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基于某陶瓷基复合材料班组的安全管理研究

作者:韩渤涛 丁宁楠 焦星剑  
评论: 更新日期:2023年08月08日

摘要:陶瓷基复合材料生产加工必威体育官方网站 在给社会经济带来巨大进步的同时,也存在着潜在的风险,其安全问题也引起了广泛关注。由于复合材料生产过程中存在易燃、易爆、腐蚀等危险因素,火灾和爆炸事故时有发生。这些事故给社会造成了严重后果。其根本原因在于班组自我安全评估不到位,不能及时发现生产过程中存在的安全隐患。基于此,本次探讨了陶瓷基复合材料生产班组的安全管理,帮助提高班组安全管理意识。

关键词:陶瓷基复合材料;安全生产;高温设备;易燃易爆;压力容器

1 前言

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料,陶瓷基体可为碳碳、碳化硅等高温结构陶瓷。陶瓷基复合材料具有许多优点,如强度高、刚度大、热稳定性好、重量轻、耐腐蚀和抗疲劳,所有这些都使陶瓷基复合材料成为宇航、军工等部门的理想选择。在制造和加工过程中,陶瓷基复合材料具有许多潜在的安全风险,这些危害可能不同于其他材料和技术,这取决于所需的复合材料类型和所使用的设备[1],如生产复合材料用的高温设备(800-2000℃)、压力容器(2-5Mpa)以及易燃危化品等原材料。

2 安全风险

2.1 高温设备

在复合材料的生产过程中,其工作温度会达到800-2000℃,高温作业会导致工作区域变得炎热,特别是在夏天酷热的环境中工作会带来许多健康风险,从身体不适到严重危及生命。高温会导致中暑、脱水和疲劳,更严重者出现热射病症状。此外,这些极端温度还会加剧心血管疾病和呼吸系统疾病等健康状况。而且在产品出炉时温度达到了120℃,转运和运输时会导致周围工作环境温度上升,处理不当触碰到人身部位会引发灼伤甚至肌体坏死。

如图1所示,除了危害健康,极端温度还会影响员工的认知功能和整体表现,可能导致错误、生产率下降和事故率上升。此外,设备和材料也可能受到极端温度的不利影响,损害其可靠性和使用寿命。

忽视这些风险不仅会危及员工,还会对班组的运营效率构成巨大威胁。因此,在遵守职业健康和安全法规的同时,实施适当的控制和预防措施对于确保安全、健康和高效的工作环境至关重要。

2.2 压力容器

压力容器是指在高于大气压的压力下,用于生产、制造、储存或使用压缩、液化或溶解的蒸汽或气体的设备。与压力容器的使用有关的两个主要风险,即容器外壳或辅助部件(阀门、开口、配件、减压器等)破裂引起的爆炸以及内部密闭流体产品的泄漏[2]。

内部流体压力的增加超过了容器的爆破压力;或运行条件导致容器材料的阻力下降,进而导致爆破压力降低。技术问题并不是导致压力容器易爆的唯一因素。人为和组织因素也是需要考虑的其他参数。研究表明,人为失误是此类事故的主要致因。在这种情况下,压力容器碎片的投射和撞击以及与释放出来的爆破能量极有可能导致安全事故。

另外,压力容器和管道的易损部件很容易发生泄漏。它们对磨损、疲劳以及人为失误更为敏感。这些压力容器部件的泄漏有时可归类为逃逸性排放。这种泄漏的后果可能是造成易燃产品或毒物的漂浮,产生易燃或有毒气体或蒸汽云,从而导致火灾或爆炸,或使工人窒息或中毒。

2.3 易燃危化品

易燃危化品是指任何可能对人的身体和健康造成危害或对环境造成危害的物质。无论其形式如何,它也可以定义为与特定化学品相关的实际风险,如皮肤灼伤、对健康的长期负面影响、对环境的持久破坏、火灾甚至爆炸。

在陶瓷基复合材料生产过程中使用的易燃危化品涉及可能对健康造成严重和长期负面影响的化学品。即使是少量的这类化学物质也会严重损害人体健康。其一旦暴露在空气或其他火源、元素中就可能导致燃烧或爆炸等事故伤害。特别是涉及加压储存的易燃危化品,一旦加热可能会造成爆炸、烧伤等伤害。其有可能一旦接触就会造成严重皮肤灼伤和组织损伤的化学品[3]。

3 安全措施

3.1 高温设备安全措施

对于高温设备工作区域,最好的解决方案是消除工人进入极端温度环境的必要性(例如,通过自动化流程)。如果做不到这一点,则可以对环境进行调节,以降低极端温度(例如,将高温的工作场所降温到更合理的温度)。如果这些方案都无法实现,则可以采取其他技术控制措施:

首先班组提供良好的工作场所通风,流动的空气具有降温作用,其次隔绝工作热源,对高温设备进行隔热处理,或者遮挡热源--控制辐射热,防止接触灼伤。同时提供凉爽的避难所,工人可以避暑,顺便提供方便的饮用水或解暑饮料,帮助工人缓解因酷暑带来的疲惫感。

有效管理班组生产安全风险需要结合工程控制、行政控制和使用个人防护设备(PPE)。这些措施可以大大降低在极端高温或严寒条件下工作的风险。

工程控制:这些措施涉及改变工作环境,以减少暴露在高温温度下的机会。这可能包括安装冷却风扇、空调或通风系统,以减少高温环境中的热量和湿度。此外,屏蔽和其他措施可以减少来自热表面的辐射热。

行政控制涉及改变工作方法和政策,以减少或防止接触。这可能包括实施工作/休息周期,让员工逐渐适应极端温度,以及将体力要求较高的工作安排在炎热环境中较凉爽的时段。班组还可以提供适当的休息、恢复和补水设施,并确保工人在炎热和寒冷的条件下都能获得水和热饮。

个人防护设备(PPE):在酷热情况下,个人防护设备可能包括轻便透气的衣服、降温背心和颈部风扇。至关重要的是,个人防护设备的设计要适应工作的体力要求,并且不会妨碍行动或安全。

无论采用何种具体措施,培训都是确保其有效性的关键。班组应对所有员工进行培训,帮助他们了解与高温作业相关的危害,识别热应激的迹象和症状,并了解如何预防和应对这些情况。培训内容还应包括正确使用和维护相关个人防护设备的说明。

3.2 压力容器安全措施

在陶瓷基复合材料生产必威体育官方网站 ,工业设备和压力容器恶性事故的危害和影响不容忽视。首先应要求工人增强压力容器的使用意识,严格按照规定要求,加强对密封质量和容器破裂危险因素的控制,同时提高容器的管理水平,确保安全性能,有效预防压力容器破裂事故的发生。可以建立数据库,将压力容器在运行中的破坏形式及原因、危险因素、处理方法等整理到数据库中,为信息化智能化、自动化监控压力容器破坏、安全事故等质量问题奠定基础。例如,关注压力容器零件损坏的原因,或泄露因素。设备管理人员对这些部位的危险因素进行了梳理并录入数据库,为后续化工设备和压力容器损坏的预防工作提供了有价值的参考,促进了质量防控方案更具针对性、有效性和可行性。

3.2 易燃危化品安全措施

易燃危化品是陶瓷基复合材料生产中最常用的化学品之一,也是许多生产流程的重要组成部分。然而,除易燃危险外,某些危化品还可能具有其它危险,如毒性和腐蚀性。使用易燃液体时,应使容器远离明火,最好使用加热源,如蒸汽浴、水浴、油浴和加热壁炉。切勿使用热风枪加热易燃液体。任何使用易燃物的区域都应配备灭火器。存放易燃液体时一定要远离氧化剂,远离热源或火源,如散热器、电源板等[4]。在倾倒易燃液体时,有可能产生足够的静电导致易燃液体被点燃。如果可能,确保两个容器通过接合和接地相互电气连接,一定要及时清理溢出的易燃液体,注意易燃蒸汽通常比空气重(蒸汽密度大于 1)。对于蒸气密度比空气重的化学品(适用于大多数化学品),蒸气有可能沿着地面流动,如果存在火源,则可能导致闪回火灾[5]。在处理工作场所的化学危害时,班组生产必须遵循控制层次的原则。通过改变人们的工作方式,如轮换时间或重新安排工作任务,来避免工人疲劳工作,时刻警惕。如果无法避免接触危险化学品,或班组无法减少员工与化学品的接触,则应确保使用个人防护设备来减少接触和风险因素。

班组还应制定全面、标准的控制措施,供所有相关人员和员工遵守,以防止化学品的任何危险影响。这些措施还有助于确保所有利益相关者在化学品安全方面保持一致。不过,这些措施应定期维护和审查。要实施和维护正确的控制措施,就必须不断进行培训和审查。

4 结论

在复合材料的生产过程必须坚持安全第一、预防为主的原则。对法规规定的存在安全隐患可能造成人员伤亡的情况,要进行安全评价,提高安全性,减少事故发生。因此,安全评价是班组安全生产不可或缺的环节和重要保障。本着安全第一、预防为主的原则,班组应多进行安全评价,及时发现安全隐患,做好预防工作。针对化工生产事故频发、安全评价不到位的现状,班组应提高安全评价的频率和效率,有效减少和预防事故的发生。

[1] 姜诗明.复合材料制造班组危险源辨识、风险评价及控制研究[J].安全与健康,2021(11):61-64.

[2] 朱甜.化工压力设备设计和使用中的安全可靠性因素[J].化工管理,2022(36):132-135.

[3] 刘小勇,王宇航,李鹏智.基于风险的化工过程安全管控实践[J].化工管理,2023(15):85-87+111.

[4] 顾凌燕,袁拥军.浅析化工安全生产与生产技术管理[J].化工设计通讯,2023,49(05):128-130+133.

[5] 杨文婧.化工企业安全生产的影响因素及管理对策[J].化工设计通讯,2023,49(02):150-152.

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