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        金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

        2017-03-05 02:29:13李鵬舉
        河南科技 2017年17期
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)

        李鵬舉 高 巖

        金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

        李鵬舉 高 巖

        (河南省冶金研究所有限責(zé)任公司,河南 鄭州 450053)

        金屬熔煉過程中由于大量存在高溫熔融物,而使其在生產(chǎn)過程中的危險性顯著增高,成為企業(yè)安全生產(chǎn)管理不可忽視的重要問題。本文通過對金屬熔煉過程中的危險源、事故類型、事故原因等進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的控制措施。

        熔煉;危險性;措施

        鋼鐵、鋁、鎂、鉛、鋅、銅和其他稀有金屬和貴重金屬在熔煉、轉(zhuǎn)運(yùn)、鑄造等生產(chǎn)過程中,由于存在大量的高溫熔融物,包括熔融金屬(如鐵水、鋼水、鋁液、鉛液、鋅液、銅液等)及其液態(tài)爐渣,因而存在較大危險性。生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場一旦發(fā)生高溫熔融物泄漏、噴濺、墜落、傾翻等意外事故,可能導(dǎo)致爆炸、火災(zāi)、灼燙等事故發(fā)生,從而造成嚴(yán)重后果。

        1 危險源

        根據(jù)危險源在事故發(fā)生發(fā)展過程中的作用,按安全科學(xué)理論把危險源分為兩大類。生產(chǎn)過程中存在的,可能發(fā)生意外釋放的能量(能源或能量載體)或危險物質(zhì)稱作第一類危險源。導(dǎo)致能量或危險物質(zhì)約束或限制措施破壞或失效的各種因素稱作第二類危險源。

        金屬熔融物通常溫度極高,例如:鐵水溫度為1 350~1 450℃,鋼水溫度在1 600℃,液態(tài)鋼渣溫度為1 500~1 700℃,鋁液溫度在660℃以上,銅液溫度在1 084℃以上,鉛液溫度在328℃以上,鋅液溫度在500℃左右[1]。

        在金屬熔煉過程中,高溫熔融物因具有較高的熱能而具有較大危險性,屬于第一類危險源。貯存、運(yùn)輸、吊運(yùn)高溫熔融物的容器、車輛、吊具等意外發(fā)生泄漏、傾翻、墜落等導(dǎo)致約束其熱能、動能、勢能的措施失效的因素屬于第二類危險源。

        能量意外釋放理論認(rèn)為,能量或危險物質(zhì)的意外釋放是傷亡事故發(fā)生的物理本質(zhì)。對于金屬冶煉企業(yè)而言,在金屬熔煉過程中,正是由于具有較高熱能、勢能的高溫熔融物(第一類危險源)的意外釋放(如泄漏、噴濺、傾翻、墜落等第二類危險源)而導(dǎo)致事故發(fā)生。

        2 事故類型及原因

        按照《企業(yè)職工傷亡事故分類》(GB6441-1986)中對傷亡事故的分類,金屬冶煉企業(yè)中由于高溫熔融物的大量存在,在其熔煉、轉(zhuǎn)運(yùn)、澆注等生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生的主要事故類型有爆炸、火災(zāi)、灼燙、起重傷害等。

        2.1 爆炸

        在熔煉、澆注過程中,高溫熔融物遇水、遇濕有發(fā)生爆炸的危險。高溫熔融物遇水引起的爆炸屬于物理性爆炸。其爆炸形成過程為:被高溫熔融物覆蓋包圍的水受熱瞬間完全汽化,體積驟增,從而引起容器內(nèi)壓力迅速增加,導(dǎo)致爆炸。在常壓下,當(dāng)溫度升高到100℃時,水吸收汽化潛熱轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?。?dāng)水完全蒸發(fā)后,分子間距增大10~11.447倍,其體積增大約1 603倍。

        發(fā)生高溫熔融物遇水、遇濕爆炸的主要原因有:①高溫熔融物以及冶煉渣在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,覆蓋在有水、油或潮濕的地方而引發(fā)爆炸;②潮濕爐料加入熔爐等引起爐內(nèi)噴濺、爆炸;③含油爐料加入熔爐引起爐內(nèi)爆炸;④因水冷裝置穿、漏,高壓水流入爐內(nèi)發(fā)生爆炸[2]。

        2.2 火災(zāi)

        高溫熔融物由于具有較高的熱能,遇到可燃物或易燃物極易發(fā)生火災(zāi)。熔煉場所內(nèi)高溫設(shè)備、高溫物料的大量存在,增加了火災(zāi)發(fā)生的可能性。

        2.3 灼燙

        在熔煉、澆注以及鑄錠、爐渣等高溫物料輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,現(xiàn)場作業(yè)人員接觸高溫物質(zhì)和高溫設(shè)備的概率較高,存在被高溫物質(zhì)、高熱設(shè)備、高熱氣流灼燙的危險。

        2.4 起重傷害

        吊運(yùn)熔融金屬、渣包等使用的起重機(jī)械如果設(shè)備選型不當(dāng)、強(qiáng)度不夠、未進(jìn)行試驗和例行檢查、操作人員注意力不集中、安全意識不強(qiáng)、違章操作、管理不善等都有可能造成吊物墜落、擠壓等嚴(yán)重后果。

        3 控制措施

        ①熔融金屬生產(chǎn)、處置和貯存設(shè)施的附近區(qū)域,運(yùn)輸線路不得有積水,正上方不應(yīng)有滴水、漏水隱患。在熔煉爐和鑄造機(jī)周圍設(shè)置有效的事故坑,可以收集泄漏的高溫熔融金屬。

        ②原料、輔料不得含有水、油、乳液等液體,在加入熔煉爐之前應(yīng)進(jìn)行加熱烘干,保持干燥。輸送、轉(zhuǎn)注熔融金屬所使用的設(shè)備、設(shè)施在運(yùn)輸、轉(zhuǎn)注前必須經(jīng)過充分干燥,并保證暢通。

        ③吊運(yùn)高溫熔融金屬的起重機(jī)械必須選用具有相應(yīng)生產(chǎn)資質(zhì)廠家生產(chǎn)的合格的冶金鑄造專用起重設(shè)備,并按要求每年進(jìn)行定期檢驗;吊運(yùn)線路與建構(gòu)筑物以及作業(yè)人員保持一定的安全距離,不可與其他物體碰撞;會議室、活動室、休息室、更衣室等場所不得設(shè)置在高溫熔融金屬的吊運(yùn)(運(yùn)輸)影響范圍內(nèi)。

        ④企業(yè)應(yīng)建立健全完善的安全生產(chǎn)管理制度和崗位操作規(guī)程,并嚴(yán)格執(zhí)行到位。對相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn),配備相應(yīng)的勞動防護(hù)用品,防止因三違作業(yè)造成事故。

        ⑤企業(yè)要制定切實可行的高溫熔融物泄漏事故應(yīng)急救援預(yù)案,使金屬熔煉過程中發(fā)生的爆炸、火災(zāi)、灼燙、起重傷害等事故得到及時有效的處理,將造成的損失降至最低,影響范圍降至最小。

        4 結(jié)語

        高溫熔融物是金屬冶煉企業(yè)中第一類危險源,應(yīng)當(dāng)引起重視,加強(qiáng)管理,采取措施約束、限制、控制第一類危險源,并避免第二危險源的產(chǎn)生。2014年修訂的《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》已將金屬冶煉企業(yè)列入與礦山、建筑施工、道路運(yùn)輸單位和危險物品的生產(chǎn)、經(jīng)營、儲存單位等傳統(tǒng)高危行業(yè)同等重要的地位,也對企業(yè)提出了更高的安全管理要求。

        [1]高玉華,陳傳祥.鎂合金熔煉、鑄造過程的危險性分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2006(5):75-78.

        [2]王子亮,陳華知.轉(zhuǎn)爐煉鋼爆炸和熔融物噴濺事故分析[J].河南冶金,1998(4):63-64.

        Hazard Analysis and Control Measures of Metal Melting

        Li Pengju Gao Yan
        (Henan Institute of Metallurgy Co.,Ltd.,Zhengzhou Henan 450053)

        In the process of metal smelting,there is a large number of high-temperature melt,so its risk significantly increased.It has become an important issue for enterprise safety management.This paper analyzedthe hazard,accident type and accidentcause,and put forward the control measures.

        smelting;hazard;measures

        X938

        A

        1003-5168(2017)09-0051-02

        2017-08-01

        李鵬舉(1983-),男,碩士,工程師,研究方向:冶金、有色金屬等行業(yè)安全技術(shù)。

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