中频感应电炉主要用于加热熔炼各种金属物料,广泛用于机械等行业。因在熔炼过程中产生上千度的高温,易发生中频炉穿炉,导致熔融金属喷溅或爆炸发生,造成现场作业人员伤亡,此类事故在机械行业中发生几率较高,本案例通过事故分析,提出预防性措施,更好防止类似事故发生。
工贸典型事故(中频感应电炉)案例分析
2022年5月8日2时06分,汨罗市古培镇湖南省五鼎泵业制造有限公司在铸造车间使用3吨中频感应炉从事铁水熔融作业时,因中频感应炉漏炉,造成1死1伤,直接经济损失238万元。
事故地点为五鼎泵业公司租赁的汨罗市特种工业制泵厂(以下简称特种制泵厂)厂房。事故中频炉(3吨)为五鼎泵业制造有限公司(以下简称五鼎泵业)与山东康达电炉公司签订合同购买,由康达电炉公司生产和安装。
一、中频炉工作原理
中频感应电炉(简称中频炉)是将50Hz的三相交流电,通过整流装置、逆变器等装置转变为可调节的交变电流(工作频率60Hz～10kHz),交变电流通过感应线圈产生交变磁力线以切割冶炼炉窑里盛放的金属炉料产生热量,温度达到一定程度时,便可熔化金属材料,达到冶炼目的。中频炉炉体部分通常包括炉壳、感应线圈、磁轭、炉衬(坩埚)等部分。磁轭用以屏蔽磁场,减少漏磁。线圈通过冷却水系统进行冷却。
磁轭钢壳中频电炉炉体结构示意图
二、事故发生经过
事故发生后,在救援过程中,救援人员发现易某被铁水烧伤,死于中频炉炉台上。
三、事故原因分析
事故后勘察发现:炉衬受损严重,多处脱落,炉体有2处钢液泄漏点,感应线圈铜管多处受热绝缘层烧毁,线圈裸露,部分水冷电缆及胶管烧毁。
3吨中频炉水冷系统未发现各支路流量调节阀,冷却水路支路未见水温、水压检测报警装置。
(一)直接原因
1.五鼎泵业公司车间主任陈某违反山东康达电炉有限公司《串联谐振中频感应电炉设备说明书》和《串联谐振中频感应电炉设备操作说明书通用版》的规定,开炉前未认真检查炉衬厚度,并做好记录。
2.作业时,3吨中频炉炉衬存在局部缺陷或受损,导致高温钢液穿透炉衬与冷却水相遇发生钢液喷溅。
(二)间接原因
1.特种制泵厂将生产经营场所出租给不具备安全生产条件和相应资质的五鼎泵业公司;未对五鼎泵业公司的安全生产工作进行统一协调、管理,并定期进行安全检查;
2.五鼎泵业公司未办理金属冶炼建设项目安全设施“三同时”审批手续,擅自建设3台中频感应电炉,未经安全设施竣工验收擅自投入生产使用。
3.五鼎泵业公司作业现场安全管理混乱,作业期间,特种制泵厂安排未经教育培训的门卫易某进入五鼎泵业公司作业现场看守材料。五鼎泵业公司当班负责人陈某安全意识淡薄,违规操作。
四、事故的启示和经验教训
使用中频炉进行熔炼的机械铸造企业应注意:
1.严格源头管理。企业在进行新、改、扩中频炉建设项目初步设计时,应当委托有相应资质的设计单位对安全设施同时进行设计,编制安全设施设计,安全设施设计完成后,提交应急管理部门进行审查。
2.落实安全管理制度要求。企业应设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员,企业主要负责人和安全管理人员应经培训并考核合格。
3.建立中频炉使用管理制度。按照中频炉技术参数要求,编制日常检查维护标准、筑炉及烘炉标准、炉衬判废标准、岗位安全操作规程。
4.严格工贸企业重大事故隐患整治。企业应对承租单位的安全生产工作统一协调、管理,定期进行安全检查;中频炉的冷却水系统应设置出水温度、进出水流量差监测报警装置,监测报警装置还应与中频电源联锁。
5.规范炉衬施工。按照《工业炉砌筑工程施工与验收规范》(GB50211)的要求进行炉衬施工。中频炉的炉衬厚度必须符合设计尺寸,炉衬的捣筑、烘烤和烧结等作业必须严格按照耐火材料厂商提供的工艺操作。
6.加强炉衬检查。在熔化过程中需每炉次铁水倒出后观察炉衬腐蚀、裂纹等情况,确保炉衬处于完好状态。每次停炉修炉后,要对炉衬进行全面检查,测量炉衬上中下及底部尺寸,判断炉衬侵蚀情况。
7.设置炉体泄漏报警装置。1t及以上的中频炉宜安装炉衬漏炉报警装置,漏电流监测达到报警值时应发出报警信号并联锁切断中频电源。
8.做好个人穿戴安全防护。熔炼工、浇铸工等岗位人员,严禁穿戴化纤类衣物,防止高温环境和火花飞溅造成衣物着火蔓延并包裹皮肤,造成人身伤害。