铸铝(Die Casting)作业全流程安全风险管控的构建与实践
转载。王悦
2025年9月2日清晨,某上市公司天津工厂后处理车间发生火灾,火势蔓延至立体仓库,未造成人员伤亡,明火已扑灭;初步判定事故由设备接触不良引发电火花所致,具体原因仍在调查中。
铸铝(Die Casting)作业在工业生产中占据重要地位,但该作业流程涉及高温熔融金属、高压运行设备、复杂机械运动及多种化学物质,导致其面临多重安全风险,一旦管控不当,极易引发安全事故,对人员生命安全与企业财产造成严重威胁。因此,精准识别铸铝作业中的核心安全风险,并针对性制定有效管控措施,成为保障铸铝作业安全稳定开展的关键所在。
一、铸铝作业核心安全风险识别
铸铝作业流程复杂,各环节潜在风险点多且关联性强,需从风险类别、具体表现及可能导致的伤害三方面进行全面梳理,为后续管控措施制定提供精准依据。
二、铸铝作业安全风险的有效管控措施
管控应遵循“工程技术优先、管理措施兜底、个体防护补充”的原则,从源头控制风险,避免过度依赖人员操作。
(一)高温熔融金属风险管控(核心风险)
高温铝液是铸铝作业中危险性最高的危险源,其风险管控需围绕“防泄漏、防喷溅、防火灾” 三大关键环节,从工程技术与管理制度双维度发力,打造系统化安全防护屏障。
1. 工程控制(源头防控)
1.1熔炉 / 保温炉安全保障:铝液熔炉与保温炉作为核心设备,需建立严格的定期检测机制。重点监测炉衬(耐火材料)的厚度变化与完整性,借助专业检测设备及时发现炉衬磨损、裂纹等隐患,杜绝因炉衬破损引发铝液泄漏。新炉启用前,必须执行标准化 “烘炉” 流程,采用阶梯升温法彻底去除炉体内水分,防止铝液与水接触发生剧烈反应,引发喷溅爆炸事故。
1.2压铸机防喷溅与区域隔离:压铸机压射系统需配备专业设计的 “防喷溅挡板”,挡板采用耐高温合金材质,可承受 1200℃以上高温,且安装位置与角度需经过严格安全评估。作业区域设置多层次物理隔离措施,包括 1.2 米高防护栏杆、醒目警示线及声光报警装置,并实施严格区域准入管理,禁止非操作人员进入危险半径范围。
1.3铝液转运工具安全管理:铝液转运工具(如抬包、舀勺)需建立定期探伤检测制度,运用超声波测厚仪等设备检查壁厚减薄情况,尤其关注焊缝、转角等应力集中部位。转运作业严格遵循 “平稳操作” 原则,转运前检查固定装置可靠性,运行过程中保持匀速直线运动,严禁急停、急转等危险操作,避免铝液因惯性溢出。
2. 管理措施
2.1智能化温度监控:建立 “铝液温度监控系统”,采用热电偶与红外测温双重监测方式,将压铸温度严格控制在 680-750℃的工艺参数范围内。既防止超温导致铝液流动性过强,增加喷溅风险,又避免温度不足影响铸件质量,实现安全与生产的双重保障。
2.2现场 5S 管理强化:铝液作业区域推行 “5S” 现场管理制度,保持区域高度整洁,严禁存放抹布、纸箱、润滑油桶等易燃物品。地面铺设耐火材料,确保干燥无油污,定期检查地沟、排水系统畅通情况,防止铝液泄漏后引燃油污引发二次灾害。同时,按标准配备足量 D 类灭火器材(干盐专用灭火剂、石墨粉末等),提升应急处理能力。
(二)机械伤害风险管控
压铸机数千吨的高压合模力是机械伤害的主要源头,需通过“设备本质安全强化 + 操作规范严格落实” 的双重管控模式,最大程度降低机械伤害风险。
2.1. 设备本质安全强化
安全防护装置配置:压铸机合模区域必须安装“安全光栅” 或 “安全门”,并与设备急停系统实现联动。当光栅被遮挡或安全门未关闭时,设备无法启动合模动作,从技术层面杜绝违规操作引发的伤害。取件机器人、输送带等自动化设备的运动部件(如机械臂关节、滚筒)需安装防护罩;模具更换时,使用 “模具吊装专用夹具”,并确保行车 / 叉车的限位、制动系统正常运行。
设备日常检查与升级:操作人员需经专业培训,熟悉压铸机操作流程及紧急停止按钮位置,严禁在合模过程中将手或工具伸入模具区域。每日开机前,开展设备空载运行测试,检查合模机构、安全装置运行状态,发现异常立即停机检修。对于老旧设备,定期评估其结构强度与安全性能,必要时进行升级改造或淘汰更换。
2.2 操作规范落实
作业前安全检查:作业前需检查设备“急停按钮、安全联锁装置” 的有效性,严禁私自拆除或屏蔽安全防护装置,确保设备处于安全运行状态。
特殊作业安全管理:模具更换或设备维修时,严格执行“上锁挂牌(LOTO)” 程序,切断设备电源与气源,挂上 “禁止操作” 牌并上锁,防止他人误启动引发事故。
作业过程风险管控:作业过程中,操作人员需集中注意力,严格依照操作规程操作,不得擅自离岗或从事与作业无关的活动。当设备出现异常声音、气味或振动时,立即按下急停按钮,停止设备运行并报告维修人员检修。压铸件取出后,待设备完全停止、确认无危险后,方可进行下一步操作。
(三)电气、铝粉尘爆炸和化学毒物风险管控
除核心风险外,电气、铝粉尘爆炸及化学毒物风险同样不容忽视,需针对各类风险特点制定专项管控措施,消除潜在安全隐患。
(四)个体劳动防护用品精准配备
个体劳动防护用品(PPE)是保障作业人员安全的最后一道防线,需根据不同岗位风险特点,实现 “按需配备、正确使用”,具体配备标准如下:
1.高温作业岗位(如熔炉操作、压铸机操作):配备耐高温手套(如芳纶材质)、防冲击护目镜(防止铝液喷溅入眼)、头套(防止铝液溅出烫伤)、阻燃工作服(避免衣物被引燃)、防烫安全鞋(鞋底耐高温且防穿刺)。
2.粉尘 / 化学作业岗位(如取件、脱模剂喷涂):配备防尘口罩(N95 及以上级别)或防毒面罩(根据脱模剂成分选择对应滤毒盒)。
3.机械操作岗位(如模具更换、机器人运维):配备防砸安全帽、防割手套(搬运模具时使用)。
三、铸铝作业安全管控落地关键保障措施
完善的管控措施需依托强有力的保障机制才能有效落地,从人员教育培训、定期检查与隐患整改、应急响应能力建设三方面入手,确保安全管控贯穿铸铝作业全流程。
(一)人员培训与考核
Ø新员工培训:新员工需接受“理论 + 实操” 全方位培训,培训内容涵盖风险识别、设备操作、应急处理等核心知识,考核合格后方可独立作业,杜绝 “无证上岗”。
Ø老员工复训:老员工每半年开展一次安全复训,通过案例教学、仿真(AR、VR)培训、实操演练等方式,强化安全意识,及时更新安全知识与操作技能,避免因经验主义引发安全事故。
Ø典型事故警示教育:针对“铝液泄漏、火灾、机械夹伤” 等典型事故,定期组织员工学习事故案例,深入分析事故原因、后果及防范措施,让员工深刻理解风险的严重性,主动落实安全操作规范。
(二)定期检查与隐患整改
建立“日常巡查 — 每周检查 — 月度排查” 三级检查机制,形成闭环管理,确保隐患早发现、早整改:
Ø日常巡查:作业人员每班开工前,检查设备防护装置、个体防护用品的完好性,发现问题立即处理,无法当场解决的及时上报。
Ø每周检查:安全员每周对电气接地、通风系统、安全联锁装置等关键部位进行专项检查,记录检查结果,对发现的隐患下达整改通知。
Ø月度排查:安全管理部门联合技术、设备部门,每月开展全面排查,重点检查模具、熔炉、粉尘收集系统等核心设备与设施的风险隐患。
对排查出的所有隐患,详细记录在《隐患整改台账》中,明确整改责任人、整改时限及整改措施。整改完成后,由专人验证整改效果,确保隐患彻底消除,形成“排查 — 记录 — 整改 — 验证” 的闭环管理。
(三)应急响应能力建设
Ø应急预案制定:制定《铸铝作业应急救援预案》,明确“铝液烫伤、火灾、粉尘爆炸” 等各类事故的应急处置流程、责任分工及救援步骤,确保事故发生时能够快速、有序响应。
Ø应急演练开展:每季度组织1 次实战应急演练,模拟铝液泄漏后的疏散、灭火,机械伤害后的急救等场景,让员工熟悉应急流程,提升应急处置能力。演练后及时总结经验教训,优化应急预案。
Ø应急物资保障:作业现场按标准配备充足的应急物资,并定期检查物资完好性与有效性:
Ø针对高温烫伤:配备“医用烫伤膏(京万红)、无菌纱布”,在作业区域附近设置应急冲淋装置,确保 10 秒内可开启,满足紧急冲淋需求。
Ø针对火灾风险:在熔炉、压铸机旁放置“干粉灭火器”(严禁用水灭火,铝液遇水会引发爆炸),确保灭火器材取用方便。
Ø针对机械伤害:配备“急救箱、止血带”,组织作业人员学习基本的止血、包扎技能,提升自救互救能力。
四、总结
铸铝作业安全管理是一项系统工程,需坚持“抓重点、全覆盖” 的原则。以高温铝液和机械伤害为核心风险,通过工程技术手段从源头降低风险;结合严格的管理制度与人员培训,确保各项管控措施有效执行;同时以个体防护用品和应急能力建设作为兜底保障,将 “风险管控” 理念融入作业全流程的每一个环节。只有构建起全方位、多层次、闭环式的安全风险管控体系,才能真正实现铸铝作业的安全、稳定运行,为企业可持续发展奠定坚实的安全基础。