Обморожения.

ТЕМА 4. Улучшение состояния производственной среды, снижение тяжести и напряжения трудового процесса на промышленных предприятиях

На предыдущих лекциях были проанализированы производственные факторы, возникающие в основных цехах на теплоэнергетических и металлургических предприятиях, указан их уровень и возможные отклонения в организме человека от их воздействия. Для снижения уровня их воздействия предусматривают технические средства производственной санитарии. Для снижения тяжести и напряженности трудового процесса применяют механизацию и автоматизацию, дистанционное управление.

Технические средства производственной санитарии.

Технические средства производственной санитарии – это такие средства в составе основных производственных фондов предприятия, которые предупреждают воздействие на человека вредных производственных факторов, защищают от них либо уменьшают, локализуют опасную зону их воздействия или степень влияния на человека.

Кэтим техническим средствам относятся:

1)Технические средства для нормализации состояния воздушной среды и параметров микроклимата производственных помещений.

Для этого используют вентиляцию, кондиционирование, отопление и увлажнение воздуха. В горячих цехах обычно применяют общеобменную естественную вентиляцию, а где имеются локализованные источники выделения вредностей – то там применяют и местную вытяжную или приточную механическую вентиляцию.

2)Технические средства защиты от тепловых излучений (см. лекции и практические по теплозащите).

3)Технические средства пылеулавливания (фильтры, циклоны, скрубберы и др.)

4)технические средства защиты от шума (звукоизоляция, звукопоглощения, звукоизолирующие кожухи, кабины и др.).

5)технические средства защиты от вибрации (виброизоляторы, массивный фундамент, демпферы и др.).

6)технические средства обеспечения естественной и искусственной освещенности рабочих поверхностей.

7)технические средства защиты от электромагнитных и других излучений (применение защитных экранов, нормирование времени пребывания в поле излучения или расстояния от источника излучения до рабочего места и др.).

8)Механизация и автоматизация, дистанционное управление.

9)Организация проведения обязательных предварительных и периодических медицинских осмотров.

Особо следует отметить, что обязательным является проведение предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских

1

ТЕМА 5. ПРОБЛЕМЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Неудовлетворительное состояние охраны труда тяжелым грузом ложится на экономику предприятий, организаций, всего государства. Ежегодно почти 17 тыс. человек становятся инвалидами вследствие травм и профзаболеваний. Численность пенсионеров по трудовому увечью в 1996 г. превысила 150 тыс. человек. Общая сумма расходов на финансирование профессиональных льготных пенсий и пенсий по трудовому увечью, возмещению убытков потерпевшим на производстве сегодня составляет 10 – 15% фонда оплаты труда в промышленности, а в отдельных областях – от 15 до 30%. Особенно остро эти проблемы ощущаются на предприятиях отраслей с высоким уровнем профессионального риска (угольная, металлургическая, строительная, энергетическая и др.). Поэтому нельзя сегодня успешно решать вопросы развития производства, не научив человека работать безопасно, осознавать неразрывность технологии и безопасности. Как показывает анализ, около трети несчастных случаев на производстве происходит вследствие неудовлетворительных знаний работниками требований безопасности. Поэтому в отрасли действует система управления охраной труда (СУОТ) с целью снижения травматизма и улучшения условий труда, действующая в соответствии с законом Украины «Об охране труда». На уровне министерства создана служба охраны труда, входящая в состав министерства труда и социальной политики Украины. На предприятиях черной металлургии для обеспечения функционирования СУОТ создаются и действуют следующие службы: служба охраны труда (в соответствии с ДНАОП 0.00-4.21-93); лаборатории, которые осуществляют контроль за наличием вредных производственных факторов на рабочих местах; газоспасательная служба, обеспечивающая безопасность работ с повышенной опасностью. Администрация предприятия назначает должностных лиц, обеспечивающих решение конкретных вопросов охраны труда, утверждает инструкции об их обязанностях, правах и ответственности за выполнение возложенных на них функций по обеспечению безопасных и безвредных условий труда. На предприятиях черной металлургии создаются постоянно действующие комиссии по исследованию условий труда, аттестации рабочих на соответствие нормативным актам об охране труда в сроки, установленные ДНАОП 0.05-8.04-92, и по устранению причин, вызывающих несчастные случаи и профессиональные заболевания. Контроль за соблюдением норм и правил по охране труда осуществляет департамент по надзору за охраной труда, типовое положение о котором утверждено Кабинетом Министров Украины 6.06.2000 г., №925.

СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА В ОТРАСЛИ Производство чугуна, стали и проката на предприятиях черной

металлургии связано с высотемпературной переработкой большого

количества материалов (руды, кокса, агломерата, окатышей, чугуна, флюсов, стали, проката и др.), поэтому в производственных помещениях возможно появление опасных и вредных производственных факторов, приводящих к травматизму и профессиональным заболеваниям. Состояние травматизма по Донецкой области на предприятиях черной металлургии приведено в таблице

4.1 за период с 1993 по 1999 г.

Таблица 4.1 – Состояние травматизма по Донецкой области на предприятиях черной металлургии

Данные таблицы 4.1 показывают, что как общий травматизм, так и смертельный имеет тенденцию к снижению. Это можно объяснить действием принятых мероприятий по снижению травматизма и спадом производства. Однако уровень общего травматизма в отрасли за последние два года остается довольно высоким, что приводит к значительным потерям как финансовым, так и потерям рабочего времени (таблицы 4.2). Так, несмотря на то, что средняя длительность нетрудоспособности, приходящаяся на один несчастный случай, в 1999 г. снизилась на 11,8% по сравнению с 1998 г., величина штрафов, наложенных на предприятия за допущенные несчастные случаи, возросла на 33,8%. Это свидетельствует о том, что, несмотря на снижение общего травматизма, потери предприятий растут.

Таблица 4.2 – Анализ общего травматизма по Донецкой области на предприятиях черной металлургии за 1998 и 1999 г.г.

Однако общий анализ травматизма не позволяет разработать предложения по снижению травматизма, пока не будут выявлены и проанализированы причины несчастных случаев. Поэтому произведем анализ причин несчастных случаев по основным переделам предприятий черной металлургии.

Распределение несчастных случаев в доменном цехе по причинам за двенадцатилетний период времени следующее по [ ]: технические причины – 29,5%, организационные – 66,1% и санитарно-гигиенические – 4,4%.

Распределение несчастных случаев по месту происшествия: рудный двор – 5,2%; механизмы загрузки доменных печей – 12,7%; доменная печь – 44,4%; устройства для уборки чугуна и приготовления заправочных материалов – 16,3%; воздухонагреватели, пылеуловители и технологические коммуникации – 2,4%; железнодорожные пути доменного цеха – 3,9%; устройства для уборки и переработки шлака – 3,6%; мастерские, вспомогательные и бытовые помещения – 8,1%; прочие – 3,4%.

Распределение несчастных случаев по стадиям технологического процесса следующее: прием и загрузка шихты – 14,9%; выплавка чугуна, выпуск чугуна и шлака – 41,7%; обслуживание воздухонагревателей, пылеуловителей, промпроводок – 1,1%; разливка чугуна на разливочных машинах – 11,2%; ремонт ковшей, работы на складе холодного чугуна – 1%; приготовление заправочных материалов – 0,9%; уборка и переработка шлака

– 2,5%; ремонтно-вспомогательные работы – 18,9%; работы в мастерских и прочее – 7,8%.

Распределение несчастных случаев по основным профессиям: рабочие места по приемке и загрузке шихты (машинисты вагоноопрокидывателей, рудных кранов, вагон-весов, мотористы, рабочие бункеров и др.) – 16,0%; рабочие места по обслуживанию печей и воздухонагревателей (горновые, газовщики, водопроводчики печи, мастера и др.) – 42,8%; рабочие места по обслуживанию разливочных машин, ремонту ковшей (желобщики, машинисты кранов, ковшевые и др.) – 12,7%; ремонтно-вспомогательные работы – 18,6% (в том числе слесари по ремонту печи и воздухонагревателя – 4,8%, слесари по ремонту разливочных машин – 1,4%); электрики – 3,5%; работы в мастерских цеха – 2,6%; прочие профессии – 3,8%. Анализ показывает, что почти третья часть всех несчастных случаев (32,3%) произошла с горновыми, хотя горновые составляют только 15% всех работающих в доменном цехе. Горновые были травмированы на литейном дворе при выполнении основной работы: на технологических операциях - 70% всех несчастных случаев, при производстве подъемно-транспортных работ – 15%. Это свидетельствует о том, что профессия горновых связана с повышенной опасностью. Помимо горновых, по числу травм выделяются водопроводчики печи, а также газовщики и мастера доменной печи. Значительная часть травм произошла с ремонтно-вспомогательным персоналом (18,6%). Чаще всего встречаются ожоги – 32,7%, ушибы – 25,1%, переломы – 15,9% и раны – 13,2%.

В электросталеплавильном цехе чаще всего несчастные случаи происходят при отборе проб. Транспортировке корзины со скрапом, при скачивании шлака и выпуске стали. Только 11 основных технологических операций охватывают 62% общего числа случаев травматизма. Анализ несчастных случаев в разливочном пролете сталеплавильного цеха показал, что 40% случаев травматизма связано с использованием кранов и

транспортировке изложниц, слитков и ковшей с жидкими сталями и шлаками.

В кузнечно-прессовом цехе было получено следующее статистическое распределение: 27% – ранения и ушибы; 10% – ожоги. Анализ показал, что наиболее высокому риску подвергаются пескоструйщики, обслуживающий персонал прессов и манипуляторов, кузнецы, шлифовщики, машинисты манипуляторов. Из общего числа несчастных случаев 50% относится к транспортировке, 27% – к обслуживанию и контролю и 19% – к ремонту, зачистке, устранению неполадок и реконструкции.

Таким образом, на основании проведенного анализа можно сделать вывод о том, что травматизму на предприятиях черной металлургии подвержены основные рабочие профессии при выполнении основных и вспомогательных технологических операций. Основными причинами производственного травматизма являются: неудовлетворительная организация работ; низкая трудовая дисциплина на производстве, обусловленная снижением требовательности со стороны руководителей и должностных лиц за соблюдением законодательства и правил по охране труда; нарушение требований безопасности при выполнении ремонтных работ и при эксплуатации оборудования, а также при ведении технологических процессов производство и обработки стали и чугуна.

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА И ПРОФИЛАКТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА

Опасными основными факторами на предприятиях черной металлургии при производстве чугуна, стали и проката являются:

•движущиеся и вращающиеся части машин и механизмов;

•расплавленный металл и шлак, а в прокатных цехах – нагретый под обработку давлением металл;

•повышенная температура наружной поверхности технологического оборудования;

•наличие опасного электрического тока;

•возможность взрыва при контакте расплавленного металла или шлака с водой или влажными сыпучими материалами;

•возможность образования взрывоопасных газовоздушных смесей и их взрыва;

•выбросы металла или шлака при обработке чугуна или стали в ванне печи или ковше при бурном протекании процессов;

•прорыв металл через кладку печи;

•обрушение свода или кладки печи;

•нарушение герметичности водо-охлаждаемых кожухов печей;

•наличие большого количества масла и возможность его воспламенения;

•возможность воспламенения электрооборудования, работающего в тяжелых микроклиматических условиях. Особую опасность представляет

вэлектросталеплавильных цехах возможность возгорания печного трансформатора короткой линии, питающей электроды печи;

•вращающиеся рабочие валки с их захватывающей способностью, что создает опасность при обслуживании прокатных станов;

•окалина, разлетающаяся по цеху с большой скоростью при задаче металла

вчерновые клети обжимных прокатных станов;

•наличие грузоподъемного оборудования и большого грузопотока перемещаемых материалов в опасном состоянии (расплавленного и нагретого металла, крупногабаритного и тяжелого оборудования и др.).

Многие из этих факторов создают возможность не только

травмирования персонала, но и возникновения аварийных ситуаций, вероятность перерастания которых в чрезвычайные ситуации техногенного характера весьма большая. Основную опасность представляют в черной металлургии технологические взрывы. Взрывы, возникающие в ходе технологического процесса производства металлов и сплавов, называют технологическими. К ним относятся: взрывы при контакте расплавленного металла или шлака с водой; взрывы газопаро и пылевоздушных смесей; взрывы порошков металлов и сплавов. Возможность возникновения взрыва существует во всех основных металлургических цехах. Так, в доменном цехе взрывы могут произойти при контакте расплавленного металла и шлака с водой, при отводе доменного газа и подводе природного газа и пылеугольного топлива в доменную печь. В сталеплавильном производстве возможны взрывы при контакте расплавленного металла или шлака с водой, взрывы газов, порошков металлов – раскислителей, экзотермических смесей, утепляющих засыпок и др. В прокатном производстве возможны взрывы паров смазочных материалов, газо-воздушных смесей в нагревательных и термических печах и др.

При контакте расплавленного металла или шлака с водой происходит взрыв, что объясняется физико-химическими свойствами воды. В этом случае протекают следующие процессы:

•испарение воды с увеличением объема и давления;

•диссоциация воды с разложением на водород и кислород;

•взаимодействие паров воды с железом, сопровождавшееся выделением водорода, который при определенных условиях может образовывать взрывчатую смесь с воздухом.

Воспламенение этой смеси приводит к взрыву, энергия которого изменяется в широких пределах в зависимости от многих факторов (например, массы воды, массы металла, условий контакта и др.). При этом следует учитывать, что взрыв происходит только при взаимодействии жидких фаз расплавленного металла и шлака с водой. В твердом состоянии, даже при температуре, близкой к температуре солидуса, такой контакт к взрыву не приводит.

В доменном производстве взрывы при контакте расплавленного металла или шлака с водой возникают при прогаре стенок горна или лещади,

в зонах леток. Особенно опасны взрывы в фурмах, шлаковых фурмочках и шлаковых ковшах. Взрывы в фурмах сопровождаются раскрытием горна и выбросом через фурменное отверстие на рабочую площадку раскаленных материалов доменной плавки (кокса, газов, шихтовых материалов и др.), которые в атмосфере воспламеняются и горят. Взрывы в фурмах происходят по двум причинам: из-за повышения давления пара, образовавшегося внутри полости фурмы, при нарушении охлаждения фурмы; из-за возникновения взрывоопасных газо-воздушных смесей в канале фурмы при несоответствии давления дутья и газов в доменной печи (при этом нагретые горючие газы из доменной печи проникают в канал фурмы, по которому подается в печь нагретый воздух, и это приводит к взрыву). Анализ аварий в доменном цехе показал, что аварии, связанные с кожухом доменной печи составляют 12% от всех аварий; с охладительной арматурой печи – 44%, с воздухопроводами и газопроводами – 13%.

Взрывы в сталеплавильном производстве, вызываемые водой или влажными материалами (шихтой, ломом, рудой и т.д.) при загрузке в печь являются наиболее частыми. Поэтому для предотвращения данной категории взрывов необходимо все материалы и оборудование подвергать специальной подготовке (в том числе просушке, прогреву и др.).

1

ТЕМА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Безопасность труда человека в производственных условиях определяется тремя факторами: безопасностью производственного процесса, безопасностью производственного оборудования и безопасностью трудового процесса. Эти три составляющие безопасности труда тесно связаны между собой.

Под безопасностью металлургического процесса понимают его свойство сохранять безопасное состояние при протекании в заданных параметрах в течение установленного времени.

Нормируемыми параметрами технологических процессов выплавки чугуна и стали, производства проката являются масса перерабатываемых исходных материалов, полупродуктов и готовых изделий, скорости их перемещения, объем, давление и температура на различных стадиях процесса. Поэтому безопасность металлургического процесса определяется сложной функциональной зависимостью, которая для каждого процесса может быть представлена системой дифференциальных уравнений в частных производных.

Нормированное соотношение физико-химических параметров технологического процесса соответствует его нормальному протеканию и безопасности. Изменение одного или нескольких параметров в сторону превышения или уменьшения установленных пределов отклонений приводит к снижению уровня безопасности процесса.

Безопасность технологического процесса в целом зависит от безопасности каждого параметра и его изменений по отношению к нормированным пределам. Таким образом, соблюдение всех физико-химических параметров технологического процесса в заданных пределах обеспечивает его полную

безопасность, а отклонение одного из параметров от нормированной величины снижает безопасность всего технологического процесса. Величина отклонения может быть различна. Если безопасность каждого параметра изменяется от 1 до 0, то безопасность процесса в целом также меняется от 1 до 0.

Безопасность металлургических процессов может изменяться под влиянием трех основных факторов:

1)в результате изменения физико-химических параметров процесса под воздействием научно-технического прогресса в течение всего периода эксплуатации металлургического агрегата. Такие изменения носят общий характер, поэтому назовем их общими. Общие изменения безопасности металлургических процессов выражаются линейной зависимостью, которая нарушается, если наряду с изменениями физико-химических параметров процесса проводятся модернизация, реконструкция или другие изменения металлургического агрегата;

2)в результате изменения физико-химических параметров процесса, связанных с износом металлургических агрегатов в течение межремонтного периода.

2

Возникающие при этом изменения параметров назовем периодическими. После проведения ремонта уровень безопасности процесса несколько повышается, что обусловлено улучшением технологии, затем стабилизируется на какой-то период, после чего снижается. В межремонтный период сохранение нормированных величин физико-химических параметров соответствует нормальному протеканию процесса. Однако соотношение параметров нестабильно, так как происходят постоянные колебания в пределах установленных интервалов отклонения. Возникающие иногда значительные отклонения физико-химических параметров в сторону повышения или понижения снижают безопасность процесса. Дальнейшие отклонения физико-химических параметров приводят к экстремальным явлениям в технологии. Превышение экстремальных пределов вызывает немедленную остановку процесса;

3)в результате постоянных изменений параметров процесса в связи с его нестационарностью в течение производственного цикла. Назовем такие изменения постоянными. В течение производственного цикла безопасность процесса может оставаться постоянной и соответствовать номиналу или быть несколько ниже. Не исключена вероятность различных изменений безопасности на протяжении одного цикла. В отдельные моменты могут возникать экстремальные явления, снижающие безопасность до нуля. Таким образом, периодические и постоянные изменения безопасности металлургических процессов взаимосвязаны между собой.

Для оценки изменений безопасности процесса за определенный период

времени введено понятие уровня безопасности, под которым понимается доля времени, при котором процесс протекает в пределах безопасных параметров. Уровень безопасности металлургического процесса может быть рассчитан по формуле

U Б =1−(∑Tti + ∑Tτi + ∑Tωi ) ,

где ∑ti — общая продолжительность процесса, в течение которой

продолжительность протекания процесса с нарушением параметров безопасности под воздействием внешних факторов или в результате неисправности агрегата или его отдельных элементов; Т — время работы агрегата Уровень безопасности характеризует степень совершенства процесса по параметрам безопасности.

Опасные зоны технологических процессов металлургического производства

Наличие опасных производственных факторов в технологических процессах производства чугуна, стали и проката обусловливает необходимость рассмотрения вопроса о сферах и зонах воздействия этих факторов на человека. В процессе обслуживания чугунных или шлаковых леток доменных печей, подины мартеновских печен или конверторов, нагревательных устройств или

3

непосредственно прокатных станов обслуживающий персонал постоянно сталкивается с целым рядом опасных факторов, которые могут оказать травмирующее воздействие на человека. Например, выпуск чугуна из доменной печи всегда представляет опасность травмирования горнового даже при крайне незначительных отклонениях процесса от заданных норм. Факторы производственной опасности травмирования можно обнаружить во многих технологических процессах, причем в каждом, даже кратковременном технологическом цикле они повторяются. Их называют постоянно повторяющимися или постоянными факторами.

Воздействию постоянных факторов производственной опасности подвержен персонал, непосредственно участвующий в выполнении той или иной технологической операции. Следовательно, зона воздействия опасных производственных факторов имеет ограничительные контуры, учитывающие площадь и объем производственного помещения или территории предприятия.

Кампании доменной, мартеновской, электросталеплавильной печей или конверторной установки имеют сравнительно продолжительный период. К концу кампании футеровка предельно изношена, в связи с чем могут возникать прорывы металла или шихтовых материалов и их выброс или уход за пределы металлургического агрегата. Периодически (хотя и с неопределенными или случайными интервалами) происходят прогары воздушных фурм на доменных печах, бурные реакции в мартеновских печах и конверторах, а также при раскислении стали в ковшах. Такие факторы называют случайно периодическими или просто периодическими.

Следовательно, для каждого технологического процесса характерны свои постоянные, периодические и случайные факторы, определяющие зону опасности. Перечни таких опасных факторов должны быть разработаны на каждом предприятии применительно к специфическим особенностям технологии производства.

Безопасность производственного процесса можно охарактеризовать двумя показателями: частота опасных факторов и площадь опасных зон.

Частота опасных факторов является качественной характеристикой безопасности производственного процесса. При кислородно-конверторном процессе выплавки стали фактически при каждой продувке происходят различные по интенсивности выбросы из конвертора металла и шлака, т. е. в каждом цикле имеют место экспериментальные отклонения. Помимо этого, в технологическом цикле конверторной плавки возникают нарушения, создающие опасные факторы (например, разбрызгивание чугуна при заливке в конвертор, разбрызгивание стали при выпуске из конвертора или шлака при сливе в шлаковую чашу).

Для каждого производственного процесса частота опасных факторов в общем виде может быть выражена как отношение числа опасных факторов к числу технологических операций, при которых они возникали: Тч = nо.ф./Nт.о., где Тч – средняя частота опасных факторов; nо.ф – число опасных факторов; Nт.о — число технологических операций.