、禁止、指令、指示等區(qū)域性安全標(biāo)志。

遵守定員、定量的規(guī)定，不應(yīng)超定員、定機(jī)、定量生產(chǎn)和儲(chǔ)存。不應(yīng)擅自改變生產(chǎn)作業(yè)流程、工房用途和危險(xiǎn)等級(jí)。

生產(chǎn)、制作、裝卸、搬運(yùn)過程中應(yīng)輕拿、輕放、輕操作，不應(yīng)有拖拉、碰撞、摩擦、拋摔、翻滾、擠壓、用力過猛等行為。

身體不適或情緒不佳時(shí)，以及飲酒后嚴(yán)禁上班。作業(yè)場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙、生火取暖。

3.2開機(jī)前的準(zhǔn)備要求

點(diǎn)動(dòng)空轉(zhuǎn)各開關(guān)5min，檢查各運(yùn)轉(zhuǎn)部件潤(rùn)滑油系統(tǒng)是否正常。

啟動(dòng)整機(jī)空轉(zhuǎn)10min，檢查自動(dòng)操作系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)是否正常。

檢查感應(yīng)系統(tǒng)是否正常，電腦監(jiān)控屏圖像是否清晰穩(wěn)定。

檢查混裝藥間地面是否保持有5～10cm深的循環(huán)水。

3.3預(yù)混工藝安全要求

預(yù)混崗位定員1人。

定量：高氯酸鉀不超過50kg、珍珠巖粉不超過50kg。

檢查原材料是否受潮，是否有雜質(zhì)。

按正確比例將高氯酸鉀與珍珠巖粉投入混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合。

3.4加料工藝安全要求

加料崗位定員1人。

定量：預(yù)混料不超過50kg、鋁粉不超過30kg、硫磺不超過50kg。

在各料斗內(nèi)及時(shí)、準(zhǔn)確地添加物料，各料斗中的物料應(yīng)不超過3kg。嚴(yán)禁添加受潮、含有雜質(zhì)的物料。

加料人員不允許在料斗邊逗留，預(yù)防混裝藥間起火后通過傳輸帶回火到加料工位。

當(dāng)班未用完的原材料不得堆放在配裝封工房?jī)?nèi)，料斗內(nèi)和傳送帶上不得留有余藥過夜。

3.5送餅工藝安全要求

送餅崗位定員1人。

空引餅應(yīng)在開機(jī)前由專人運(yùn)送到指定工位，空引餅滯留數(shù)折合引線節(jié)藥量不超過4kg。嚴(yán)禁空引餅占用、堵塞安全疏散通道。

操作時(shí)，送餅工應(yīng)及時(shí)將空引餅放在輸送帶上，動(dòng)作應(yīng)規(guī)范，保持餅與餅之間間距適當(dāng)、不得將引線帶出餅外。不得將無引的、變形的和已經(jīng)垮塌的空餅送上輸送帶。

送餅時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，必須立即斷電停機(jī)，并及時(shí)向主管匯報(bào)，不得擅自處理。確需進(jìn)入裝藥間查看時(shí)，必須經(jīng)班組長(zhǎng)許可后方可進(jìn)入。

3.6封口固引工藝安全要求

封口、收餅、轉(zhuǎn)運(yùn)崗位定員3人。

現(xiàn)場(chǎng)存放爆竹藥餅數(shù)，折合藥量不超過5kg。

封口工應(yīng)及時(shí)向封口機(jī)料斗中添加封口粉，并及時(shí)檢查藥餅中的煙火藥、引火線、及封口粉的平整性，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即啟動(dòng)急停開關(guān)，及時(shí)向班組長(zhǎng)報(bào)告處理。

收餅工從輸送帶上應(yīng)及時(shí)收取封口餅，動(dòng)作規(guī)范，封口餅應(yīng)整齊放入周轉(zhuǎn)筐中。

封口粉與待轉(zhuǎn)運(yùn)的封口餅應(yīng)放置在指定位置，嚴(yán)禁占用、堵塞安全疏散通道。

3.7停機(jī)清理安全要求

工作結(jié)束后，繼續(xù)讓機(jī)械空轉(zhuǎn)，通過視頻觀察酌情停機(jī)，保證輸送帶上、托輥表面和混藥筒中不留有余藥。

進(jìn)入混裝藥間清理前，必須事先斷電停機(jī)，并消除身體靜電，在機(jī)器開關(guān)位置懸掛“檢修清理、禁止開機(jī)”的警示牌。

開啟空壓機(jī)，保持適度氣壓，用風(fēng)槍吹掃機(jī)身藥塵。操作時(shí)防止風(fēng)槍與機(jī)架、墻壁、設(shè)備發(fā)生摩擦碰撞。風(fēng)槍的金屬噴嘴宜用柔性材料包裹。

混裝藥間地面、墻面應(yīng)用水沖洗干凈，嚴(yán)禁用拖布或用掃帚清掃。

加料間、送餅間、封口收餅間宜用棉質(zhì)拖布清掃。及時(shí)清除散落的空筒、引線節(jié)、封口粉，保持作業(yè)場(chǎng)所內(nèi)干凈整潔。

4　結(jié)束語

通過上述科學(xué)的論證和反復(fù)的實(shí)踐，證明了在爆竹“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”的過程中，制定科學(xué)的安全作業(yè)規(guī)程，才能提高爆竹機(jī)械配裝封一體化安全生產(chǎn)科技保障能力。