沖壓作業造成傷害事故的原因有人員、設備、模具、工藝、環境5個方面的因素。
(1) 人是實現安全生產的中心環節
沖壓生產是連續重復作業,大部分中小企業基本上采用的是手工操作。由于要求高速度、高生產效率,一個班次必須成千上萬次重復用手送、取產品,體力消耗極大。工作時間長了,容易使操作者(特別是青工)產生麻痹思想,導致失誤引起事故。同時各級領導生產組織安排不當,安全生產規章制度不嚴,安全管理不善,違章指揮,不重視安全生產,加之操作工人違章操作、僥幸冒險、任性急躁、驕傲輕率,以及多人集體操作的大型沖壓機床,如果配合不夠協調,都容易發生事故。
(2) 沖壓設備對安全生產的影響
沖壓設備對安全生產影響很大。如沖床本身就有缺陷,缺少安全防護裝置,離合器、制動器不夠靈動可靠,電器控制結構突然失控而發生連沖現象,以及附件工具有缺陷等,均是造成事故的重要原因。
(3) 沖壓模具存在的不安全因素對安全生產的影響
模具的不安全狀態直接關系到操作人員的人身安全與沖壓生產的正常進行。如果在沖壓模具結構設計過程中,既沒有考慮使用方便的安全工具,又沒有考慮到盡量保證進料、定料、出件、清理廢料等方便的安全因素,使操作者的手部在模具閉合區內停留時間太長,勢必造成事故。因此,科學安全地進行模具設計極為重要。
(4) 工藝文件對安全生產的影響
工藝文件既是生產依據,也是執行工藝紀律的重要依據。記載沖壓加工工藝過程的典型文件是工藝規程,它應包括由原材料的準備直到沖制出成品的全部過程。
但是,工藝文件中有一個嚴重漏洞,即大多數工藝文件上沒有明確注明安全要求和安全技術措施等有關規定。加之現有的沖壓安全規程不完善,如工廠制定的《規程》一般包括所有的沖制零件,它雖能反映沖壓加工的共性,但不能反映其特性。《規程》上往往只籠統地寫上“一般要用安全工具”和“手不準伸入模具內操作”等,但對每個零件的不同特點沒有具體明確的技術措施,以致在實際生產過程中,長期存在著手伸入模具內操作的狀況,使安全管理流于形式,操作者忽視使用安全裝置和工具而冒險作業,造成事故。
(5) 環境對操作者的影響
沖壓環境對操作者的影響也十分重要。如作業場地狹小,產品堆放不齊,作業場地光線不足,通風不良,再加上噪聲和周圍溫度過高或過低都會引發事故。
沖壓作業危險性辨識
沖壓生產屬于產品精致成型工藝,普遍應用于機械、電子和輕工產品生產。但由于沖壓生產具有較大作業危險和事故多發的特點,且事故造成傷害一般都較為嚴重,不少人對沖壓工作心存畏懼,以至目前在一些地方招收沖壓工都比較困難。防止沖壓傷害事故的安全技術措施有多種形式,但就單機人工作業而言,目前尚不可能確認任何一種防護措施絕對安全。應該看到,單純讓作業人員接受防護裝置的被動保護并不能完全有效地防止事故。要減少或避免事故,必須加強沖壓生產的技術安全管理,重要的是要讓作業人員消除畏懼心理,以良好的心態上崗工作,提高作業人員的技能水平和安全意識,使他們能夠識別沖壓生產過程中的危險所在。據對一些沖壓作業人員所進行的調查了解,多數人對沖壓生產危險的畏懼心理是盲目的,較少有人能從主觀上對這些危險進行正確認識。而不能正確認識危險就不能有效地控制危險,這是目前沖壓事故多發的主要原因。
一、沖壓傷害事故的主要發生原因
沖壓工作主要危險是沖指傷害事故。一般普通沖床的沖指事故以發生在模具上下行程間為絕大多數,傷害部位主要是作業者的手部,即當操作者手部處于模具行程間時模塊下落,就造成了沖手事故。傷害事故也可能發生在沖壓設備的其他危險部位,如轉動和傳動機構絞傷,模具安裝、拆卸時砸傷、擠傷及工件擠飛或沖模、工具崩碎傷人等情況。我們僅以沖指傷害事故為典型,將“手在模具內”和“模塊下落”作為造成沖壓事故的主要因素,按事故致因理論進行系統分析后可以看出,設備缺陷和人的行為錯誤是發生事故的主要原因和危險。
二、沖壓作業中的主要危險
根據沖壓傷害事故發生的原因分析,沖壓作業中的危險主要有以下幾個方面:
1、沖壓設備的危險
沖壓設備由其本身結構和功能特點所決定,運行中具有明顯的危險性。目前所使用的普通沖床,相當一部分采用的是剛性離合器。這種剛性離合器結構是用凸輪機構使離合器接合或斷開,一旦接合,就要完成一個全循環過程,即滑塊從上死點下行經下死點返回上死點才能停止,中途滑塊無法停止運行。假如在此循環過程的模具下行階段,恰好手在模具中,就必然會發生傷手事故。其次,設備在運行中還會受到經常性的強烈沖擊和震動,使一些零部件變形、磨損以至碎裂,引起設備動作失控而發生危險的連沖現象。而設備的開關控制系統由于人為或外界因素也可能引起意外的誤動作,這樣的危險性更大。另外設備的轉動、傳動部位具有可能造成機械性傷害事故的明顯危險。這些危險對作業人員的安全構成了客觀威脅。除此以外,使用帶病運行的設備很難保證安全。
2、模具的危險
模具是整個沖壓加工系統的重要組成部分,它擔負著使工件加工成型的主要功能,是整個系統能量的集中釋放部位。絕大部分沖壓傷害事故就發生在這里,可以說是沖壓作業的“老虎口”。許多沖壓傷害事故發生的主要原因,也在于模具設計或有缺陷。如果技術人員在設計模具時僅考慮工作的完成,而沒有考慮到操作人員工作時可能因模具而導致出現不安全動作,操作者的手要直接或經常性地伸進模具間才能完成一個作業過程,那么這副模具安全性就低。模具經長期使用,也可能會因磨損、變形或損壞等缺陷,而在正常運行條件下發生意外導致事故。
3、作業環境的危險
在發生的沖壓傷害事故中,有相當一部分是由于作業環境中的某些危險性因素所致。作業環境中的危險性因素是多方面的,但從導致沖壓傷害事故的可能性來看,主要是以下幾個方面:
⑴設備布局不合理。一般沖壓車間的設備布局應按產品的工藝流程布置,但筆者在不少企業的沖壓車間看到,各種沖壓設備是按類型排列的,這樣就使工件和原材料在車間內重復周轉,容易造成生產場地擁擠,安全通道和設備間隔被占,作業空間縮小,作業者的正常操作動作受到影響。另外一種情況是設備排列過于擁擠,相鄰工位互相影響,造成操作者工作時思想不集中,以至操作失誤的可能性大大提高。
⑵工位器具和材料擺放無序。造成此種情況可能是上述場地擁護、混亂所致,也可能是作業者人為的原因。在此情況下作業人員的操作動作無規則,難以達到標準化要求,由此可能手腳配合失調而出現操作失誤和其他意外。
⑶機臺附近產品或原材料堆放過多、過亂。由于工件和材料不能及時轉送,廢料不及時清理,特別是機臺附近產品碼放過多、過高,可能會因這些物品突然倒塌而砸碰腳踏開關,造成沖床誤動作。這是沖壓生產中最危險的現象,有不少血的教訓。
⑷座位不穩,高度不當。這會使作業人員操作時動作勉強、重心不穩,從而易于疲勞或身體失衡發生意外。
這幾方面的危險性都很容易造成事故。筆者所在單位就發生過因工件倒塌砸碰腳踏開關和因座椅晃動失衡手腳配合失調而造成的嚴重沖手事故。除此以外,車間里的震動和噪聲、天車過空行駛及其作業信號,其他工種的作業干擾等,對沖壓作業人員的安全操作都有明顯的影響,都具有引發沖壓傷害事故的危險。
4、作業行為的危險
大量的沖壓傷害事故表明,作業者的不安全行為是造成事故的最危險因素。一般來說,事故都是違反操作者本身意志的。實際作業中操作者因自己的行為而引發的事故,主要在于他們對自己不正確行為的危險性認識不夠,安全意識缺失。操作者由于個人素質差別,在生產中可能因安全生產知識不足、安全技能水平不高、作業態度不端正以及身體不佳等原因而出現違章、冒險、蠻干等不安全行為。這些不安全行為具體表現為:工作準備不充分,操作方法不當,作業位置不安全,操作姿勢不正確,動作不協調,輔助工具和防護用品使用不當等。作業者也可能因不良的生理、心理狀態和性格特點等原因產生一些不安全行為。不良的生理狀態直接表現為生理缺陷,如視力、聽力不佳及其他功能失常等都會使作業者在工作中判斷失誤或動作失調。不良的心理狀態則表現為心理疲勞、情緒不穩,操作者可能因此而產生一些不自主的下意識行為和動作失誤,也可能出現明知故犯、違章作業等非理智行為。不良心態還會使作業者表現出責任心不強,心理緊張、精力不集中。在這種心態下,作業者的行為不可能是安全的。而從不良的性格特點來看,則無論是馬虎愚鈍型還是急躁輕浮型,其表現在作業行為上都有一定的危險性。
三、作業危險與事故風險
大多數沖壓作業人員對上述作業危險的存在沒有清楚認識,人們僅因大量發生的沖壓傷害事故而對沖壓作業產生畏懼心理。然而上述這些危險是否都必然會轉化為傷害事故呢?一般來說,上述危險只是沖壓作業系統中潛在的事故源,它并不可能都轉化為事故,只有在一定的條件下危險才會導致事故。而危險向事故轉化的可能性與系統的安全性(安全措施)有關。這種可能性就是系統的事故風險,它與系統潛在危險成正比,與系統所采取的安全措施成反比。
沖壓生產系統具有明顯的較高事故風險,但系統的高危險性并不一定意味著事故的必然。就同一沖壓作業系統而言,其本身所具有的危險,對有的人來說可以永遠不會轉化為事故,而對另一些人而言,危險則會使他們付出血的代價。這是因為前者對系統有著充分的了解,能識別出并能有效地控制住系統的危險,且始終遵循安全第一、質量第二、生產第三的沖壓作業原則,可以保持長時期安全生產而不出事故。而后者或許沒有經過崗前安全技術培訓,對系統沒有深入的了解,作業時不能嚴格遵守安全操作規程,更不能識別出和控制住系統中的潛在危險,可能上崗不久就會發生事故。因此,同一作業系統對這些人就有很大的事故風險,而對前者則事故風險為“零”。
四、危險的標識管理
由于沖壓作業過程中客觀存在著上述危險,操作者如能及時和充分識別并控制這些危險,對安全作業有很重要的實際意義。如何提高作業人員對危險的識別能力呢?筆者認為,除了對他們進行經常性的和專門的沖壓安全技術培訓以提高安全技能水平外,企業能夠容易做到的工作就是對沖壓作業系統中的危險進行標識管理。一般標識管理工作應從以下幾個方面考慮:
1、車間標識:對于集中作業的沖壓車間,應進行專門的安全管理。車間必須有明顯的安全警語和安全標志牌,以作危險標識。車間要制訂嚴格的安全管理制度和安全操作規程,這些規章制度力求簡明扼要,并用醒目文字展示于車間合適地方。
2、區域標識:按國家有關標準要求,車間通道和作業場所應以區域線分開。車間通道用白色粗線按標準要求劃出,劃出的通道應保持暢通,不得任意擠占。作業場所用黃色區域線劃出,范圍應以作業點為中心,以操作空間大小為基準,劃出合適的作業區域。
3、設備標識:按國家相關規定,沖壓設備上應有銘牌、各種操作指示、安全與警告性指示,這是設備的基本標識。沖壓設備形式多樣,也可從其噸位大小、運行速度、技術狀況和使用頻數等綜合安全性能考慮進行分類掛牌標識。分類辦法可與設備管理相結合,采用ABC分類管理方法,對綜合危險性較大的在用設備掛黃色A牌,次之掛藍色B牌,一般不易發生事故的設備掛綠色C牌,并讓職工了解三種牌子的含義,以便上崗即可看出設備的危險性。
4、模具標識:可按國家標準要求,對使用的模具分別涂紅、黃、藍、綠色,對無防護裝置而手又經常要伸入模具間的危險模具涂以紅色。一般模具涂黃色;對附有防護裝置或可用輔助送料工具的模具涂藍色;安全模具涂綠色。為方便模具管理和易于識別,色標應涂在下模底部的正前方。
5、工藝標識:根據有關工藝制定標準規定,沖壓作業工藝制定應考慮到操作時的安全。對工藝過程中可能出現的危險,要編寫相應的工藝措施。并在工藝文件中突出標出。但目前不少沖壓工藝人員沒有做到這一點,某些不合理的工藝可能導致事故。因此,工藝人員在制定加工工藝時,必須對所用設備和模具以及所用材料等都要做到心中有數。限于條件必須要采取具有危險的特殊工藝步驟時,必須要在工藝文件上突出標明其危險,并對所采取的安全措施作出具體要求。
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