曹程國(guó)+周芙艷+李杰+徐建軍
2012年7月8日夜間,天空下著小雨,某球鐵鑄鋁廠熔化車(chē)間一名熔化工鞠某于23點(diǎn)到崗,操作中頻感應(yīng)熔煉爐。23點(diǎn)45分左右,鞠某使用鋼釬對(duì)爐料進(jìn)行搗壓操作。過(guò)了一會(huì)兒,一旁的工友看見(jiàn)鞠某慢慢倒地,工友立刻將電源切斷,并將鞠某抬到一旁,撥打120急救電話。0點(diǎn)10分左右,120急救人員趕到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鞠某進(jìn)行急救。凌晨2點(diǎn)左右,鞠某因搶救無(wú)效死亡,死亡原因?yàn)殡姄糁旅?/p>
事故發(fā)生后,該公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和安全管理人員在第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)地檢查和勘驗(yàn)。結(jié)果表明,鞠某倒地時(shí),中頻感應(yīng)熔煉爐處于正常工作狀態(tài),并沒(méi)有發(fā)生停機(jī)、報(bào)警等現(xiàn)象,搗壓爐料操作也屬正常作業(yè)步驟。但鞠某佩戴的帆布手套左手虎口處有1個(gè)1元錢(qián)硬幣大小的孔洞,其左手有明顯的電擊痕跡,此外,鞠某穿著的絕緣鞋非常潮濕。
在后期事故調(diào)查中,調(diào)查人員對(duì)鞠某穿著的絕緣鞋仔細(xì)檢查后,發(fā)現(xiàn)右腳鞋幫處有明顯的橡膠燒糊現(xiàn)象。同時(shí),對(duì)絕緣鞋進(jìn)行打壓檢測(cè),結(jié)果表明絕緣鞋已完全擊穿。由此斷定,鞠某在操作中使用鋼釬搗料,有強(qiáng)大的電流通過(guò)鋼釬經(jīng)過(guò)其左手,流經(jīng)右腳接地,構(gòu)成觸電回路,導(dǎo)致觸電死亡。
危險(xiǎn)電壓的來(lái)源
感應(yīng)爐漏爐可產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓
發(fā)生事故的中頻感應(yīng)熔煉爐額定容量為3 t,進(jìn)線電壓為三相660V,工作時(shí)中頻電壓為1 350V,工作頻率300Hz。該設(shè)備具有6種保護(hù)措施,分別為過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、控制板欠電壓保護(hù)、輸入缺相保護(hù)、水壓低保護(hù)、水溫保護(hù),由于該中頻感應(yīng)爐沒(méi)有安裝漏爐保護(hù)裝置,事故調(diào)查人員首先懷疑可能發(fā)生漏爐故障,即爐襯損壞,鐵水經(jīng)爐襯縫隙流入感應(yīng)器線圈,使感應(yīng)器產(chǎn)生的電流、高壓經(jīng)爐襯縫隙竄入熔融鐵水中,操作工人在搗料時(shí),通過(guò)坩堝、鐵水、鋼釬、經(jīng)人體發(fā)生觸電死亡事故。為進(jìn)一步驗(yàn)證,事故調(diào)查人員首先測(cè)量感應(yīng)器線圈對(duì)地絕緣情況。經(jīng)過(guò)兩次檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)中頻爐完全正常,沒(méi)有漏爐,說(shuō)明感應(yīng)器和坩堝內(nèi)的鐵水是相互絕緣的,感應(yīng)器上的中頻電壓沒(méi)有竄入坩堝內(nèi)的鐵水中,致人死亡的危險(xiǎn)電壓另有來(lái)源。
感應(yīng)電壓也可能產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓
中頻感應(yīng)電爐的工作原理是利用渦流原理進(jìn)行加熱,且坩堝內(nèi)的爐料和強(qiáng)電沒(méi)有任何聯(lián)系,唯一可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的則是感應(yīng)電壓。
感應(yīng)電壓是中頻電爐在加熱過(guò)程中,由于渦流效應(yīng)在鐵水和爐料當(dāng)中產(chǎn)生的。產(chǎn)生的基本原理是:以圓形截面導(dǎo)體為例,愈靠近導(dǎo)體中心處,受到外面磁力線產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)愈大;愈靠近表面處自感電動(dòng)勢(shì)越小,這就造成了鐵水中心部位的感應(yīng)電壓最高,并向四周逐漸降低,而且自感電動(dòng)勢(shì)隨著頻率的提高而增加,感應(yīng)電壓也會(huì)增加,可見(jiàn),中頻電爐熔煉作業(yè)存在著一定的觸電危險(xiǎn)。為此,崗位安全操作規(guī)程要求,所有熔煉操作工必須佩戴專(zhuān)用安全帽、防護(hù)服、防護(hù)手套、防護(hù)膠鞋等勞動(dòng)防護(hù)用品,同時(shí)在投料、觀測(cè)、搗料、測(cè)溫、扒渣、出鐵水等生產(chǎn)過(guò)程中必須將輸出功率降低(實(shí)際是為了降低感應(yīng)電壓的幅值)。
在本次事故調(diào)查中,進(jìn)行了一次測(cè)試:用死者搗料用的鋼釬,一端接上一根導(dǎo)線,將另一端插入坩堝中心處的鐵水中,然后測(cè)量導(dǎo)線對(duì)地電壓。結(jié)果表明,雖然測(cè)量時(shí)中頻電爐工作電壓沒(méi)有達(dá)到1 350V,但其產(chǎn)生的感應(yīng)電壓已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)安全電壓的限幅,足以致人死亡。經(jīng)測(cè)算,當(dāng)中頻電爐工作電壓達(dá)到1 350V的時(shí),鐵水中心感應(yīng)電壓能接近280V左右。
事故原因分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取證和實(shí)際測(cè)試,觸電原因已經(jīng)很清楚。
事發(fā)當(dāng)夜下著小雨,操作工鞠某的絕緣鞋被雨水打濕,加之手套破損,當(dāng)他進(jìn)行搗壓爐料作業(yè)時(shí),所用鋼釬正好觸及爐料中心部位,此刻中頻電爐工作電壓是1 350V(感應(yīng)器上施加的電壓),工作頻率處于300Hz,近280V的感應(yīng)電壓電流通過(guò)鋼釬經(jīng)過(guò)操作人員的左手虎口處,流經(jīng)人體至右腳入地,形成一個(gè)完整的觸電回路,導(dǎo)致鞠某觸電死亡。
安全防范措施
人們?cè)谡劦诫姄魝Φ臅r(shí)候,通常都是從強(qiáng)電產(chǎn)生電擊危害這一思路出發(fā)來(lái)查找原因,一般不會(huì)聯(lián)想到感應(yīng)電。正是由于對(duì)感應(yīng)電危害性認(rèn)識(shí)不清,同時(shí)對(duì)感應(yīng)電安全防護(hù)不到位,最終導(dǎo)致感應(yīng)電傷人事故的發(fā)生。
事故發(fā)生后,該公司從安全管理措施和安全技術(shù)措施兩方面,加強(qiáng)防護(hù),防范類(lèi)似事故再次發(fā)生。
安全管理措施
在中頻感應(yīng)熔煉爐的工作臺(tái)上鋪設(shè)絕緣墊子。具體的做法是以木質(zhì)框架為輪轂,上面鋪設(shè)耐高溫的絕緣橡膠皮墊;
對(duì)所用鋼釬的手持部分加裝絕緣護(hù)套;
要求操作人員在進(jìn)行加料、測(cè)溫、搗料時(shí)穿戴好定期檢驗(yàn)合格的勞防用品,如絕緣鞋、絕緣手套等防護(hù)用品;
為了防止雨雪天氣造成絕緣鞋受潮,絕緣性能下降,公司在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置絕緣鞋存放柜子,操作人員下班后脫去絕緣鞋放入鞋柜,實(shí)行定置管理;
做好感應(yīng)加熱設(shè)備的危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制工作,制定好應(yīng)急預(yù)案,最大幅度地降低觸電事故的危害程度。
安全技術(shù)措施
對(duì)中頻感應(yīng)爐坩堝中熔融狀態(tài)下的鐵水安裝接地裝置。具體做法是:在電爐底部安裝一個(gè)探針,探針一端與熔融狀態(tài)的鐵水保持電接觸,另外一端接地,保持爐料始終與地面保持同一電位,通過(guò)地線,將鐵水中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)地釋放,操作人員與爐料接觸時(shí),即使線圈漏電,操作人員也不至于發(fā)生觸電生命危險(xiǎn),從根本上杜絕感應(yīng)電傷人的可能性。
知識(shí)鏈接
感應(yīng)電壓的產(chǎn)生原理
把一個(gè)線圈繞在一個(gè)實(shí)心鐵芯柱上,當(dāng)線圈中通過(guò)變化的電流時(shí),在鐵芯中便有變化的磁場(chǎng)通過(guò),因而在鐵芯柱內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并且在垂直于磁場(chǎng)的鐵芯柱斷面內(nèi)產(chǎn)生閉合的環(huán)流。這種鐵芯內(nèi)部的環(huán)流稱(chēng)為渦流,渦流所消耗的電功率,稱(chēng)為渦流損耗,渦流會(huì)使變壓器、電機(jī)等電氣設(shè)備的鐵芯發(fā)熱。感應(yīng)電爐就是利用坩堝中金屬產(chǎn)生的渦流加熱和熔煉金屬,此項(xiàng)技術(shù)是目前非常成熟和實(shí)用的金屬熔煉技術(shù),具有操作簡(jiǎn)潔,熔煉高效,工作穩(wěn)定,性價(jià)比高等特點(diǎn),已基本上取代沖天爐等高耗能熔煉設(shè)備。但是,感應(yīng)電爐也存在一定弊端,即在形成渦流的同時(shí)產(chǎn)生一定幅值的感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓會(huì)給操作者帶來(lái)觸電危險(xiǎn)。