电镀车间的FTA危险性评价实施

2017-04-16王小辉游革新

电镀与涂饰 2017年4期

关键词：剧毒氰化氰化物

王小辉，游革新*

（1.广东环境保护工程职业学院，广东佛山 528216；2.华南理工大学，广东广州 510641）

【经验交流】

电镀车间的FTA危险性评价实施

王小辉1，游革新2,*

（1.广东环境保护工程职业学院，广东佛山 528216；2.华南理工大学，广东广州 510641）

针对某电镀厂生产车间进行危险有害因素辨识。考虑到生产实际情况，确定主要事故为中毒。采用故障树分析法(FTA)对车间中毒事故进行危险性评价。提出了防范中毒事故的安全对策。

电镀车间；中毒事故；故障树分析法；危险性评价；安全措施

First-author’s address: Guangdong Vocational College of Environmental Protection Engineering, Foshan 528216, China

电镀生产已涉及到各行各业，每年总有大量的电镀企业因中毒、窒息、火灾、爆炸等事故造成人员伤亡、财产损失及环境破坏。针对电镀生产车间的现状进行危险性分析，找出危险有害因素，根据电镀车间的主要事故类型进行危险性评价，提出针对性的安全措施，进行规范、专业及科学的安全管理，才能消除安全隐患，减少事故[1-6]。

1 FTA评价法

FTA(Failure Tree Analysis)即故障树分析法，是一种图形演绎的逻辑推理方法，通过对系统的危险性进行辨识和评价，分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。它可以就某些特定的事故状态作层次深入的分析，分析各层次之间各因素的相互联系与制约关系。

FTA评价法的分析步骤[7-8]见图1。

图1 FTA危险分析法流程Figure 1 Process of FTA risk assessment

2 电镀车间FTA危险性评价的实施

2. 1 电镀车间危险有害因素辨识

以某主要从事饰品电镀及五金电镀的公司为例，该公司有 3条生产线，其中五金电镀分为半自动电镀槽电镀工艺及自动镀锡两条。其生产过程中使用的剧毒品有氰化钠、氰化钾、氰化金钾及氰化银钾，毒害品有氰化锌、氰化铜、氰铜盐等，这些氰化物在遇酸或吸收空气中的二氧化碳、水分时可分解出剧毒的氰化氢气体，受高热分解后放出高毒的烟气。电镀车间内均设有机械通风排气装置、清洗设施，配有劳动保护用品。

参照《企业职工伤亡事故分类》(GB/T 6441–1986)，将该电镀车间的主要危险、危害因素进行辨识，其主要来源于剧毒化学品的危险特性、人为的违反安全操作规程、操作失误或设备的不安全状态而产生的危险有害因素[9-11]。

2. 1. 1 中毒

由《职业性接触毒物危害程度分级》标准(GBZ 230–2010)可知，氰化金钾的毒性为极度危害，氰化钠、氰化钾及氰化银钾的毒性为高度危害，氰化锌及氰化铜的毒性为中度危害，氰铜盐(以氰化亚铜表示)的毒性为轻度危害。氰化物中毒窒息途径为吸入、食入或经皮肤吸收。使用氰化物电镀的过程中可能存在中毒窒息的危险作业如下：

(1) 在备料作业中，作业人员进入库房前未开启排气扇，也未佩戴防毒面具、穿防护服、戴耐碱橡胶手套，则可能由于包装密闭不严，包装物内的氰化物与空气中水分或二氧化碳反应，分解出剧毒的氰化氢气体。

(2) 在镀槽加液过程中，误把氰化物加入酸性镀槽中而产生氰化氢剧毒气体，或因镀液温度过高而产生大量携带氰化物的水蒸气(一般低于65 °)。将氰化物放入镀槽内时若未穿戴防护用品，就可能发生中毒窒息危险。

(3) 浸入和取出电镀件皆会处于带有氰化物的水蒸气氛围中，若作业人员未穿戴防护用品，或排气扇未打开，易发生中毒窒息危险。

(4) 作业人员在作业过程中，如果人体不慎接触镀液，可能引起人员中毒窒息或者化学灼伤。(5) 若镀件上的氰化物未冲净，或携带的剧毒氰化物飞溅到皮肤上，会发生中毒窒息的危险。(6) 镀槽长期使用后会发生老化，作业人员在搬运镀件过程中不甚撞击槽壁，致使镀槽破裂发生泄漏时，如果作业人员防护不当，将可能造成灼伤、中毒窒息等危险。

(7) 若排出的含氰化物废水未加次氯酸钠等处理，其在自然环境中会对水中生物造成危害，长期积累的含氰化物废水会与空气中的二氧化碳反应，放出剧毒氰化氢气体，若现场有作业人员，有可能造成中毒窒息事故。

2. 1. 2 火灾、爆炸

(1) 电气设备因腐蚀、老化等原因造成短路而引起电器火灾。

(2) 在电镀过程中，电镀液中的氰化物与空气中的二氧化碳发生反应，放出易燃易爆、剧毒的氰化氢气体(其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限5.6% ～ 40%)。若车间内的通风设备发生故障或损坏，导致氰化氢气体聚集，遇到静电火花，或电气设备产生电火花，又或带入明火等情况，易发生火灾爆炸事故。

2. 1. 3 触电

在电镀过程中会使用到整流器、排气扇、照明灯等电气设备及线路，若这些设备、线路长时间未检修，电机、线路绝缘材料老化，带电体裸露出来，且这些设备未采取接地或未安装漏电保护装置，岗位操作人员接触、操作这些设备时极易发生触电事故。电镀车间的电气设备易遭受酸雾腐蚀，导致绝缘性能降低，操作人员的手沾有水或因误操作等而接触带电体，就会引起触电。

2. 1. 4 灼烫

电镀过程中经水冲洗后的镀件采用高热炉道烘干，其温度高达100 °C以上。若设备裸露，作业人员误触，易发生灼烫事故。

除油、除锈及电镀使用的酸、碱等具有一定的腐蚀性，岗位人员误触或作业过程中酸、碱液体发生飞溅，易发生化学灼伤事故。

2. 1. 5 机械伤害

电镀生产线中有人工操作电镀线，操作人员在使用机械设备时，因防护装置存在缺陷，作业人员使用防护用品不当，或操作人员违反操作规程、疏忽大意，可能造成机械伤害事故。

2. 1. 6 物体打击

在搬运原料包装桶、搬取较重的镀件时，未按搬运操作规程搬运，易发生物体打击事故。

2. 2 电镀车间危险性评价及分析

电镀过程中主要的危险危害是中毒，发生中毒的条件是有毒物质的泄漏和缺乏个人安全防护。根据电镀生产过程的实际情况进行FTA危险分析，编制中毒事故的故障树，如图2所示。

表1 故障树中基本事件Table 1 Basic events in FTA

应用布尔代数法求出最小割集与最小径集。

(1) 最小割集：

该故障树共有15个最小割集：

图2 电镀车间中毒故障树Figure 2 FTA for poisoning in electroplating workshop

(2) 求最小径集：

该故障树含有二个最小径集：

各个基本事件结构重要度(Iφ)：

通过各基本事件的结构重要度分析得出，X3、X4、X5对顶上事件中毒的发生影响最大，其次是X1、X2、X2、X6、X7、X8，为了防止中毒事故的发生，需尽量避免这些基本事件的发生。

2. 3 电镀车间FTA危险性评价的结果与讨论

从最小径集可以看出，避免毒物危害(中毒)发生的途径有两个，即P1(控制有毒物质的泄漏)与P2(配戴相应的防护用品)。根据重要度结果分析得出：P2＞ P1，因此，配戴相应的防护用品是避免毒物危害(中毒)的主要措施。另外，控制有毒物质的泄漏也是必要的措施。

预防毒物危害(中毒)的措施：

(1) 禁止在作业场所吸烟，饮食。

(2) 作业(包括生产、储存、泄漏处置)时配戴相应的防护用品。

(3) 若读毒物与身体接触，必须及时清洗或就医。

预防毒物泄漏的措施：

(1) 在储存过程中加强有毒物质的储藏养护和检查，防止包装容器腐蚀穿孔或密封不好。

(2) 在生产过程中，一是做到密闭操作；二是加强设备维修保养，避免故障；三是落料过程避免操作失误。

(3) 在装卸过程中要严格遵守安全操作规程，避免操作失误而使包装容器破坏。

为了更好地消除剧毒化学品在电镀生产过程中的安全隐患，需要加强各个环节的安全管理，符合《电镀生产安全操作规程》(AQ 5202–2008)、《电镀生产装置安全技术条件》(AQ 5203–2008)等标准规范要求。对剧毒品坚持“五双”管理制度，即双人收发、双人记帐、双人双锁、双人运输、双人使用。另外要加强个人防护，工作后脱去全部防护用品，冲洗手、脸，双手浸入适当浓度的次氯酸钠溶液中消毒(中和)，再用清水洗净，而且工作中不可饮茶(水)、吸烟或进食，皮肤破损时不可接触毒物。各个环节都做好安全防范工作，严格执行剧毒物品的安全作业技术规程，方可做到安全作业。

3 结语

在电镀生产过程中，培养员工的安全生产意识，以电镀工艺安全技术为重点，工艺装备安全设计为基础，完善安全管理制度为中心，才能防止中毒、火灾爆炸、职业危害等事故的发生[12]。应从以下几方面出发：

(1) 电镀工艺本质安全化。电镀工艺实施过程中涉及到中毒、火灾、爆炸、触电等危险危害因素，生产需尽量机械化、连续化、密闭化，同时采用低毒、无毒的化学原料取代剧毒、有毒的化学原料。

(2) 制定规范安全管理制度并有效执行。应根据国家相关法律、法规，制定并严格执行安全生产规章制度，执行安全操作程序，如安全生产责任制，安全教育培训制度，安全检查和事故隐患整改管理制度，安全作业证制度，危险物品安全管理制度，生产设施安全管理制度，安全投入保障制度，劳动保护用品(具)发放制度，职业卫生管理制度，安全生产工作考评和奖惩制度，防火、防爆、防毒管理制度，消防管理制度，特种作业人员安全管理制度等基本安全管理制度。同时加强员工的安全培训教育，提高其安全意识，培养其遵守安全操作规程的习惯。

(3) 改善工作环境、加强个人防护。工作环境中合理选择和安装通风系统，并定期进行安全检查，确保酸雾、碱雾难以对人体造成危害。同时给现场操作员工配备正确的劳保防护用品，加强个人职业健康防护。

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[ 编辑：温靖邦 ]

《电镀与涂饰》持续被Inspec数据库收录

英国工程技术学会IET（The Institution of Engineering and Technology）的网站（www.theiet.org）公布了截至2016年12月Inspec（Information Service in Physics, Electro-Technology, Computer and Control）数据库的索引期刊目录，《电镀与涂饰》（Electroplating & Finishing, ISSN 1004–227X）位列其中。

Inspec的纸本是“科学文摘”（Science Abstract，简称SA，始于1898年），由IET（前身IEE，1871年成立）出版，是理工学科最重要、使用最为频繁的数据库之一，也是全球在理工科领域最权威的二次文献数据库之一。Inspec中的每一种期刊都是通过客观评价，且按照高标准的要求而选择出来的，有效地杜绝了混乱和繁杂的信息，可确保提供准确、有意义和及时的数据。Inspec的专业面覆盖物理、电子与电气工程、计算机与控制工程、信息技术、生产和制造工程等领域，并覆盖材料科学、海洋学、核工程、天文地理、生物医学工程、生物物理学等领域的内容，为物理学学家、工程师、信息专家、研究人与科学家提供了不可或缺的信息服务。

据统计，目前Inspec总共收录4 215种期刊，其中中国大陆期刊260种（约占6.2%），《电镀与涂饰》是国内表面处理及涂料涂装领域唯一被收录的专业性期刊。

Implementation of FTA risk assessment in electroplating workshop

// WANG Xiao-hui, YOU Ge-xin*

Based on the identification of dangerous sources in an electroplating workshop, poisoning was determined to be the main accident in consideration of the actual production situation. The risk of poisoning accident in electroplating workshop was assessed by FTA (failure tree analysis). Some countermeasures for preventing poisoning accident were presented.

electroplating workshop; poisoning accident; failure tree analysis; risk assessment; safety countermeasure