Технические науки/13. Охрана труда
к.т.н. Крюковская О.А., студ. Довженко
О.В.
Дніпровський державний технічний університет, Україна
Аналіз небезпечних та шкідливих
виробничих
факторів, які присутні при роботі кисневого конвертора
В процесі технологічних операцій
киснево-конвертерного цеху створюються
несприятливі умови для обслуговуючого персоналу. За умовами праці конвертерне
відділення є найбільш складною ділянкою цеху, так як воно
насичене
обладнанням і механізмами. У ньому розміщені конвертери, їх приводи, пристрої
для подачі кисню в конвертер, механізми і пристосування для завантаження
шихтових матеріалів, приймальні пристрої,
системи очищення і утилізації тепла відхідних газів, працюють вантажопідйомні
механізми і крани. Конвертери і розплавлений метал виділяють велику кількість
тепла, газів і є потенційними джерелами травматизму і аварій, призводять до
виникнення небезпечних і шкідливих виробничих факторів.
Основними шкідливими виробничими
факторами в конвертерному відділенні є: тепловиділення від технологічного
обладнання, розплавленого металу і шлаку; газовиділення, що утворюються при
завалці металобрухту і заливці чавуну в конвертер, під час продування
конвертера і при сушінні футерівки
відремонтованих конверторів; пиловиділення, що утворюються при транспортуванні
сипучих матеріалів в конвертер, при завалці металобрухту і заливці чавуну в
конвертер, під час продування конвертера, заливці чавуну в конвертер, зливі сталі і шлаку з конвертера; виробничий
шум і вібрація (машина ломки футерівки
конвертера, пост управління шлаковозом,
сталевозом, електромостовим
краном,
звукова сирена, що включається при русі сталевоза і шлаковоза);
вибухонебезпечні та отруйні гази, які використовуються в технологічному
процесі.
До джерел, які виділяють в конвертерному відділенні тепло, відносять: кожух і розплавлену горловину конвертера, гази, розплавлений чавун, а
також рідкі шлак і сталь. Особливо великому тепловому опроміненню піддаються
працівники при взятті проби, вимірі температури, огляді і ремонті горловини
конвертера.
Загазованість повітряного
середовища киснево-конвертерного цеху вельми незначна, але під час продування і
при сушінні відремонтованих конвертерів в повітря виробничого приміщення
потрапляють токсичні гази, концентрація яких в ряді випадків перевищує
санітарні норми [1].
Шкідливий вплив на людину чинить також пил. Конвертер служить
найбільш значущим джерелом пиловиділення.
Середня кількість пилу, що міститься в конвертерних газах, становить 25-30 кг/т
і має наступний склад:
- гранулометричний: 0-40мкм – 59%; 40-500мкм – 21%; 500-1000мкм – 13%; більше 1000мкм – 8%;
- хімічний: залізо до 70%; оксид
марганцю –
0,3 ... 0,5%; діоксид кремнію –
1 ... 2%; оксид кальцію –
0,8 ... 32%; Al2O3 – 0,5
... 1%.
Наявність в повітрі пилу, що
містить оксиди Si, Fe та
інших мінеральних складових, може викликати найбільш важкі захворювання, що
отримали назву пневмоконіози.
У великих кількостях виділяють пил шихтові матеріали, що завантажуються, кладка конвертерів при
її руйнуванні під час ремонту [1].
Найбільш повна характеристика
шкідливих виробничих факторів на
деяких робочих місцях приведена в таблицях 1,2,3,4.
Аналіз
таблиць 1 і 2 показує, що фактичні значення багатьох виробничих факторів лежать
вище нормативних параметрів. Найбільшу шкідливість для наведених професій
представляє теплове випромінювання. Спостерігаються дуже високі відхилення по
освітленості робочих місць. Є перевищення по шуму, вібрації і теплового
навантаження середовища.
Таблиця 1 – Фізичні виробничі фактори на робочих місцях
конвертерного відділення
Найменування професії |
Номер робочого місця |
Теплове випромінювання, Вт/м2 |
Температура повітря, °С |
ТНС (теплове навантаження середовища) WBGT індекс, °С |
Швидкість руху повітря, м/с |
Вологість повітря, % |
|||||
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
||
Сталевар конвертера |
1 |
140 |
4872 |
15-22 |
16 |
21-23,9 |
25,3 |
0,2 |
0,41 |
15-75 |
20 |
Підручний сталевара конвертера |
2 |
140 |
4872 |
15-22 |
16 |
21-23,9 |
25,5 |
0,2 |
0,42 |
15-75 |
20 |
Підручний сталевара конвертера (торкретувальник) |
3 |
140 |
696 |
15-22 |
16 |
21-23,9 |
24,3 |
0,2 |
0,2 |
15-75 |
22 |
Підручний сталевара конвертера (керування машиною ломки
футерівки конвертера) |
4 |
140 |
4176 |
22-24 |
20,2 |
19-21,8 |
24,3 |
0,2 |
0,2 |
15-75 |
55 |
Машиніст крану мет. виробництва |
5 |
140 |
34,8 |
22-24 |
25,4 |
20,2-22,8 |
26,8 |
0,2 |
0,11 |
40-60 |
21 |
Машиніст завалочноїмашини |
6 |
140 |
696 |
22-24 |
26,1 |
20,2-22,8 |
27 |
0,2 |
0,13 |
40-60 |
32 |
Таблиця
2 – Фізичні виробничі фактори на робочих місцях конвертерного відділення
Найменування професії |
Номер робочого місця |
Природне освітлення,% |
Освітленість робочої поверхні, лк |
Шум (екв. Рівень звуку), дБА |
Вібрація загальна (екв. Рівень віброшвидкості), дБ |
Вібрація локальна (екв. Рівень віброшвидкості), дБ |
|||||
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
||
Сталевар конвертера |
1 |
0,6 |
отс. |
200 |
19 |
80 |
88 |
|
|
|
|
Підручний сталевара конвертера |
2 |
0,6 |
отс. |
200 |
19 |
80 |
88 |
|
|
|
|
Продовження таблиці 2
Підручний сталевара конвертера (торкретувальник) |
3 |
0,6 |
отс. |
200 |
18 |
80 |
84 |
|
|
|
|
Підручний сталевара конвертера (керування машиною ломки
футерівки конвертера) |
4 |
0,6 |
отс. |
150 |
13 |
70 |
88 |
101 |
108 |
112 |
113 |
Машиніст крану мет. виробництв |
5 |
0,6 |
отс. |
200 |
17 |
70 |
75 |
101 |
105 |
112 |
110 |
Машиніст завалочноїмашини |
6 |
0,6 |
отс. |
200 |
23 |
70 |
74 |
101 |
105 |
112 |
104 |
Таблиця
3 – Хімічні виробничі фактори на робочих місцях конвертерного відділення
Найменування професії |
Номер робочого місця |
Пил, що містить кристалічний SiO2 (аерозоль
змішаного складу) |
Аерозоль оксиду марганцю |
Аерозоль оксиду нікелю |
Аерозоль свинцю |
Аерозоль оксиду заліза |
|||||
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
||
Сталевар конвертера |
1 |
10 |
12 |
0,05 |
0,25 |
0,05 |
0,01 |
|
|
6 |
1,3 |
Підручний сталевара конвертера |
2 |
10 |
12 |
0,05 |
0,25 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
0,007 |
6 |
1,3 |
Підручний сталевара конвертера (торкретувальник) |
3 |
10 |
64,6 |
0,05 |
1,10 |
0,05 |
0,259 |
0,01 |
0,086 |
6 |
13,4 |
Підручний сталевара конвертера (керування машиною ломки
футерівки конвертера) |
4 |
4 |
26,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Машиніст крану мет. виробництв |
5 |
10 |
40,1 |
0,05 |
0,5 |
0,05 |
0,158 |
|
|
6 |
10,7 |
Машиніст завалочноїмашини |
6 |
10 |
13,3 |
0,05 |
0,24 |
0,05 |
0,032 |
0,01 |
0,069 |
6 |
2,4 |
Таблиця
4 – Хімічні виробничі фактори на робочих місцях конвертерного відділення
Найменування професії |
Номер робочого місця |
Аерозоль оксиду цинку |
Аерозоль кобальту |
Аерозоль міді |
Аерозоль оксиду хрому (3 В) |
Пари монооксиду вуглецю |
Пари оксиду азоту |
||||||
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
ГДК |
Факт |
||
Сталевар конвертера |
1 |
0,05 |
0,04 |
|
|
|
|
1 |
0,02 |
20 |
5,8 |
2 |
1,9 |
Підручний сталевара конвертера |
2 |
0,5 |
0,04 |
|
|
|
|
1 |
0,02 |
20 |
5,8 |
2 |
1,9 |
Підручний сталевара конвертера (торкретувальник) |
3 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,005 |
0,5 |
0,09 |
|
|
|
|
|
|
Підручний сталевара конвертера (керування машиною ломки
футерівки конвертера) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Машиніст крану мет. виробництв |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
5,8 |
2 |
0,96 |
Машиніст завалочноїмашини |
6 |
0,5 |
0,38 |
0,05 |
0,004 |
0,5 |
0,02 |
|
|
20 |
5,8 |
2 |
1,92 |
Аналіз
таблиць 3 і 4 показує значні перевищення по кремнію, оксиду марганцю, свинцю
(машиніст завалочної машини, торкретувальник), нікелю і заліза
(торкретувальник, машиніст крану мет. виробництва). Описані в таблицях 1 і 2
робочі місця схематично відображені на
рисунку 1.
Рис.1 – Схематичне розташування робочих місць
1 – сталевар
конвертера; 2 – підручний сталевара конвертера; 3 – торкретувальник; 4 –
підручний сталевара конвертера (керування машиною ломки футерівки конвертера);
5 – машиніст крану мет. виробництва; 6 – машиніст завалочної машини.
Крім
шкідливих виробничих факторів в конвертерному прольоті присутні небезпечні
виробничі фактори: рухомі сталевози, шлаковози (можливий наїзд на працюючих,
потрапляння розплавленого чавуну, шлаку або сталі на працюючий персонал при
аварії); мостові крани (обрив і падіння вантажу, зіткненні кранів, падіння
робітників з висоти); електрика (внутрішньоцехова електрична мережа, електричне
обладнання електромостових кранів, електроприводи, електродвигуни); возгорання
(наявність великої кількості паливно-мастильних матеріалів в приміщеннях
маслостанцій); падіння з висоти; вибухи і викиди розплавленого металу і шлаку.
Продування чавуну киснем
супроводжується викидами розплавленого металу і шлаку з конвертера. Це
становить велику небезпеку для обслуговуючого персоналу. Розплавлений метал і
шлак можуть не тільки обпекти, а й викликати вибух при попаданні на воду.
Можливий також викид металу з сталеразливочного ковша під час зливу плавки.
Вибухи в конвертерних цехах
відбуваються порівняно рідко, але мають велику руйнівну силу. У конвертерних цехах вибухи відбуваються
головним чином або при контакті розплавленого металу і шлаку з водою, або
вологими матеріалами, або внаслідок бурхливого протікання хімічних реакцій під
час продування. Вибухи від дотику рідкого металу і шлаку з водою становлять
велику небезпеку, тому до стану розташованої над конвертером фурми потрібна
особлива увага. Неприпустимо попадання води в конвертер з фурми (прогар, течі).
При утворенні навіть невеликої течі, фурму слід негайно замінити новою.
Особливу небезпеку становить
потрапляння вологи при зливі плавки в ківш. Опинившись під металом, вода
охолоджує прилеглі шари, утворюючи тверду кірку, під якою йде випаровування і
розкладання вологи з утворенням гримучої суміші. Вибух в цьому випадку
призводить до викиду металу з ковша. Серйозною небезпекою є також наявність
води на робочому майданчику у конвертерів, в шлакових чашах і на майданчику під
конвертерами, так як випуск шлаку в мокру чашу або потрапляння викидів
розплавленого металу і шлаку на воду може призвести до вибухів. До вибуху в
конвертерному відділенні також може привести: прогар котла ОКГ-400-2Б; обрив
металевих рукавів, що підводять воду і кисень к фурмам; прогар фурми і
потрапляння в порожнину конвертера води; падіння кисневої фурми (через
несправність приводу) в конвертер з рідким металом або шлаком при одночасному
прогарі фурми і течі котла ОКГ-400-2Б.
Вибухи
при виплавці сталі можуть відбутися не тільки в конвертері, але і в ковші після
випуску металу. Джерелами таких вибухів є розкислювачі: феромарганець, феросиліцій
та ін., Так як збільшення їх в ковші завжди порушують рівновагу між складовими
елементами ванни і реакції не завжди можуть протікати спокійно.
В
процесі видалення вуглецю з металу в ковші і введення в нього значної частини
домішок кремнію і марганцю, знижується його температура плавлення, тобто метал
перегрівається без підвищення температури. Перегрів металу є імпульсом для
розвитку ендотермічних (поглинаючих тепло) реакцій. Ці реакції дуже часто мають
вибуховий характер.
Наявність
небезпечних та шкідливих виробничих факторів викликає необхідність застосування
спеціальних організаційно-технічних заходів, що знижують несприятливу дію на
організм конверторників: організаційні заходи; технічні засоби захисту; механізація
та автоматизація технологічних процесів; сигналізація безпеки; застосування
огорожі; захист трубопроводів від корозії; захист від теплових випромінювань; пристрої вентиляційних
систем; захист від шуму і вібрації; заходи з електробезпеки; забезпечення
пожежної безпеки.
Для захисту від впливу несприятливих умов
виробничого середовища поряд з колективними засобами захисту передбачаються
індивідуальні засоби. Для всього персоналу цеху є обов'язковим носіння каски у
виробничих приміщеннях. Для захисту від іскор і бризок розплавленого металу і
захисту від підвищених температур застосовуються суконні куртки і штани,
напівчоботи ливарника з металевим носком, вачеги. Для захисту очей
застосовуються світлозахисні і пилозахисні окуляри. При виконанні робіт в
запилених місцях для захисту органів дихання необхідним є застосування
респіраторів. Для захисту від шуму застосовують протишумові навушники, беруші,
антифони.
Висновки.
Найбільш травмонебезпечними професіями у конверторному виробництві є:
вогнетривники, ковшеві і розливальники. Причиною професійного захворювання може
слугувати тривалий вплив на організм людини шкідливих виробничих факторів –
пилу, що містить діоксид кремнію кристалічний, що перевищує ГДК в 7 разів,
аерозолю оксиду марганцю, конденсації, що перевищує ГДК в 14 разів, солей
нікелю, що перевищують ГДК в 2 рази, аерозолю свинцю, перевищує ГДК в 46 разів.
Дослідження технологічного процесу у
киснево-конвертерному цеху дозволили ідентифікувати небезпечні та шкідливі
виробничі фактори. Характерними з них є: теплове випромінювання, підвищена
температура, наявність шуму і вібрацій, підвищена запиленість, а також вплив
рухомих частин механізмів, падіння вантажу з висоти, вплив електричного струму,
ймовірність виникнення пожеж, вибухів, викидів забруднюючих речовин в навколишнє
середовище. Для підвищення ефективності управління запропоновані заходи, які
включають вдосконалення системи професійного відбору та навчання обслуговуючого
персоналу, реалізації системи стимулювання. Подалі планується дослідити ризики
виникнення аварійних ситуацій у конверторному виробництві та удосконалення
методів управління.
Література
1.
Зіньковський М.М. Охорона праці в конвертерному
виробництві. М .: Металургія, 1973. 152с.
2.
Сталеплавильне виробництво. Конвертерний цех №1.
Охорона праці. Магнітогорськ .: Магнітогорський Гіпромез, 1986. 147с.