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摘要:除尘设备的主要功能是从污染气体中将固体污染物分离出来,是大气污染治理的关键设备。除尘设备运行的安全与否直接关系着企业的安全管理活动。本文在针对行业现状与本质安全理论深入分析的基础上,结合相关经验,给出了多要素构建本质安全型除尘设备管理体系的相关经验与管理办法。对构建本质安全型除尘设备管理体系具有指导意义。
关键词:本质安全;除尘设备;管理体系
1 前言
粉尘控制一直以来都是化工与物料纺织等企业生产安全的重中之重,在过去几十年的快速发展过程中,化工企业及其他行业的生产规模的不断增大,其工艺复杂化,设备越来越大型化,但是与发展速度不匹配的是大部分企业只注重效益,而忽略发展过程中的安全隐患与环境污染问题,这种粗放式的管理模式与目前注重安全环保的发展思路相违背。因此建立一个完善的除尘设备体系对于目前企业的安全生产与可持续性发展至关重要。
早在上世纪80年代,西方国家安全领域就提出了本质安全理论。即通过建立一整套安全生产体系,从生产的根源上消除危险或降低事故和危险发生的概率,而非依靠不断改进和附加的安全设施。这一概念一经提出,随之引起了学术界和企业界的强烈关注 ,美国、英国等工业发达国家迅速对其展开了相关研究。目前对本质安全的相关研究,已经从本质安全理论层面逐渐向包括本质安全技术工艺研究、本质安全的普遍性适用方法和本质安全定量评价标准与工具方向深入渗透。从最初的设备、技术的本质安全向系统、管理层面的本质安全化发展。目前国内,本质安全理论广泛应用于交通、电力、矿业、化工等领域,针对应用行业复杂多变的生产系统与多变的运行环境,企业都将本质安全设定为安全管理的终极目标。
目前,对于本质安全理论在企业实际生产过程中的应用,多集中在矿业、电力等企业中,对于化工企业除尘设备本质安全的研究鲜有报道;同时在现有的理论研究方法上,现有研究大多着眼于离散化的系统,即单个或有限个设备的研究,忽略了系统的完整性,和谐性,对于人、物及环境间交互关系对本质安全的影响研究较少;过分注重微观层面硬件的本质安全化而忽视宏观层面管理制度的本质安全化。本文将就以上不足之处着眼,本文基于线性的分析思想,分析了从生产系统各主体元素交互,到硬件设备与管理体系交互作用,从生产企业内部,外部两个方面刻画本质安全的形成方式,研究框架如图1所示。
图1 本质安全系统形成规律示意图
2 理论基础概述
2.1 除尘设备安全运行简述
常见工厂除尘系统由吸尘斗、罩、支风管、主风管等管件及除尘器、尘杂收集器等部件相互密封连接组成。除尘器的种类 有仿LTG圆笼式、蜂窝式、鼓式等, 除尘原理基本相同。一般来说,符合《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》的计算容量的除尘系统,正常运行下基本可以满足需要。根据本质安全理论,合格地除尘系统需要依据个工艺设备的吸风量,与主风管距离等因素,计算设计各连接风管的型制规格及吸尘斗入口的直径,并保证主管道上每隔4~6米设置清理口,从设计容量源头保证除尘设备安全运行。
现阶段除尘系统设计过程中存在的问题包括使用正压吹送粉尘,利用离心机或轴流风机正压将粉尘吹送到室外的粉尘收集装置中,不符合安全要求。为满足除尘要求,目前合格地主流除尘系统大多为负压式除尘,首先将带粉尘的气体或其他物料先经过除尘箱处理,在进入布置在除尘系统末端的动力风机后,完成除尘。对于运行正常的系统, 随着运行时间的延长, 管道内壁也会出现粉尘粘附 管壁、滞留等问题,引发除尘系统在一定程度上的失效,为解决此类问题,建议加装脉冲反吹装置(脉冲阀、喷吹管等)用于定时清理过滤袋上沉积地粉尘。
2.2 本质理论基础
过去学界中,有部分学者认为,高危行业中事故发生的可能性是必然的,不发生是偶然的,如果能够在行业中设计时消除种种不安全因素,按照标准、规程作业, 将事故发生的概率降到最低无限接近于0,也就达到了本质安全的要求,即发生事故是偶然的,不发生事故是必然的。
对于安全理论的研究往往是通过已发生的安全事故推动的,属于要素推动型研究。事故的发生是潜在的和不稳定的,其产生的原因包括在生产活动中的人、物、环境的相互作用,在生产和管理中,由于失误或者管理漏洞,使得的不安全因素的迅速发展,安全系数大大降低,发生事故的概率显著增加。通过对事故成因及造成影响的深刻分析,人们总结出了事故发生的特征,主要表现在事故具有因果性、偶然性、必然性、规律性、潜在性、再现性和可预测性。根据近现代事故致因理论的研究,认为事故的发生主要存在以下3部分原因,其对安全生产影响如图2所示,
(1)环境中的不安全因素
(2)设备潜在的不安全因素
(3)制度管理缺陷与人的不安全行为
3 本质安全模型的建立
由基于交互式安全管理理论与本质安全定义,不难看出尽管我们对事故发生诱因进行了分类,但不同诱因间,彼此会发生相互的关联与交互,故生产单位本质安全的实现不仅仅追求人 、物及环境单独的本质安全化,在保证单独要素的安全可靠性基础下,将管理体系改革的重点放在实现多要素的整体安全和谐。下面根据事故发生诱因分类,分别探讨控制不同因素以实现本质安全,就单独要素与要素交互的安全管理体系进行论述。
3.1 生产环境的本质安全化管理
环境的本质安全化,即生产场所应确保人员的作业安全, 进一步的努力创建空间上的舒适生产环境。生产环境对安全影响可以描述为“过桥理论”,当桥面较窄的时候,过桥时对行人的技巧要求极高,极容易发生不安全事件;但当在桥梁坚固、桥面宽阔的地方过桥时,对行人过桥的容错性变高,较少发生安全事故。即良好的生产环境可以显著减少因人的素质缺陷而引起的各类事故。确保环境的本质安全化,要对环境中可能引发不安全的因素逐一排查,做到现场环境防火、防爆、防中毒。主要预防火灾爆炸事故,必须消灭可燃物、助燃物、火源的潜在接触。要及时消除明火、电器火花、 静电火花、摩擦火花,使危险物质远离高温表面和热辐射源;另外在生产环境设置中,对于储存化工原料危险源与较大的生产装置,周边作业人员安全距离的设置要符合相关国家或行业标准,以防止火灾、爆炸对周围重要设施的破坏, 防止环境污染事故。
在使用除尘系统的企业中,如果环境的本质安全不达标,一则在生产制程中粉尘不做有效收集,直接影响员工的身心健康,二则通过风机直接排放不做任何处理或者除尘设备处理能力不够,导致烟囱排放不达标,同时也严重影响了空气质量。同时在极易发生粉尘爆炸的高危区,由于其可燃性粉尘浓度长期处于爆炸浓度范围,任何一个火源都可能引发粉尘爆炸,因此为达到环境的本质安全,所有电气设备设施必须使用粉尘防爆电气设备设施,必须部署包括粉尘容器内部场所,贮料槽、筒仓等,旋风集尘器和过滤器,粉料传送系统等设备。
3.2 生产设备的本质安全
生产设备的本质安全化涉及到相关设备的生产制造过程,即企业选购设备要兼顾生产效率与安全可靠性。在设备设计之初,就应当考虑在恶劣工况甚至是人员安全意识薄弱,有可能出现违规操作的情况下,如何最大限度保证兼顾人员安全与生产的安全。生产设备的本质安全可以定义为“剃须刀” 理论, 传统的剃须刀刀锋暴露,需有具备一定经验的理发师操作, 极易划破脸部;后来在刀片两边安装上夹具,操作变得简单,对人的伤害程度受到限制, 但稍不注意仍有造成伤害的可能; 现在的电动剃须刀,刀片外加上细致结实有弹性的安全网, 刀片与皮肤之间有隔层, 很难划破皮肤, 既是“傻瓜型”又是本质安全型。如果职工使用的设备和工具都具有本质安全型工具的性能, 就可以弥补因人的失误而造成的事故。
在企业生产过程中,应依据生产效率与安全两兼顾的原则,不断优化生产过程,在生产理念的不断创新发展中淘汰的老旧落后产能,通过技术创新和设备更新与集成,减少环节和减少安全隐患;在关键性技术和装备研究上加大投入, 增加自动化、智能化的监测监控系统, 提高企业生产的自动化,信息化水平,为达到本质安全,消灭安全隐患提供强有力的技术支持。对于除尘设备,应按照国家相关安全条文规定。在设备系统中中配置了温感自动消防喷淋报警系统、光感式火花探测系统,在过滤器和灰仓配备防爆膜或防爆门等安全防护措施,杜绝一切安全隐患,以达到本质安全型设备的要求。
3.3 作业人员的本质安全教育
近年来, 随着科技的发展, 设备的可靠性不断提高,生产环境有了较大改善, 与此同时,因人员操作失误引起的伤亡事故所占比例呈上升趋势。系统本质安全化的关键是人员的本质安全,作为安全生产中主体成分,人员即使影响安全生产的诱因,同时又是提升安全因素的主要动力。
培养作业人员的安全素质,包括了心理素质教育、安全文化素质教育和技术素质教育等三大方面,也即是人员的本质安全化教育的具体内容。具体措施本文将之概括为“8个必须”(如图3所示),包括了加强对人员的安全意识教育, 提高人员的安全科技文化素质,及时关注疏导人员心理健康问题,培养具有强烈的安全意识与安全技能,能够遵守安全制度,创造安全环境,正确操作设备的本质安全性员工。
现代技术性工种对作业人员的生理健康、心里健康与专业知识等综合素养提出了较高的要求。经生产实践证明,培养员工的安全素质,能够有效的发挥本质安全型人员的作用,保障生产安全。因此,深化本质安全型员工的培养是实 现生产系统本质安全化的关键。
图3 人员本质安全培训的“8个必须”
3.4 管理制度本质安全
管理制度是否科学直接影响着人为因素安全事故的发生概率。有报道统计,国有大中型企业的工伤事故95%以上都因存在管理失误而造成的。就目前而言,本质安全型的管理制度是控制事故的决定性和起主导作用的关键措施,实现企业本质安全化, 依靠管理的科学化可弥补环境、设备、人员素质要素的不足。不同以往强制被动式的管理,现代企业追求全面系统的过程控制,从危险源辨识入手, 通过系统的分析、预测、评价, 采取相应措施,消除或控制危险因素,使管理制度达到本质安全的程度。
在管理制度设计上,开展 ISO9000 质量认证和 OHSAS18000 职业健康安全评价体系认证,首先完善各类管理制度并定期进行管理评审,保证制度无漏洞、具有可操作性。其次,提高制度的执行力,显现制度执行的刚性, 推行层次管理, 形成能落实,能考核,有责任,有监督的全方位的安全管理体系。在管理过程中,企业可引入PDSA环工作方法,即计划-执行-检查-处理四步循环法。该方法倡导根据生产单位划分的不同层级,可以创建多个PDSA工作环,由上层的大环带动小环,一级带一级,有机地构成一个运转的体系。同时为提升企业的执行效率,避免同一工作在同一层级环上重复进行,要求每执行一次工作循环,便要解决一部分安全隐患问题,取得改进的成就,并在下一次的检查中继续深入发现新的待解决的问题。让企业安全生产过程中的每一个环节均处于行之有效的监控管理之下,注重过程控制, 实现无缺陷的本质安全型管理。
4 结论
构建本质安全型除尘设备管理体系是相关生产企业向科学型,管理型的现代化企业迈步的重要基础,是涉及到生产环境构建,设备选择安装,管理能力与人员素质提升的复杂系统性工程。本文在针对行业现状与本质安全理论深入分析的基础上,是在理论基础上通过实践的修正给出了多要素构建本质安全型除尘设备管理体系的相关模型,本质安全的构建是一个不断渐进又不断发展深入的过程,本文讨论的相关理论可适用于电力,化工等需要构建除尘设备管理体系的企业之中,具有一定的指导意义。
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论文作者:李怀优
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/2
标签:本质论文; 设备论文; 粉尘论文; 系统论文; 环境论文; 事故论文; 人员论文; 《防护工程》2019年第7期论文;