冶金企业危险辨识和控制

冶金企业危险辨识和控制第1页，共54页，2023年，2月20日，星期五目录第一章概念理解第二章危险辨识方法及其应用第三章危险产生原因第四章冶金企业主要事故类型及控制第2页，共54页，2023年，2月20日，星期五第一章概念理解危险源：可能导致死亡、伤害、职业病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态。危险辨识：找出可能引发事故导致不良后果的材料、系统、生产过程或场所的特征。危险辨识包括：对固有危险因素（危险源点）进行的辨识和对作业活动进行的辨识。

第3页，共54页，2023年，2月20日，星期五危险辨识的关键任务

1、辨识可能发生的事故后果；

2、识别可能引发事故的材料、系统、生产过程或场所的特征。危险辨识应考虑的问题

1、存在何种危险及产生原因?【What…Why…】—辨别危险

2、谁（什么）会受到伤害？

【Who…】—危险对人或物的伤害或损害途径

3、什么情况（时间或空间范围）下会造成什么样的事故

【When…Where…】—评价危险造成事故的程度（后果）、描述事故模式及状态

4、如何预防、消除和控制危险？

【How…】—制定预防、消除和控制危险的措施第4页，共54页，2023年，2月20日，星期五第二章危险辨识方法及其应用一、危险辨识的几个层次：1、直观的危险辨识2、逻辑性的危险辨识（具有粗浅的理论知识或稍加培训即可辨识的危险）3、专业和系统性的危险辨识（具有系统的专业知识方可辨识的危险）第5页，共54页，2023年，2月20日，星期五

1、直观危险辨识:

易于掌握，但点多面广，需要频繁操作，容易漏项。

解决的方法有：

a、使用工具（运用穷举法，列出所有可能的危险项目，操作者按表逐项甄别即可）

b、危险预知训练（在一个较小的组织内部，比如班组内，开展现场的危险指认，每人指认一项危险，讲出控制措施）第6页，共54页，2023年，2月20日，星期五2、逻辑性危险辨识:

需要假设事故模式，应充分考虑到各种可能的情况，具有一定的难度。

一般应采取以下方法来开展：

a、成立辨识小组，围绕一个危险单元，集思广益，展开辨识，为了防止定式思维，小组成员应力求多样化。

b、设计辨识工作表，如危险源登记表、能量控制表、事故树等。

c、开展安全改善提案活动，对提案中好的思路要积极引伸。第7页，共54页，2023年，2月20日，星期五

3、专业和系统性危险辨识:

难度较大，必须有专业人员和管理人员参加。辨识对象应依据工艺特点、事故情况、基层危险辨识结果等因素确定。（专业性较高、危险性较大的设备、设施、工器具、作业环境、生产工艺、生产工艺各系统以及相关日常作业行为。）一般应采取以下方法来开展：安全部门提出辨识任务，相关部门成立辨识组，进行全过程辨识，制定控制标准，运用作业危险性评价法划分危险等级，并制定应急预案。第8页，共54页，2023年，2月20日，星期五二、几种具体方法1、危险因素排查法2、能量转移分析法3、作业条件危险性评价法第9页，共54页，2023年，2月20日，星期五1、危险因素排查法概念：按照某项作业发生事故的一般规律，预先列举作业中可能存在的不安全因素和可能出现的事故类别，在进行该项作业前，结合作业内容、作业方式、工器具、作业环境等现实条件，对照查找实际存在的危险因素，对危险因素予以消除或制定防范措施。步骤：（1）编制危险因素排查表（2）作业前逐一排查危险因素第10页，共54页，2023年，2月20日，星期五作业活动危险因素可能导致的事故电焊作业无接地保护触电电线破损老化触电无漏电保护器触电外壳带电触电漏电保护器失灵触电未穿戴绝缘鞋，绝缘手套触电未持证上岗人员伤害未搭设防雨棚触电或设备损失焊钳绝缘不好触电焊接带压容器措施不当爆炸或人员中毒高处焊接作业不系安全带高处坠落雨雪天作业施工现场潮湿触电操作场区附近有易燃物火灾焊接时无防火措施火灾焊接时产生弧光眼睛伤害焊接时产生有毒气体中毒电焊火花灼烫电闸箱距离作业区较远触电零线接在金属架上触电交叉作业时高处坠落物体物体打击…………第11页，共54页，2023年，2月20日，星期五2、能量转移分析法人类在生产和生活的一切活动中，都存在着能量的转移。能量在受控情况下做功，为人类的生产和生活服务，但能量一旦失控，就会产生不希望的转移形式或对象，或者转移到人的身体上造成人的伤亡，或者转移到设备上造成设备损坏，或者转移速度失控形成爆炸或火灾等。第12页，共54页，2023年，2月20日，星期五从能量的角度分析危险能量、有害物质能量约束失控事故第13页，共54页，2023年，2月20日，星期五能量的种类势能动能电能声能化学能辐射能生物能事故均可导致能量的异常转移能量异常转移理论第14页，共54页，2023年，2月20日，星期五3、作业条件危险性评价法

概念：作业条件危险性评价法是操作人员在具有潜在危险性环境中作业时使用的一种半定量评价方法。该方法主要用于对设备、工艺固有危险因素的分析，一般不用来分析作业过程。因为是一种半定量的方法，所以不可能做到百分之百的准确，我们力求准确即可。

方法：把各危险源（点）与系统风险有关的三种因素，即：事故发生的可能性（L）、人员暴露于危险环境中的频繁程度（E）、一旦发生事故可能造成的后果（C）结合实际分别量化，然后按照作业条件危险性计算公式（D）=L×E×C，计算出各危险源（点）的危险值（D）。第15页，共54页，2023年，2月20日，星期五例：某焦化厂在生产过程中有一道组件清洗工序，为了评价这一操作条件的危险度，确定每种因素的分数值为：1、事故发生的可能性（Ｌ）：组件清洗所使用的三甘醇，属四级可燃液体，如加热至沸点时，其蒸汽爆炸极限范围为0.9－9.2％，属一级可燃蒸汽。而组件清洗时，需将三甘醇加热后使用，致使三甘醇蒸汽容易扩散的空间，如室内通风设备不良，具有一定的潜在危险，属“可能，但不经常”，其分数值Ｌ＝3。2、暴露于危险环境的频繁程度（Ｅ）：清洗人员每天在此环境中工作，取Ｌ＝6。3、发生事故产生的后果（Ｃ）：如果发生燃烧爆炸事故，后果将是非常严重的，可能造成人员的伤亡，取Ｃ＝15。4、Ｄ＝ＬＥＣ＝3×6×15＝2705、270处于160－320之间，危险等级属＂高度危险、需立即整改＂的范畴。第16页，共54页，2023年，2月20日，星期五第三章危险产生原因人物环境管理第17页，共54页，2023年，2月20日，星期五一、人的不安全行为操作错误，忽视安全，忽视警告造成安全装置失效使用不安全设备手代替工具操作物体（指成品、半成品、材料、工具和生产用品等）摆放不当冒险进入危险场所攀、坐不安全位置（如平台护栏、汽车挡板、吊车吊钩）

第18页，共54页，2023年，2月20日，星期五在起吊物下作业、停留机器运转时加油、修理、检查、调整、清扫等工作有分散注意力行为在必须使用个人防护用品用具的作业或场合中，忽视其使用不安全装束对易燃、易爆等危险物品处理错误第19页，共54页，2023年，2月20日，星期五二、物的不安全状态1、防护、信号等装置缺乏或有缺陷：无防护。包括：无防护罩；无安全保险装置；无安全标志；无报警；无护栏或护栏损坏；电气未接地；绝缘不良；噪声大；其他。防护不当。包括：防护罩未在适当位置；防护装置调整不当；电气装置带电部分裸露；其他。2、设备、设施、工具、附件有缺陷：设计不当。强度不够。设备在非正常状态下运行。危险、调整不良。3、个人防护用品用具缺少或有缺陷：包括无个人防护用品；所用防护用品不符合安全要求。第20页，共54页，2023年，2月20日，星期五三、环境缺陷照明光线不良通风不良作业场所狭窄作业场地杂乱交通线路的配置不安全操作工序设计或配置不安全地面滑贮存方法不安全环境温度、湿度不当第21页，共54页，2023年，2月20日，星期五四、管理缺陷1、对物（含作业环境）性能控制的缺陷；

设备使用与维修、设备更新与报废2、对人失误控制的缺陷；安全教育与培训、建立健全的规章制度3、工艺过程、作业程序的缺陷；工艺、技术错误或不当，无作业程序或作业程序有错误4、作业组织的缺陷；人事安排不合理、负荷超限、无必要的监督和联络、禁忌作业等5、对来自相关方风险管理的缺陷;

如合同签订、采购等活动中忽略了安全健康方面的要求6、违反人机工程原理。使用的机器不适合人的生理或心理特点第22页，共54页，2023年，2月20日，星期五第四章冶金企业主要事故

类型及控制

对于经危险辨识发现的可能导致事故发生的危险因素，首先要考虑对硬件设施缺陷实施整改，在对硬件设施缺陷实施整改后仍不能完全消除不安全因素的情况下，要制定有效防范措施，及时补充完善岗位作业标准。同时，我们要加强对各级人员的危险辨识培训教育，提高各级管理人员和岗位职工对危险进行辨识和防范的能力。第23页，共54页，2023年，2月20日，星期五一、冶金企业安全生产特点（1）生产设备、设施种类繁多（2）危险因素复杂、危害性大（3）对辅助系统的依赖程度高（4）生产系统可能会受到某些自然条件的制约第24页，共54页，2023年，2月20日，星期五1、生产设备、设施种类繁多工业炉窑——高炉、转炉、电炉、竖炉、回转窑、焦炉、加热炉等。动力装置——锅炉、发电机组、变配电设施和输电线路、鼓风机、空压机、制氧机、水泵、煤气净化装置、气柜、煤气加压机和混合站等。机械设备——浇铸设施、轧制设备、机械加工设备等。物流设施——汽车、火车、其它车辆、皮带机、辊道、气力和液力输送管道、螺旋输送机等。特种设备——压力容器和管道、起重设施、特种车辆等。第25页，共54页，2023年，2月20日，星期五2、危险因素复杂、危害性大冶金生产过程中既有冶金工艺所决定的高热能、高势能的危害，又有化工生产所具有的有毒有害及易燃易爆的问题和深度制冷及高温高压的问题，还有一般机械加工、建筑运输等作业中容易发生的车辆伤害、机械伤害、高处坠落等危险性。特别是冶金生产中极易发生的钢水、铁水爆炸，煤气中毒或火灾、爆炸，氧气火灾或爆燃，都可能造成多人伤亡，甚至特大伤亡事故。第26页，共54页，2023年，2月20日，星期五以某炼钢厂为例,该炼钢厂拥有4台60t氧气转炉,采用顶吹工艺。从炼铁厂用铁轨罐车运来铁水包,进入厂房后,用起重机将铁水加入混铁炉内,混铁炉所出铁水吊运加入氧气转炉内,铁水在起始温度(1200℃~1250℃)至终点温度(1320℃~1700℃)范围、顶吹喷氧、经自控系统严格控制条件下冶炼,得到所需工艺目标的钢水。钢水再吊运至厂房内的连铸机内,经铸造得到所需规格的连铸钢坯。从冶炼过程与安全工程学角度分析,该炼钢工艺危险有害因素特点简要概括如下:第27页，共54页，2023年，2月20日，星期五1)炼钢过程基本为氧化过程,铁水在高温下进行脱碳、去磷、去气、去杂质。冶炼过程放出热量,热平衡上有热量富余,从而使铁水/钢水均维持在高温状态。高温铁水/钢水对现场工人始终具有烫伤、烧伤的危险。高温铁水/钢水遇水、遇湿可爆炸。冶炼过程产生温度很高的废渣,高温废渣遇水、遇湿可发生爆炸。2)冶炼过程产生转炉煤气,主要成分为一氧化碳,一氧化碳为高毒类物质,如发生泄漏易引发急性中毒事故。冶炼过程不间断地喷吹具有一定压力要求(大于0.6MPa)的氧气。高温、高压条件下的氧气氧化能力更强,若管线上更换的管件没有按安全要求严格脱脂,残存的脂肪类可燃物可发生燃爆,造成人员伤亡。氧气管线为压力管道,有压力管道上的安全要求。3)高温铁水/钢水(爆炸、灼烫伤)与煤气(爆炸火灾、中毒)为炼钢厂主要危险物质。其他危险物质为氧气(爆炸)、乙炔(爆炸)、氮气(窒息)等。第28页，共54页，2023年，2月20日，星期五4)对转炉等大型设备的操作、维护有特殊的安全要求:①由于转炉内容物为高温铁水/钢水,对炉衬不断侵蚀,冶炼间歇需补炉;②氧枪需不断有效地给水冷却,以保护氧枪;③氧枪冷却水系统一旦有水渗入转炉,接触高温铁水/钢水可爆炸,严重者造成人员伤亡及转炉损坏;④冶炼过程可由于转炉的设计、冶炼工艺控制等方面的原因造成“大喷”,严重的“大喷”可造成人员伤亡及转炉损坏;⑤出铁水过程、冶炼过程若发生停电,如装置的安全控制设施不完善,可发生铁水包(罐)倾覆等安全事故,易引起周围人员伤亡。因而,在转炉的进铁、运行、出钢过程都应严格制定合理的安全操作规程并认真执行、采取必要的安全措施,否则易出现铁水/钢水喷溅、爆炸、烫伤人员的事故。第29页，共54页，2023年，2月20日，星期五5)立体作业/特种作业:由于高温的铁水/钢水在厂房内的工艺连接采用起重机吊运，起重机为特种设备，铁水包重量大，转炉、混铁炉、合金炉为大型设备,炼钢厂房内因工艺与运输的要求对这些设备布置的净高度较高，设备立体布置、铁水包立体转运。因而，应非常注意高温铁水转运、操作过程引起烫伤、烧伤等安全事故的防范，对炼钢厂房内各项作业应有严格的安全要求。

第30页，共54页，2023年，2月20日，星期五3、对辅助系统的依赖程度高冶金生产具有系统庞大、因素复杂、关联性强、单系统运行环节多、很多工艺过程不可中断的特点，在系统中一个小问题处理不当都可能导致重大事故、系统瘫痪，甚至灾难性后果。如：能源动力介质停供、物流中断、检测系统失常、自动化故障、网络事故等。第31页，共54页，2023年，2月20日，星期五4、生产系统可能会受到某些自然条件的制约地震、海啸、火山喷发等重大灾难无庸置疑会影响所有的工农业生产和社会生活。冶金生产和一些正常范围内的气象、地质条件变化有着密切的关系，如果不能未雨绸缪，同样会造成严重后果。第32页，共54页，2023年，2月20日，星期五二、冶金企业主要事故1、煤气中毒、着火、爆炸事故2、高温液体喷溅、溢出和泄漏3、液态金属吊运事故4、炉窑烧穿5、钢水喷溅6、液态金属遇水爆炸第33页，共54页，2023年，2月20日，星期五1、煤气中毒、着火、爆炸事故钢铁冶炼过程中煤占总能源的70%，副产煤气占总能耗32.2%。炼焦副产焦炉煤气，炼铁副产高炉煤气，炼钢副产转炉煤气，生产铁合金副产铁合金炉煤气。由于煤气中含有大量CO、H2和CH4、CmHn成分，CO具有易燃易爆性和极强的毒性，H2、CH4和CmHn具有极强的易燃易爆性。焦炉煤气具有极强的易燃易爆性；高炉煤气、转炉煤气和铁合金炉煤气不仅具有易燃易爆性，而且还具有极强的毒性。

第34页，共54页，2023年，2月20日，星期五冶金煤气的主要成分COH2N2CH4CO2O2焦炉气5-755-604-1024-272-30.3高炉煤气20-241-257-590.3-0.818-260.10转炉煤气60-900.5-210-2015.60.3-0.8铁合金炉煤气61.214.914.70.747.61.39第35页，共54页，2023年，2月20日，星期五冶金煤气的爆炸极限焦炉煤气高炉煤气转炉煤气铁合金炉煤气上限35.8072.0074.075.07下限4.5035.0012.510.78第36页，共54页，2023年，2月20日，星期五煤气中毒机理和特征一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，人体吸入一氧化碳后，一氧化碳与血液中的血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，阻止血红蛋白与氧结合，导致人体缺氧中毒。临床表现

1、轻度中毒

患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%-20%。第37页，共54页，2023年，2月20日，星期五2、中度中毒

除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症。

3、重度中毒

患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。

4、后遗症

中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。第38页，共54页，2023年，2月20日，星期五煤气中毒主要事故模式煤气区域作业煤气停送作业煤气检修作业进入密闭空间重大煤气泄漏水封泄漏事故煤气放散事故第39页，共54页，2023年，2月20日，星期五煤气着火机理和特征煤气燃烧时，煤气中的可燃成分CO、H2

和CmHn与氧气反应生成无毒的CO2和H2O，因此，稳定的煤气燃烧是比较安全的。失控的煤气着火会烧坏设备、设施，或者引燃其它物质造成火灾，应通过控制煤气源，使火势趋于平稳。大口径的煤气管道着火，如果煤气压力过低，会导致回火爆炸乃至于管道内连环爆炸。煤气在供氧不足的空间内燃烧，会形成不稳定燃烧导致爆震，使设备损坏或火焰扑出烧伤人员。扑灭煤气着火应在有把握关闭气源的前提下进行，以免造成中毒。第40页，共54页，2023年，2月20日，星期五煤气爆炸机理和特征

煤气爆炸的三个基本条件缺一不可：密闭或半密闭空间、爆炸极限内的混合气体、点火条件。

煤气爆炸有如下形式：

1、煤气泄漏并在某空间内积累。焦炉煤气比重轻，向上富集；天然气和丙烷、苯蒸汽等比重大，向下富集。

2、煤气系统负压吸入空气。

3、回火和点火失误。

4、煤气倒流。第41页，共54页，2023年，2月20日，星期五2、高温液体喷溅、溢出和泄漏高温液体具有温度高，热辐射很强的特性，如铁水、钢水、钢渣、铁渣的温度往往在1250-1670℃左右。高温液体易喷溅，对危险范围内的作业人员，极易造成灼伤，据有关资料统计，灼伤约占炼钢厂总伤害的1/4，居各种伤害的第二位。高温液体发生溢出或泄漏除了可能直接对人员造成灼烫伤害外还潜在着发生爆炸的严重危险。如钢水、铁水、钢渣、铁渣都是高温熔融物，与水接触就会发生蒸汽爆炸。当1kg水完全变成蒸汽后，其体积要增大约1500倍，破坏力极大，伤害程度很高。第42页，共54页，2023年，2月20日，星期五高温液体发生喷溅、溢出或泄漏时，还极有可能诱发其他二次伤害或事故，如金属结构坍塌、火灾、停电、断水、煤气泄漏、易燃易爆气瓶的爆炸等，将给企业造成巨大损失。高温液体发生喷溅、溢出或泄漏的主要事故类型及特点包括：（1）设备溢漏：如钢水罐、铁水罐、渣罐等装入过满溢流或穿漏,炼钢炉、炼铁炉漏钢漏铁或异常倾翻。（2）铁、钢、渣等高温液体与水接触，易发生物理爆炸。第43页，共54页，2023年，2月20日，星期五

（3）转炉、大罐、中包等，内部发生化学反应或烘烤时间未达规定要求，从而产生大量的气体，形成喷溅与爆炸，对人员造成伤害。（4）高温液体喷溅，其速度快，灼伤程度严重，烧损设备（设施）的费用高，恢复难度大。（5）高温液体溢漏后发生爆炸，殃及面广，杀伤力大，有时对设备（设施）是毁灭性的摧毁。第44页，共54页，2023年，2月20日，星期五案例：

2007年8月19日，山东某冶炼厂铝母线铸造分厂一台混合炉在铸母线过程中，由于职工操作不当，导致出铝口内衬脱落，致使约30吨高温铝液从炉内流出到炉外，进入铸造机下的循环水箱释放大量热能，从而引发事故，造成20人死亡。当时车间工人正在开会，由于铝水温度高达900℃，突然溢出的铝水遭遇车间冷却水产生水蒸气形成了强大气流，造成人员伤亡。铝母铸造分厂的车间长45米，宽27米，是一座高8米左右的单层建筑。第45页，共54页，2023年，2月20日，星期五第46页，共54页，2023年，2月20日，星期五

在爆炸事故现场，国家安全生产督查组仔细查看了发生爆炸的设备和相关的设施，详细询问了发生爆炸的原因。当了解到这家企业在立项审批、工程设计以及施工等方面都存在严重问题时，李毅中对企业负责人进行了严厉批评。时任国家安监总局局长的李毅中说：最根本的是违反了设计规程，你没有设计，没有有资质的设计院给你设计，你自己在那里胡搞