铝合金低压铸造危险源研究

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铝合金低压铸造危险源研究

摘要:归纳总结了铝合金低压铸造产品生产的工艺流程,对铸造各工序的危险源点进行辨识,并从安全管理、安全制度体系角度提出了具体管控措施。结果表明,通过明确职责、加强管理、建立体系、完善制度等一系列常态化管控措施,有助于预防铝合金低压铸造企业安全生产事故的发生,为行业企业的安全生产奠定坚实的基础。

关键词:铝合金;低压铸造;危险源点;管控措施

0引言

近年来,随着现代工业的高质量发展,产品轻量化的需求成为趋势。铝合金除了具有密度小、重量轻的特点之外,还有良好的铸造性能、耐蚀性能及较高的力学性能,因此在建筑、交通、汽车、电力等行业得到了广泛的应用。铝合金铸造企业在追求产量和经济效益的同时,安全生产不容忽视。目前国内外学者对铸造行业的安全生产文献研究较多[1,2],但较少涉及铝合金低压铸造。2020年4月国务院安委会印发了《全国安全生产专项整治三年行动计划》,要求建立问题隐患和制度措施“两个清单”并动态更新,推动建立健全公共安全隐患排查和安全预防控制体系,体现了国家层面聚焦风险高、隐患多重点行业领域的安全整治。基于铸造行业危险源点较多、风险较大的特点,有效辨识危险源、排查治理安全隐患、提高安全管理水平和事故应急响应能力,是铝合金低压铸造企业安全生产和应急管理的当务之急。

1铝合金低压铸造概述

低压铸造是铝合金铸造生产方式之一,是在低压气体作用下使液态金属由下而上充填铸型并凝固成铸件的反重力铸造方法,具有铸件组织致密、工艺收得率高等特点,图1为低压铸造工艺示意图。

2铝合金低压铸造工序流程

铝合金低压铸造生产包含多道工序,如图2所示。铝合金低压铸造生产过程存在生产工序多、危险源点多的特点,根据GB/T6441-1986《企业职工伤亡事故分类》,分别辨识出各工序的危险源,如表1所示。

3低压铸造作业危险有害因素辨识

3.1铝液爆炸

在铝液熔化和处理中,铝液旋转除气机的转子和挡板、铁质工具可能受潮,如果未经烘干就与铝液接触,水会因高温迅速汽化为水蒸气,体积急剧增大1700多倍而引起爆炸。因此,所有与铝液接触的设备、工具须经烘干,以防铝液与水接触,发生爆炸飞溅伤人;所有炉料必须洁净、干燥,严禁水、潮湿工具进入铝液。

3.2铝液灼烫

铝液熔化加料、变质处理、精炼除气除渣、炉前取样、铝液转移等工步,操作者都会近距离接近铝液。熔化后的铝液温度高达700℃,一旦铝液飞溅,就容易造成皮肤不同程度的烫伤。金属液在低压铸造充型过程中,如果上下模具及抽芯有间隙,充型时会有铝液自分型面喷射出来的危险。

3.3压力容器爆炸

低压铸造生产需要使用瓶装气体,如在对铝液精炼除气的工步需使用氩气或氮气。因此气瓶的存储和使用需严格遵守安全规范。气瓶安全管理措施有:空实瓶分区存储;设置防倾倒装置;减震圈、瓶阀、瓶帽配备齐全;减压阀定期校验,确保在有效检定日期内;使用完毕及时关阀等。此外,低压铸造“升液-充型-增压-保压”的过程需使用压缩空气,提供气源的空压机应做好日常检查维保,确保储气罐、压力表、安全阀处于正常完好状态。

3.4机械伤害

低压铸造机工作过程中,运动件(上下模、抽芯)对人体(尤其是手)可能造成夹挤、碰撞等危险[3]。铸件分型面的披缝可能会造成人体的扎伤或割伤。切割浇道的工序使用锯床,稍有不慎易发生割伤事故。3.5粉尘爆炸在打磨工序,如果空气中飞散的易燃铝粉尘未及时排出,一旦积累到铝粉尘在空气中的爆炸下限约35g/m3,在引燃源的作用下,就会由于剧烈燃烧而引起爆炸[4]。如2014年江苏省昆山市中荣金属制品有限公司“8.2”特别重大爆炸事故,直接原因即为铝粉受潮发生氧化放热反应,达到了粉尘云的引燃温度,引起除尘系统内和车间集聚的铝粉尘发生系列爆炸。

3.6尘毒危害

在制芯及低压铸造充型过程中,覆膜砂芯受热、树脂分解,会产生有毒有害气体;铸件在打磨过程中产生的铝粉尘,如果无除尘设备或者作业人员防护不当,长期吸入易引起铝尘肺职业病。

3.7火灾低压铸造机液压油缸中的机油若不慎渗漏流出,遇到高温或明火,如模具烘模明火或充型时发生“跑铝”现象,则易引燃机油,造成火灾燃烧的危险。

4低压铸造安全管控措施

低压铸造企业的安全管控措施主要从安全管理、安全制度体系两方面来开展和落实。

4.1完善落实安全管理措施

(1)加强安全文化建设。企业应成立安全生产委员会、安全文化建设委员会;建立安全生产组织领导机构、安全生产管理机构,配备专兼职安全生产管理人员;结合“安全生产月”,开展安全文化宣贯,树牢安全发展理念,落实企业安全生产主体责任制。通过企业安全文化的建设和宣贯,提升铸工的安全素质,让安全文化理念深入人心。图3为某企业低压铸造车间安全宣传栏。(2)推进安全生产标准化建设。2021年修订后施行的新《安全生产法》明确将“加强安全生产标准化建设”作为生产经营单位主要负责人的职责之一。依据GB/T33000-2016《企业安全生产标准化基本规范》,铝合金低压铸造企业应推进落实安全生产标准化建设,具体包括:明确组织机构和职责、建立安全生产责任制、加强隐患排查治理、重大危险源辨识与管理、职业健康防治(粉尘、噪音)、应急救援演练(机械伤害、起重伤害、高温灼烫、火灾爆炸)等一级、二级要素。

(3)建立健全隐患排查治理制度。低压铸造企业围绕“安全生产专项整治三年行动”部署要求,以班组为单元,对各工序隐患开展自纠自查,安全管理部门及低压铸造车间定期对作业场所、危险源点、作业行为巡检排查,形成问题隐患和制度措施两个清单,确保隐患整改到位。(4)开展培训和演练。建立健全应急救援体系,定期开展综合预案、专项预案和低压铸造车间安全生产事故现场处置方案的培训和演练,提升铸工应对各类事故的应急处置能力。

4.2建立健全安全制度体系

(1)健全安全生产规章制度和操作规程。制定并落实低压铸造各工序安全生产操作规程,坚持“四不伤害”原则,制止和纠正违章作业、强令冒险作业和违反操作规程的行为。(2)建立安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防工作机制。2021年修订后施行的《安全生产法》明确将建立并落实双重预防工作机制作为企业主要负责人的职责之一。为此,可采用作业条件危险性分析法,定性评价危险源点的危险程度,确定监控级别,实现对安全风险的分级管控;制定隐患排查标准,明确排查时限、范围、内容,针对隐患进行整治,并开展验收与评估。

(3)健全应急管理体系。从事故预防、应急准备、应急响应和应急恢复四方面建立全寿命周期应急管理体系,尤其要健全应急预警机制,做到快速发现、精准判断、正确处置突发险情,为应急响应的迅速开展和有效应对做好保障。5结语有效辨识铝合金低压铸造的风险,加强对危险源点的监控和管理,是铝合金低压铸造企业开展安全工作的前提和保障。只有通过精细管理、有效预防、持续改进,才能不断提升行业企业安全和应急管理的能力水平。

参考文献

[1] 叶睿平,乔景忠,程坚,等.国有铸造企业安全文化管控体系的执行经验与建议[J].铸造工程,2021,45(1):5-9.

[2] 高文龙,游闯.安全“四化”管理在铸造企业的实践研究[J].中国铸造装备与技术,2021,56(2):64-69.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.低压铸造机安全要求:GB24391-2009[S].北京:中国标准出版社,2009:11.

[4] 中国安全生产科学研究院.安全生产技术基础2020版[M].北京:应急管理出版社,2020:260.

作者:徐远蒙 单位:南京林业大学土木工程学院 扬州市广陵区沙头镇综合服务中心