徐佳昕 游 波,2 劉永勝高級工程師 施式亮教授 褚 濤

（1.湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201；2.煤礦安全開采技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南 湘潭 411201； 3.長沙武廣新城開發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

我國把安全生產(chǎn)定為一項重要的政策，企業(yè)管理同樣也把安全生產(chǎn)視為工作中的一項重要內(nèi)容，安全生產(chǎn)的重要性不可忽視。由于鑄造業(yè)的發(fā)展，同時也帶來了各種鑄造業(yè)事故的發(fā)生，如何減少鑄造業(yè)事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)下人們越來越關(guān)注的問題。

我國的鑄造技術(shù)歷史悠久，自改革開放以來，中國鑄造行業(yè)迅速發(fā)展，鑄造工藝技術(shù)不斷提升，行業(yè)規(guī)模不斷擴大。盡管我國擁有大量的鑄造企業(yè)，在鑄造行業(yè)取得了顯著的成就，但由于技術(shù)、設(shè)備和管理方面的相對落后，導(dǎo)致相關(guān)的人員傷亡、職業(yè)損傷、財產(chǎn)損失、能源損失和環(huán)境破壞等安全事故時有發(fā)生[1-2]。根據(jù)相關(guān)文獻資料顯示[3-4]，在國外的發(fā)達國家中，其鑄造業(yè)發(fā)展已相當(dāng)成熟，例如在美國，維爾斯鑄造公司、格里德鑄造公司、沃伯卡鑄造公司以及福特汽車公司鑄造廠這4家非常著名的鑄造公司，它們擁有著各自的一套先進的安全管理模式，在日常生產(chǎn)過程中，幾乎很少有事故發(fā)生，另外，在很多發(fā)達國家甚至已經(jīng)使用了自動化生產(chǎn)、機器人生產(chǎn)等技術(shù)，不僅提高了生產(chǎn)的準確性，還大大降低了鑄造事故導(dǎo)致的人員傷亡率。盡管國外鑄造技術(shù)先進，但是仍有事故發(fā)生，也就意味著需要進行相關(guān)研究，采取措施來減少和控制事故的發(fā)生和發(fā)展。因此，對鑄造廠電爐進行危險有害因素辨識與評價，并提出對策措施意義重大。

1 鑄造廠電爐重大危險源的辨識

廣義上說，凡是可能導(dǎo)致重大事故發(fā)生的設(shè)備、設(shè)施或場所，都可以稱為重大危險源[5]。

根據(jù)電爐生產(chǎn)過程中存在的危險性以及《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中給出的重大危險源申報范圍以及特種設(shè)備范圍和定義，按照安全評價技術(shù)中相似相容原則，結(jié)合鑄造過程中熔煉階段的危險性可知，該鑄造廠生產(chǎn)過程中使用的化鐵電爐屬于重大危險源[6]。

2 化鐵電爐安全評價

2.1 評價方法的選擇

由于層次分析法（簡稱AHP）是建立在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的、結(jié)合定性和定量分析法的一種解決實際問題的多方案多目標分析方法，適用于多種學(xué)科領(lǐng)域，具有層次化，專業(yè)化等特點[7]。通過層次分析法對電爐安全分析，能夠有效辨識出各因素中較重要的因素，從而進行重點控制。因此，本文選用層次分析法對該鑄造廠化鐵電爐進行安全評價。

2.2 電爐安全層次分析法分析

層次分析法在應(yīng)用過程中，需要對系統(tǒng)進行全面的分析，劃分成為若干個因素，對每個層次按照其各自的特點和功能等因素繼續(xù)劃分成若干因素，將不同層次的影響因素進行組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型[8]。本文參考層次分析法的分析原理與過程，對電爐安全進行分析評價[9]。

（1）通過對電爐安全系統(tǒng)進行全面分析，得出影響電爐安全的危險因素，并繪制出電爐安全評價結(jié)構(gòu)圖，如下圖。

圖 電爐安全評價層次結(jié)構(gòu)圖Fig. Hierarchy diagramof electric furnace safety evaluation

（2）準則層各影響因素對目標層電爐安全的重要程度用兩兩比較的方法求出準則層中人員管理、機械設(shè)備管理、安全管理制度、安全防護、危險控制以及作業(yè)環(huán)境相對應(yīng)目標層—電爐安全的重要程度，得出其判斷矩陣，見表1。

表1 C-C判斷矩陣Tab.1 C-C judgment matrix

用方根法計算出準則層評價因素C1，C2，C3，C4，C5，C6的權(quán)重向量近似值w’i分別為：

對以上求得的各權(quán)重向量近似值作歸一化處理，求得準則層各因素權(quán)重向量wi分別為：

用計算機計算出準則層各評價因素判斷矩陣C-C的最大特征值為：

一般性指標為：

通過查閱資料可知，當(dāng)n=6時，其對應(yīng)的隨機一致性指標RI=1.26，則一致性比率為：

CR因此滿足一致性。

（3）計算指標層各影響因素對準則層的相對重要程度。

根據(jù)第（2）步中的準則層各因素所占權(quán)重比例的計算方法和過程計算出指標層各因素（P1-P22）對準則層（C1-C6）的相對重要程度，按順序列出其判斷矩陣及計算結(jié)果，見表2-7。

表2 C1-P判斷矩陣Tab.2 C1-P judgment matrix

由表2數(shù)據(jù)計算得：λmax=4.0710，W=（0.4203，0.2685，0.1213，0.1899），CR=0.03＜0.1，滿足一致性。

表3 C2-P判斷矩陣Tab.3 C2-P judgment matrix

由表3數(shù)據(jù)計算得：λmax=3.0536，W=（0.3108，0.1958，0.4934），CR=0.05＜0.1，滿足一致性。

表4 C3-P判斷矩陣Tab.4 C3-P judgment matrix

由表4數(shù)據(jù)計算得：λmax=4.0710，W=（0.4203，0.1213，0.2685，0.1899），CR=0.03＜0.1，滿足一致性。

表5 C4-P判斷矩陣Tab.5 C4-P judgment matrix

由表5數(shù)據(jù)計算得：λmax=5.0133，W=（0.3682，0.1094，0.1094，0.2065，0.2065），CR=0.003＜0.1，滿足一致性。

表6 C5-P判斷矩陣Tab.6 C5-P judgment matrix

由表6數(shù)據(jù)計算得：λmax=3.0092，W=（0.2970，0.5396，0.1634），CR=0.009＜0.1，滿足一致性。

表7 C6-P判斷矩陣Tab.7 C6-P judgment matrix

由表7數(shù)據(jù)計算得：λmax=3.0536，W=（0.4934，0.1958，0.3108），CR=0.05＜0.1，滿足一致性。

（4）排序。

人員管理對電爐安全的權(quán)重為：

機械設(shè)備管理對電爐安全的權(quán)重為：

安全管理制度對電爐安全的權(quán)重為：

安全防護對電爐安全的權(quán)重為：

危險控制對電爐安全的權(quán)重為：

作業(yè)環(huán)境對電爐安全的權(quán)重為：

綜上所述，根據(jù)計算出的各評價指標的相對權(quán)重大小，排出指標層各影響因素與電爐安全相關(guān)程度的排序，結(jié)果見表8。

由以上分析可知，影響電爐安全的因素有很多，且各自所占的權(quán)重各不相同，實現(xiàn)電爐安全，首先是要加強人員的管理，尤其是要提高作業(yè)人員的安全態(tài)度和作業(yè)技能，杜絕無證上崗。另外，需要加強安全防護工作，為員工發(fā)放勞防用品并教育員工按規(guī)定佩戴。保證電爐的安全聯(lián)鎖裝置和制動裝置正常，以防事故發(fā)生。針對以上的分析，對于權(quán)重較大者重點管理，就能有效地控制電爐事故的發(fā)生。

表8 電爐安全各影響因素的權(quán)重Tab.8 Weights of various factors affecting electric furnace safety

3 風(fēng)險控制與對策

3.1 電爐事故預(yù)防對策措施

電爐事故的預(yù)防對策措施，主要從安全管理層面入手，綜合起來有以下幾點：

（1）從事電爐工作的作業(yè)人員，需持證上崗。新來的電爐工人需要對其進行安全教育，并且要對其進行技術(shù)規(guī)程的年度考核。每次作業(yè)之前，需要對其進行教育，交代注意事項，作業(yè)時需集中注意力。

（2）電爐操作工應(yīng)該嚴格按照電爐操作規(guī)范標準進行。

（3）對相關(guān)的安全防護用品需定期檢查，如有破損或者損壞，及時更換。同時需要隨時準備好備用的防護用品，預(yù)防突發(fā)情況。

（4）建立完善的電爐檢維修制度，對電爐實施日常檢查、月檢和年度檢查。

（5）嚴格落實電爐安全管理制度，包含操作規(guī)程、對員工操作的要求、檢修和保養(yǎng)制度、操作人員與維修人員的技術(shù)考核、持證情況、電爐的登記情況以及相關(guān)注意事項等。

（6）建立健全的安全技術(shù)檔案，包括電爐的出廠文件、安裝和維修記錄、電爐的管理資料、日常的檢修記錄、電爐的評價資料和問題以及電爐安全事故記錄情況等。

3.2 安全管理

管理缺陷是導(dǎo)致事故發(fā)生的間接原因，同時也是導(dǎo)致事故的最主要的原因，因此，要實現(xiàn)鑄造廠的安全生產(chǎn)，就要建立和完善安全管理制度，成立公司的安全管理機構(gòu)，負責(zé)企業(yè)的日常安全管理工作。落實企業(yè)對重點機械設(shè)備日常的檢維修制度，保障機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。同時，注重人的不安全行為可能帶來的事故隱患，加強對員工的安全教育和培訓(xùn)，落實三級安全教育，提高員工的工作技能和安全意識以及責(zé)任意識，確保特種設(shè)備操作人員持證上崗。建立完整的事故應(yīng)急救援預(yù)案，以防重大事故發(fā)生時及時予以控制，有效進行救援計劃，防止重大事故擴散，減少事故造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡數(shù)量。

4 結(jié)論

（1）本文根據(jù)分析得出該鑄造廠化鐵電爐屬于重大危險源。

（2）針對鑄造廠的重大危險源化鐵電爐，基于層次分析評價法，選取人員管理、機械設(shè)備管理、安全管理制度、安全防護、危險控制和作業(yè)環(huán)境為評價指標，通過權(quán)重計算比較可知人員的管理是化鐵爐事故預(yù)防的最關(guān)鍵因素，其次是安全防護和危險控制，安全制度、作業(yè)環(huán)境和機械設(shè)備管理也在一定的程度上影響著鑄造廠的生產(chǎn)安全。

隨著鑄造行業(yè)的發(fā)展與進步，技術(shù)人員和相關(guān)學(xué)者均會使用各種先進的安全方法和技術(shù)手段對鑄造過程中熔煉階段存在的危險因素進行控制，保障生產(chǎn)的順利進行。但基于對電爐安全的分析評價結(jié)果，筆者認為要有效的預(yù)防鑄造廠的安全事故，必須注重作業(yè)人員安全態(tài)度管理和生產(chǎn)過程中的安全防護，提高操作人員的安全意識和作業(yè)能力，防止危險事故發(fā)生，做到“防患于未然”。

由于研究時間和實驗環(huán)境有限，本課題在研究中只是簡單的分析了各潛在的危險因素可能造成電爐安全事故的比例，沒能綜合考慮各危險因素在電爐事故中造成的危害程度。在未來的研究中，可通過大量收集各化鐵電爐事故調(diào)查結(jié)果，將各危險因素發(fā)生的可能性與造成事故的嚴重性相結(jié)合研究，找出對化鐵電爐安全運轉(zhuǎn)影響最大的因素，從而使研究結(jié)論對安全生產(chǎn)更有意義。