摘要:陶瓷基復合材料生產加工行業(yè)在給社會經濟帶來巨大進步的同時,也存在著潛在的風險,其安全問題也引起了廣泛關注。由于復合材料生產過程中存在易燃、易爆、腐蝕等危險因素,火災和爆炸事故時有發(fā)生。這些事故給社會造成了嚴重后果。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)生產過程中存在的安全隱患?;诖耍敬翁接懥颂沾苫鶑秃喜牧仙a班組的安全管理,幫助提高班組安全管理意識。
關鍵詞:陶瓷基復合材料;安全生產;高溫設備;易燃易爆;壓力容器
1 前言
陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料,陶瓷基體可為碳碳、碳化硅等高溫結構陶瓷。陶瓷基復合材料具有許多優(yōu)點,如強度高、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,陶瓷基復合材料具有許多潛在的安全風險,這些危害可能不同于其他材料和技術,這取決于所需的復合材料類型和所使用的設備[1],如生產復合材料用的高溫設備(800-2000℃)、壓力容器(2-5Mpa)以及易燃?;返仍牧?。
2?安全風險
2.1 高溫設備
在復合材料的生產過程中,其工作溫度會達到800-2000℃,高溫作業(yè)會導致工作區(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險,從身體不適到嚴重危及生命。高溫會導致中暑、脫水和疲勞,更嚴重者出現(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。而且在產品出爐時溫度達到了120℃,轉運和運輸時會導致周圍工作環(huán)境溫度上升,處理不當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知功能和整體表現(xiàn),可能導致錯誤、生產率下降和事故率上升。此外,設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。
忽視這些風險不僅會危及員工,還會對班組的運營效率構成巨大威脅。因此,在遵守職業(yè)健康和安全法規(guī)的同時,實施適當?shù)目刂坪皖A防措施對于確保安全、健康和高效的工作環(huán)境至關重要。
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、制造、儲存或使用壓縮、液化或溶解的蒸汽或氣體的設備。與壓力容器的使用有關的兩個主要風險,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部密閉流體產品的泄漏[2]。
內部流體壓力的增加超過了容器的爆破壓力;或運行條件導致容器材料的阻力下降,進而導致爆破壓力降低。技術問題并不是導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品或毒物的漂浮,產生易燃或有毒氣體或蒸汽云,從而導致火災或爆炸,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和健康造成危害或對環(huán)境造成危害的物質。無論其形式如何,它也可以定義為與特定化學品相關的實際風險,如皮膚灼傷、對健康的長期負面影響、對環(huán)境的持久破壞、火災甚至爆炸。
在陶瓷基復合材料生產過程中使用的易燃危化品涉及可能對健康造成嚴重和長期負面影響的化學品。即使是少量的這類化學物質也會嚴重損害人體健康。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重皮膚灼傷和組織損傷的化學品[3]。
3?安全措施
3.1 高溫設備安全措施
對于高溫設備工作區(qū)域,最好的解決方案是消除工人進入極端溫度環(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)境進行調節(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控制措施:
首先班組提供良好的工作場所通風,流動的空氣具有降溫作用,其次隔絕工作熱源,對高溫設備進行隔熱處理,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。
有效管理班組生產安全風險需要結合工程控制、行政控制和使用個人防護設備(PPE)。這些措施可以大大降低在極端高溫或嚴寒條件下工作的風險。
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會。這可能包括安裝冷卻風扇、空調或通風系統(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?shù)男菹?、恢復和補水設施,并確保工人在炎熱和寒冷的條件下都能獲得水和熱飲。
個人防護設備(PPE):在酷熱情況下,個人防護設備可能包括輕便透氣的衣服、降溫背心和頸部風扇。至關重要的是,個人防護設備的設計要適應工作的體力要求,并且不會妨礙行動或安全。
無論采用何種具體措施,培訓都是確保其有效性的關鍵。班組應對所有員工進行培訓,幫助他們了解與高溫作業(yè)相關的危害,識別熱應激的跡象和癥狀,并了解如何預防和應對這些情況。培訓內容還應包括正確使用和維護相關個人防護設備的說明。
3.2 壓力容器安全措施
在陶瓷基復合材料生產行業(yè),工業(yè)設備和壓力容器惡性事故的危害和影響不容忽視。首先應要求工人增強壓力容器的使用意識,嚴格按照規(guī)定要求,加強對密封質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,有效預防壓力容器破裂事故的發(fā)生??梢越?shù)據(jù)庫,將壓力容器在運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、安全事故等質量問題奠定基礎。例如,關注壓力容器零件損壞的原因,或泄露因素。設備管理人員對這些部位的危險因素進行了梳理并錄入數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)化工設備和壓力容器損壞的預防工作提供了有價值的參考,促進了質量防控方案更具針對性、有效性和可行性。
3.2 易燃危化品安全措施
易燃?;肥翘沾苫鶑秃喜牧仙a中最常用的化學品之一,也是許多生產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,應使容器遠離明火,最好使用加熱源,如蒸汽浴、水浴、油浴和加熱壁爐。切勿使用熱風槍加熱易燃液體。任何使用易燃物的區(qū)域都應配備滅火器。存放易燃液體時一定要遠離氧化劑,遠離熱源或火源,如散熱器、電源板等[4]。在傾倒易燃液體時,有可能產生足夠的靜電導致易燃液體被點燃。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品(適用于大多數(shù)化學品),蒸氣有可能沿著地面流動,如果存在火源,則可能導致閃回火災[5]。在處理工作場所的化學危害時,班組生產必須遵循控制層次的原則。通過改變人們的工作方式,如輪換時間或重新安排工作任務,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品,或班組無法減少員工與化學品的接觸,則應確保使用個人防護設備來減少接觸和風險因素。
班組還應制定全面、標準的控制措施,供所有相關人員和員工遵守,以防止化學品的任何危險影響。這些措施還有助于確保所有利益相關者在化學品安全方面保持一致。不過,這些措施應定期維護和審查。要實施和維護正確的控制措施,就必須不斷進行培訓和審查。
4?結論
在復合材料的生產過程必須堅持安全第一、預防為主的原則。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不可或缺的環(huán)節(jié)和重要保障。本著安全第一、預防為主的原則,班組應多進行安全評價,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,做好預防工作。針對化工生產事故頻發(fā)、安全評價不到位的現(xiàn)狀,班組應提高安全評價的頻率和效率,有效減少和預防事故的發(fā)生。
[1]?姜詩明.復合材料制造班組危險源辨識、風險評價及控制研究[J].安全與健康,2021(11):61-64.
[2]?朱甜.化工壓力設備設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.淺析化工安全生產與生產技術管理[J].化工設計通訊,2023,49(05):128-130+133.
[5]?楊文婧.化工企業(yè)安全生產的影響因素及管理對策[J].化工設計通訊,2023,49(02):150-152.