ایمنی در صنعت فولاد

به نقل از رسول دانیال زاده نمین کارآفرین صنعت فولاد؛ امروزه تولید فولاد، شاخص پیشرفت ملی بوده و اساس تولید انبوه، در سایر صنایع، مانند؛ کشتی سازی، اتومبیل سازی، ساختمان، ماشین سازی، تهیه ابزار و تولید لوازم خانگی و صنعتی می باشد. توسعه حمل ونقل به خصوص حمل ونقل دریایی، امکان تبادل مواد خام مورد نیاز(سنگ های معدنی آهن، زغال سنگ، نفت، آهن های قراضه و مواد افزودنی) را با ارزش اقتصادی فراهم آورده است. ب

نابراین نزدیک بودن معادن سنگ آهن به معادن زغال سنگ دیگر مزیت چندانی محسوب نمی شود و کشورهای عمده صنعتی با تاسیس کارخانه های ذوب آهن و فولادسازی در سواحل خود به راحتی نیازهای خود را از نظر مواد خام برآورده کرده و آن ها را از کشورهای صادرکننده وارد می نمایند. کشورهای صادرکننده نیز از مواد صنعتی مرغوب بهره مند می گردند. در دهه های گذشته، فرآیند احیای مستقیم توسعه یافته و کیفیت خود را به اثبات رسانده اند. سنگ های آهن با عیار بالا، به وسیله خارج کردن اکسیژن موجود در آن ها به آهن اسفنجی تبدیل می گردد و در نتیجه یک ماده آهنی جایگزین یک ماده بی مصرف می شود.

آهن و تولید فولاد

تولید جهانی ذوب آهن در سال 1979 بالغ بر 526 میلیون تن گردید که 80 میلیون تن آن در آمریکا، 109 میلیون تن در شوروی(سابق)، 98 میلیون تن در جامعه اروپا(35 میلیون تن در جمهوری فدرال آلمان )، 83 میلیون تن نیز متعلق به ژاپن بود. تولید جهانی شمش فولاد در سال 1976 بالغ بر 796 میلیون تن بود که از این مقدار 126 میلیون تن در آمریکاف 149 میلیون تن در شوروی سابق، 140میلیون تن در کشورهای اروپایی (46 میلیون تن توسط جمهوری فدرال آلمان و 24 میلیون تن توسط کشور ایتالیا) 112میلیون تن در ژاپن و 34 میلیون تن در چین تولید شد.

امروزه تمایل به بر این است که کل صنعت تهیه فولاد از موقع دریافت سنگ آهن و زغال سنگ تا مراحل نهایی تولید، در یک جا جمع شود. چنین مجتمع های تهیه فولاد با ظرفیت تولید تا 10 میلیون تن در سال در بسیاری از کشورهای تولید کننده عمده فولاد بسیار است. البته کارخانه های کوچکی هم وجود دارند که تولید آن ها فقط آهن، فولاد و یا نوع به خصوصی از فولاد است.

ساخت آهن

قسمت اساسی کارخانه، کوره های انفجاری است که سنگ آهن را ذوب کرده (احیاء) و به چدن تبدیل می نماید. کوره را از بالا با سنگ آهن، کک و سنگ آهک پر می کنند و هوای داغ و اکسیژن را از زیر به داخل کوره می دمند. مونوکسیدکربن حاصل از کک، سنگ آهک به عنوان یک ماده گدازنده عمل می کند. در حرارت 1600 درجه سانتی گراد، چدن ذوب شده و در ته کوره جمع می شود و سنگ آهک ب چند بار تخلیه و باقیمانده ها را برای مصارف دیگر به قسمت ذوب فلزات و فولادسازی به کار می برند.

بعضی از کارخانه های بزرگ، خود ارای کوره کک سازی نیز می باشند. همان طور که در بالا ذکر شد، سنگ آهن را قبل از ریختن به داخل کوره انفجاری طی مراحل مختلفی (شستن، خردکردن به اندازه های مناسب، غربال کردن، جداسازی قطعات کوچک و نخاله ها، داغ کردن و …) آماده می نمایند. سرباره ها را نیز برای مصارف دیگر از کوره خارج و به قسمت های دیگر می فرستند (تولید سمنت).

فولادسازی

چدن دارای مقادیر زیادی کربن و ناخالصی های دیگر می باشد (به خصوص گوگرد و فسفر)، لذا باید تصفیه شود. مقدار کربن را باید کم کرد، ناخالصی ها را باید کم کرد، ناخالصی ها را اکسید کرده و آهن را تبدیل به فلزی بسیار قابل انعطاف نمود، تا چکش خوار و قابل استفاده شود. هدف از فولادسازی نیز همین است. سه نوع کوره برای تهیه فولاد وجود دارد، کوره باز، کوره مبدل و کوره الکتریکی. برای تهیه فولاد در کوره های باز (نفت سوز یا گاز سوز) از چدن یا قراضه های آهن استفاده می شود. این روش به تدریج به وسیله کوره های مبدل جایگزین می گردد. در کوره های مبدل هوا یا اکسیژن به داخل اکسیژن مذاب دمیده می شود.  در کوره های الکتریکی، آهن قراضه های با کیفیت بالا و قطعات آهن اسفنجی، مواد خام مورد نیاز را تشکیل می دهند.

فولادهای مخصوص آلیاژهایی از فولاد هستند که از ترکیب عناصر فلزی دیگر با آن تهیه می گردند و دارای کیفیت خاص بوده و برای مقاصد ویژه ای ساخته می شوند. مثلاً افزودن کرم برای جلوگیری از زنگ زدن، استفاده از «تنگستن» برای سخت کردن و افزایش مقاومت فولاد در مقابل حرارت های بالا، اضافه کردن نیکل برای افزایش استحکامف قابلیت خم شدن و مقاومت در مقابل سایش. این مواد آلیاژ ساز را ممکن است به داخل کوره های انفجاری اضافه کرده و یا به داخل فولاد مذاب بریزند (به داخل کوره یا ملاقه).

فولاد مذاب را از کوره های به داخل قالب می ریزند و از آن شمش تهیه می کنند. این شمش ها را در گودال های مرطوب انبار می نمایند، مثلاً در کوره های دردار زیرزمینب، جایی که بتوان شمش ها را قبل از ارسال برای نورد یا فرآیندهای دیگر گرم نمود.

حوادث

رخدادحوادث در صنعت آهن و فولاد، بیشتر از صنایع دیگر مربوط به فرآیندهای آن است، مانند؛ بخش شدن، انفجارات گاز، بیرون ریختن و پرتاب فلز مذاب یا گدازه حرکت لوکوموتیوها، واگن های بزرگ، واگن دوچرخ، پرکننده های کوره، جرثقیل ها و ملاقه ها (پاتیل های حاوی فلز مذاب) سایر بارهای سنگین که به آن ها آویخته هستند، افتادن اجسام سنگین و انسداد کف کارگاه ها و مسیرهای عبور و مرور. اغلب خطرها چندگانه هستند، مثل، افتادن یک پاتیل فلز مذاب از جرثقیلی که در بالای یک مسیر شلوغ در حال حرکت است.

وقوع سوختگی در جاهای مختلف کارخانه شایع است؛ در جلوی کوره ها، در هنگام خالی کردن کوره، تماس با بخار فلز مذاب بر اثر کج شدن یا افتادن پاتیل ها، در هنگام خالی کردن شمش ها در چاله های مرطوب (انبار کردن)، سقوط در فلز مذاب به علت سهل انگاریف آسیب چشم ها و دیگر قسمت های بدن در اثر ترشحات و یا جرقه ها. انفجار در پاتیل های حاوی فلز مذاب یا گدازه به علت فرو بردن یک وسیله خیس در آن و در نتیجه پخش ذرات فلز داغ در یک محدوده وسیع. افزایش استفاده از اکسیژن در فولادسازی جدید، خطر انفجار را زیادتر کرده است، مثلاً در هنگام انتقال، ذخیره، توزیع و استفاده از آن.

حمل و نقل مکانیکی در صنعت آهن و فولاد الزامی است و استفاده از لکوموتیوها و خطوط آهن در صنایع بزرگ و کارهای سنگین بسیار زیاد است. در رفتن واگن ها به علت نقص فنی یا اشتباه در هدایت، به خصوص هنگام اتصال آن ها و گیرکردن بین واگن ها، خوب نبستن واگن ها به یکدیگر و واژگون شدن واگن های چهار چرخ یا دوچرخ، می توانند خسارات جانی شدیدی به وجود آورند. افراد ممکن است از بالای وسایل پرکننده کوره هایی که روی ریل حرکت می کنند به پایین سقوط نمایند، یا بین آن ها گیر کنند.

شکستن جرثقیل یا نقص فنی بعضی از قسمت های آن (زنجیر بالابر، قلاب ها و …) ممکن است باعث کج شدن یا افتادن پاتیل ها، شمش ها و … شود. باید قلاب کردن پاتیل ها یا عدم ارتباط بین رانندگان جرثقیل و کسانی که مسئول قلاب کردن هستند، ممکن است نتایج مشابهی در برداشته باشد. حوادث ممکن است در مسیر عبور جرثقیلی که در بالا حرکت می کند نیز پیش آید (نقص در نحوه رانندگی). رانندگان جرثقیل نیز ممکن است بر اثر عدم احتیاط هنگام ورود بو خروج از اتاقک خود دچار حادثه شوند.

کف کارگاه ها و راه های عبور ممکن است به دلیل تجمع وسایل و ابزار بسته شوند. ابزارها خیلی زود فرسوده می شوند و استفاده از آن ها خطرناک می گردد. گرچه مکانیزه شدن، تا حد زیادی استفاده از وسایل دستی را کم کرده است ولی هنوز این حوادث زیاد اتفاق می افتند. نگهداری و تعمیر منظم دستگاه ها، دارای اهمیت خاصی در جلوگیری از بروز حوادث می باشد و هدف بالا بردن میزان کارآیی وسایل و ابزار است، زیرا نقص آن ها می تواند حوادث جبران ناپذیری به وجود آورد. همچنین حفاظ دستگاه ها باید در شرایط خوب نگهداری و به خوبی عمل نمایند.

مسمومیت با مونوکسیدکربن

در صنعت آهن و فولاد مقادیر زیادی گاز در کوره های انفجاری، تبدیل کننده و کوره های کک تولید می شود. بعد از زدودن غبارها، این گازها به عنوان سوخت در بعضی از دستگاه ها مورد استفاده قرار می دهند و گاهی نیز از آن ها به عنوان ماده خام در صنایع شیمیایی استفاده می کنند. این گازها شامل مقادیر زیادی مونوکسیدکربن هستند (گاز کوره های انفجاری 22 تا 30 درصد، گاز کوره های کک 5 تا 10 درصد، گاز کوره های مبدل 68 تا 70 درصد مونوکسیدکربن دارد).

بعضی مواقع مونوکسیدکربن از بالا یا دبنه کوره های انفجاری یا از لوله های گاز موجود در داخل کارخانه نشت می کند و باعث مسمومیت حاد می شود. در بیشتر موارد مسمومیت حاد با این گاز، هنگام کار کردن در اطراف کوره های انفجاری و به خصوص هنگام تعمیرات به وجود می آید.

در بقیه موارد نیز مسمومیت هنگام کار در اطراف اجاق های داغ، گشت در اطراف بدنه کوره ها برای بازدید، در هنگام کار در نزدیک راس کوره و یا آزاد شدن گاز بر اثر انفجار در نزدیک گودال خاکسترها و ترک بدنه کوره (به علت کوبیدن به آن) به وجود می آید. همچنین ممکن است مسمومیت به علت آزاد شدن گاز از شیرهای آب بند یا دیگ های مسدود، در کارگاه های فولادسازی یا دستگاه های نورد، اطاق دیگ های بخار، هواکش ها، در اثر نشت، باقی ماندن گاز در رسوب دهنده های الکترواستاتیک و همچنین بستن ناگهانی ماشین های دمنده و بستن شیرهای لوله رخ دهد.

قرار گرفتن در معرض گرما

در هنگام تهیه آهن (کار جلوی کوره های انفجاری)، ساخت فولاد، تهیه شمش و ریخته گری های پی درپی (کار در مقابل کوره)، تهیه کک (کار در مقابل و بالای کوره) همه موجب فرسایش و تماس با حرارت زیاداست. لذا گرمازدگی یک موضوع عادی است، به خصوص در فصل گرم سال، انقباض های عضلانی به علت کم شدن نمک به دلیل تعریق زیاد بسیار شایع است.

غبار

در بسیاری از فرآیندهای تولید آهن و فولاد، غبار زیادی تولید می شود، به خصوص در فرآیند تولید خاکستر، در جلوی کوره های انفجاری و کوره های فولاد و تهیه شمش فولاد، غبارهای ناشی از سنگ آهن یا فلزات آهنی به سرعت باعث فیبروز ریه نمی شوند و پنوموکونیوز نیز شایع نیست. چنین تصور می شود که برخی سرطان های ریوی بر اثر مواد سرطان زای موجود در بعضی دودها به وجود می آید. دوده های غلیظی که در هنگام استفاده از اکسیژن در کوره های باز ایجاد می شود، ممکن است بر روی راننده جرثقیل ها به خصوص تاثیر بگذارد.

کارگرانی که به فرش کردن کوره های انفجاری و کوره های فولادسازی یا آجر نسوز (حاوی 80 درصد سیلیس) اشتغال دارند، در معرض خطر «سیلیکوزیس» هستند. پاتیل ها نیز با آجر نسوز پوشانده شده اند و غالباً باید آن ها را تعمیر کرد. البته باید به خاطر داشت که سیلیکای موجود در آجرهای مقاوم بیشتر از شکل سیلیکات است که باعث سلیکوزیس نمی شود ولی نمی تواند موجب «پنوموکونیوزیس» بشود. گاهی کارگران ممکن است در معرض دودهای غلیظ ابر مانند قرار گیرند.

مخاطرات گوناگون دیگر

پرتوهای ناشی از حرارت کوره ها ممکن است سبب آسیب چشم ها گردد، مگر این که از وسایل حفاظتی مناسب استفاده شود. دستگاه های دمنده، کارگاه های اکسیژن و دمنده های خالی کننده گازها صدای شدیدی تولید می کنند.

کوره های الکتریکی با ولتاژ بالا منبع قابل توجه ایجاد سروصدا هستند و ممکن است موجب کاهش شنوایی گردند. بنابراین، کارگران کوره ها را باید به وسیله عایق سازی منبع صدا و حفاظ های ضد صدا محافظت کرد و زمان تماس با صدای شدید را کم نمود. از حفاظ های گوش(داخل گوشی یا روی گوشی) فقط در مواردی باید استفاده شود که سایر تدابیر غیر کافی باشند.

تدابیر ایمنی و بهداشتی

تشکیلات ایمنی

امکانات ایمنی در صنعت آهن و فولاد از اهمیت اصی برخوردار اس، زیرا ایمنی به مقدار زیاد به واکنش کارگران نسبت به مخاطرات بالقوه محیط کار بستگی دارد. گرچه مسئولیت اولیه به عهده مدیریت برای ایجاد شرایط ایمن می باشد، ولی همکاری کلیه افراد شاغل در این صنعت به خصوص بسیار ضروری است. کمیته ایمنی، نمایندگان ایمنی کارگران، تشویق درباره پیشنهادهای ایمنی، رقابت، شعارها، هشدارها و پوسترها همگی می توانند نقش مهمی در این زمینه ایفا کنند. تهیه آمار از حوادث مناطق خطر آفرین را مشخص می کند و نیاز برای حفاظت فیزیکی و تاکید بیشتر بر نگهداری و تعمیر را در این مناطق روشن می سازد. ارزش لباس های محافظ گوناگون را می توان ارزیابی نمود و مزایای استفاده از آن ها را برای کارگران آشکار ساخت.

کارآموزی

باید شامل روش های کار کردن ایمن، اجتناب از خطرها و استفاده از وسایل حفاظت فردی شود. هر گاه روش های جدیدی نظیر فرآیند LD مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است حتی افرادی که دارای تجربه زیاد کار با دستگاه های قدیمی هم هستند، نیاز به کارآموزی داشته باشند.

کارآموزی برای کلیه کارکنان در هر سطحی با ارزش است. باید سعی شود که کارکنان را با روش های ایمن کار، پرهیز از کارهای غیر ایمن، مقررات ایمنی و پیش بینی های قانونی درباره پیشگیری از حوادث، آشنا و دانش آن ها را تازه کرد. کارآموزی باید به وسیله افراد وارد انجام گیرد و از کلیه امکانات سمعی و بصری کمک گرفته شود.

تدابیر مهندسی

تمام قسمت های خطرناک ماشین ها، مانند بالابرها، نقاله ها، میله های طویل انتقالف دنده های جرثقیل های بالاسر، باید به طور مطمئنی حفاظ گذاری شوند. بازبینی، معاینه و نگهداری از کلیه قسمت های دستگاه ها و به خصوص جرثقیل ها، قرقره های بالابرها، زنجیرها، قلاب ها و غیره باید به طور منظم انجام شود. قسمت های خراب باید تعویض شوند. وزن ایمن بارها باید به خوبی مشخص و قسمت های خراب دستگاه ها در محلی به طور منظم نگهداری گردند. ورود به جرثقیل های بالای سر باید در صورت امکان به وسیله پلکان انجام گیرد.

اگر استفاده از یک نردبان قائم ضروری باشد، باید هنگام استفاده آن را با قلاب به جرثقیل متصل کرد. باید حتی المقدور سعی کرد که از جرثقیل های بالاسر هنگامی که افراد در زیر آن مشغول به کار هستند، خودداری شود. همان طور که قانون در بعضی کشورها تصریح می کند، باید سوئیچ دنده مناسبی بر روی این گونه جرثقیل ها نصصب گردد تا از برخورد آن ها با یکدیگر در صورتی که دو جرثقیل یا بیشتر همزمان مشغول کار باشند، جلوگیری شود.

لکوموتیوها، ریل ها، واگن ها ی چهارچرخه و دوچرخه و اتصالات را باید به نحو مطلوب طراحی کرد و از آن ها خوب نگهداری نمود. نصب یک سیستم هشداردهنده و علامت دهنده بسیار ضروری است. حرکت در هنگام متصل کردن واگن ها و عبور از بین آن ها باید اکیداً ممنوع شود. هیچ کاری بر روی وسیله حمل یک پر کننده کوره در هنگام عملیات نباید انجام گیرد.

مراقبت زیادی باید برای انبار کردن اکسیژن به عمل آید، و توزیع آن به قسمت های مختلف بهتر است به وسیله لوله کشی انجام شود، لوله ها کاملاً مشخص باشند و از نزدیک کرد شعله به آن ها پرهیز گردد.

نظم و ترتیب باید دائماً رعایت شود، پراکنده شدن وسایل و ابزار کار در کف محل کار نه تنها باعث خراب شدن آن ها می شود، بلکه گاهی سبب افتادن افراد و تماس با مواد مذاب می گردد. کلیه وسایل و ابزار باید طبقه بندی و در جای مناسب قرار داده شوند. روشنایی قسمت ها و حفاظ دستگاه ها باید در حد کمال باشد.