湖州某鑄造廠電爐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析

徐佳昕 游 波,2 劉永勝高級(jí)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)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(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)下人們?cè)絹碓疥P(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(kuò)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(duì)落后，導(dǎo)致相關(guān)的人員傷亡、職業(yè)損傷、財(cái)產(chǎn)損失、能源損失和環(huán)境破壞等安全事故時(shí)有發(fā)生[1-2]。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示[3-4]，在國外的發(fā)達(dá)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(jìn)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(dá)國家甚至已經(jīng)使用了自動(dòng)化生產(chǎn)、機(jī)器人生產(chǎn)等技術(shù)，不僅提高了生產(chǎn)的準(zhǔn)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(jìn)，但是仍有事故發(fā)生，也就意味著需要進(jìn)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(duì)鑄造廠電爐進(jìn)行危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)與評(píng)價(jià)，并提出對(duì)策措施意義重大。

1 鑄造廠電爐重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)

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(xiǎn)源[5]。

根據(jù)電爐生產(chǎn)過程中存在的危險(xiǎn)性以及《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中給出的重大危險(xiǎn)源申報(bào)范圍以及特種設(shè)備范圍和定義，按照安全評(píng)價(jià)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(xiǎn)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(xiǎn)源[6]。

2 化鐵電爐安全評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)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(shí)際問題的多方案多目標(biāo)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(diǎn)[7]。通過層次分析法對(duì)電爐安全分析，能夠有效辨識(shí)出各因素中較重要的因素，從而進(jìn)行重點(diǎn)控制。因此，本文選用層次分析法對(duì)該鑄造廠化鐵電爐進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，劃分成為若干個(gè)因素，對(duì)每個(gè)層次按照其各自的特點(diǎn)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(jìn)行組合，形成一個(gè)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(duì)電爐安全進(jìn)行分析評(píng)價(jià)[9]。

（1）通過對(duì)電爐安全系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，得出影響電爐安全的危險(xiǎn)因素，并繪制出電爐安全評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)圖，如下圖。

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

（2）準(zhǔn)則層各影響因素對(duì)目標(biāo)層電爐安全的重要程度用兩兩比較的方法求出準(zhǔn)則層中人員管理、機(jī)械設(shè)備管理、安全管理制度、安全防護(hù)、危險(xiǎn)控制以及作業(yè)環(huán)境相對(duì)應(yīng)目標(biāo)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(jì)算出準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)因素C1，C2，C3，C4，C5，C6的權(quán)重向量近似值w’i分別為：

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

用計(jì)算機(jī)計(jì)算出準(zhǔn)則層各評(píng)價(jià)因素判斷矩陣C-C的最大特征值為：

一般性指標(biāo)為：

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

CR因此滿足一致性。

（3）計(jì)算指標(biāo)層各影響因素對(duì)準(zhǔn)則層的相對(duì)重要程度。

根據(jù)第（2）步中的準(zhǔn)則層各因素所占權(quán)重比例的計(jì)算方法和過程計(jì)算出指標(biāo)層各因素（P1-P22）對(duì)準(zhǔn)則層（C1-C6）的相對(duì)重要程度，按順序列出其判斷矩陣及計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(duì)電爐安全的權(quán)重為：

機(jī)械設(shè)備管理對(duì)電爐安全的權(quán)重為：

安全管理制度對(duì)電爐安全的權(quán)重為：

安全防護(hù)對(duì)電爐安全的權(quán)重為：

危險(xiǎn)控制對(duì)電爐安全的權(quán)重為：

作業(yè)環(huán)境對(duì)電爐安全的權(quán)重為：

綜上所述，根據(jù)計(jì)算出的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重大小，排出指標(biāo)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(shí)現(xiàn)電爐安全，首先是要加強(qiáng)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(qiáng)安全防護(hù)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(dòng)裝置正常，以防事故發(fā)生。針對(duì)以上的分析，對(duì)于權(quán)重較大者重點(diǎn)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(xiǎn)控制與對(duì)策

3.1 電爐事故預(yù)防對(duì)策措施

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

（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(duì)其進(jìn)行安全教育，并且要對(duì)其進(jìn)行技術(shù)規(guī)程的年度考核。每次作業(yè)之前，需要對(duì)其進(jìn)行教育，交代注意事項(xiàng)，作業(yè)時(shí)需集中注意力。

（2）電爐操作工應(yīng)該嚴(yán)格按照電爐操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

（3）對(duì)相關(guān)的安全防護(hù)用品需定期檢查，如有破損或者損壞，及時(shí)更換。同時(shí)需要隨時(shí)準(zhǔn)備好備用的防護(hù)用品，預(yù)防突發(fā)情況。

（4）建立完善的電爐檢維修制度，對(duì)電爐實(shí)施日常檢查、月檢和年度檢查。

（5）嚴(yán)格落實(shí)電爐安全管理制度，包含操作規(guī)程、對(duì)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(xiàng)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(píng)價(jià)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(shí)也是導(dǎo)致事故的最主要的原因，因此，要實(shí)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(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)企業(yè)的日常安全管理工作。落實(shí)企業(yè)對(duì)重點(diǎn)機(jī)械設(shè)備日常的檢維修制度，保障機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，注重人的不安全行為可能帶來的事故隱患，加強(qiáng)對(duì)員工的安全教育和培訓(xùn)，落實(shí)三級(jí)安全教育，提高員工的工作技能和安全意識(shí)以及責(zé)任意識(shí)，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(shí)及時(shí)予以控制，有效進(jìn)行救援計(jì)劃，防止重大事故擴(kuò)散，減少事故造成的財(cái)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(xiǎn)源。

（2）針對(duì)鑄造廠的重大危險(xiǎn)源化鐵電爐，基于層次分析評(píng)價(jià)法，選取人員管理、機(jī)械設(shè)備管理、安全管理制度、安全防護(hù)、危險(xiǎn)控制和作業(yè)環(huán)境為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過權(quán)重計(jì)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(hù)和危險(xiǎn)控制，安全制度、作業(yè)環(huán)境和機(jī)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(jìn)步，技術(shù)人員和相關(guān)學(xué)者均會(huì)使用各種先進(jìn)的安全方法和技術(shù)手段對(duì)鑄造過程中熔煉階段存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行控制，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。但基于對(duì)電爐安全的分析評(píng)價(jià)結(jié)果，筆者認(rèn)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(hù)，提高操作人員的安全意識(shí)和作業(yè)能力，防止危險(xiǎn)事故發(fā)生，做到“防患于未然”。

由于研究時(shí)間和實(shí)驗(yàn)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(xiǎn)因素可能造成電爐安全事故的比例，沒能綜合考慮各危險(xiǎn)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(xiǎn)因素發(fā)生的可能性與造成事故的嚴(yán)重性相結(jié)合研究，找出對(duì)化鐵電爐安全運(yùn)轉(zhuǎn)影響最大的因素，從而使研究結(jié)論對(duì)安全生產(chǎn)更有意義。