Б1. Профилактика производственного травматизма в черной металлургии

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.Б1 за период с 1993 по 1999 г.

Таблица 4.Б1

Травматизм на предприятиях черной металлургии Донецкой области

Данные таблицы 4.Б1 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.Б2). 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.Б2

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

Распределение несчастных случаев в доменном цехе по причинам за двенадцатилетний период времени следующее по [5]: 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 травматизм на предприятиях черной металлургии происходит при выполнении основных и вспомогательных технологических операций из-за неудовлетворительной организации работ; низкой трудовой дисциплины, снижения требовательности со стороны руководителей и должностных лиц за соблюдением законодательства и правил по охране труда; нарушений требований безопасности при выполнении ремонтных работ и при эксплуатации оборудования, а также при ведении технологических процессов производства и обработки стали, чугуна.

Опасными основными факторами на предприятиях черной металлургии при производстве чугуна, стали и проката являются [13]:

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 в электросталеплавильных 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 в черновые 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 газо- паро 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.). Для этого необходимо соблюдать требования [6-9].