ایمنی در صنعت فولاد

به نقل از رسول دانیال زاده نمین کارآفرین صنعت فولاد؛ امروزه توليد فولاد، شاخص پيشرفت ملي بوده و اساس توليد انبوه، در ساير صنايع، مانند؛ كشتي‌سازي، اتومبيل‌سازي، ساختمان، ماشين‌سازي، تهيه ابزار و توليد لوازم خانگي و صنعتي مي‌باشد. توسعه حمل‌ونقل به خصوص حمل‌ونقل دريايي، امكان تبادل مواد خام مورد نياز(سنگ‌هاي معدني آهن، زغال سنگ، نفت، آهن‌هاي قراضه و مواد افزودني) را با ارزش اقتصادي فراهم آورده است. ب

نابراين نزديك بودن معادن سنگ آهن به معادن زغال سنگ ديگر مزيت چنداني محسوب نمي‌شود و كشورهاي عمده صنعتي با تأسيس كارخانه‌هاي ذوب آهن و فولادسازي در سواحل خود به راحتي نيازهاي‌خود را از نظر مواد خام برآورده كرده و آن‌ها را از كشورهاي صادركننده وارد مي‌نمايند. كشورهاي صادركننده نيز از مواد صنعتي مرغوب بهره‌مند مي‌گردند. در دهه‌هاي گذشته، فرآيند احياي مستقيم توسعه يافته و كيفيت خود را به اثبات رسانده‌اند. سنگ‌هاي آهن با عيار بالا، به وسيله خارج كردن اكسيژن موجود در آن‌ها به آهن اسفنجي تبديل مي‌گردد و در نتيجه يك ماده آهني جايگزين يك ماده بي‌مصرف مي‌شود.

آهن و توليد فولاد

توليد جهاني ذوب آهن در سال 1979 بالغ بر 526 ميليون تن گرديد كه 80 ميليون تن آن در آمريكا، 109 ميليون تن در شوروي(سابق)، 98 ميليون تن در جامعه اروپا(35 ميليون تن در جمهوري فدرال آلمان )، 83 ميليون تن نيز متعلق به ژاپن بود. توليد جهاني شمش فولاد در سال 1976 بالغ بر 796 ميليون تن بود كه از اين مقدار 126 ميليون تن در آمريكاف 149 ميليون تن در شوروي سابق، 140ميليون تن در كشورهاي اروپايي (46 ميليون تن توسط جمهوري فدرال آلمان و 24 ميليون تن توسط كشور ايتاليا) 112ميليون تن در ژاپن و 34 ميليون تن در چين توليد شد.

امروزه تمايل به بر اين است كه كل صنعت تهيه فولاد از موقع دريافت سنگ آهن و زغال سنگ تا مراحل نهايي توليد، در يك جا جمع شود. چنين مجتمع‌هاي تهيه فولاد با ظرفيت توليد تا 10 ميليون تن در سال در بسياري از كشورهاي توليد كننده عمده فولاد بسيار است. البته كارخانه‌هاي كوچكي هم وجود دارند كه توليد آن‌ها فقط آهن، فولاد و يا نوع به خصوصي از فولاد است.

ساخت آهن

قسمت اساسي كارخانه، كوره‌هاي انفجاري است كه سنگ آهن را ذوب كرده (احياء) و به چدن تبديل مي‌نمايد. كوره را از بالا با سنگ آهن، كك و سنگ آهك پر مي‌كنند و هواي داغ و اكسيژن را از زير به داخل كوره مي‌دمند. مونوكسيدكربن حاصل از كك، سنگ آهك به عنوان يك مادة گدازنده عمل مي‌كند. در حرارت 1600 درجه سانتي‌گراد، چدن ذوب شده و در ته كوره جمع مي‌شود و سنگ آهك ب چند بار تخليه و باقيمانده‌ها را براي مصارف ديگر به قسمت ذوب فلزات و فولادسازي به كار مي‌برند.

بعضي از كارخانه‌هاي بزرگ، خود اراي كوره كك‌سازي نيز مي‌باشند. همان‌طور كه در بالا ذكر شد، سنگ آهن را قبل از ريختن به داخل كوره انفجاري طي مراحل مختلفي (شستن، خردكردن به اندازه‌هاي مناسب، غربال كردن، جداسازي قطعات كوچك و نخاله‌ها، داغ كردن و …) آماده مي‌نمايند. سرباره‌ها را نيز براي مصارف ديگر از كوره خارج و به قسمت‌هاي ديگر مي‌فرستند (توليد سمنت).

فولادسازي

چدن داراي مقادير زيادي كربن و ناخالصي‌هاي ديگر مي‌باشد (به خصوص گوگرد و فسفر)، لذا بايد تصفيه شود. مقدار كربن را بايد كم كرد، ناخالصي‌ها را بايد كم كرد، ناخالصي‌ها را اكسيد كرده و آهن را تبديل به فلزي بسيار قابل انعطاف نمود، تا چكش‌خوار و قابل استفاده شود. هدف از فولادسازي نيز همين است. سه نوع كوره براي تهيه فولاد وجود دارد، كوره باز، كوره مبدل و كوره الكتريكي. براي تهيه فولاد در كوره‌هاي باز (نفت‌سوز يا گاز سوز) از چدن يا قراضه‌هاي آهن استفاده مي‌شود. اين روش به تدريج به وسيله كوره‌هاي مبدل جايگزين مي‌گردد. در كوره‌هاي مبدل هوا يا اكسيژن به داخل اكسيژن مذاب دميده مي شود.  در كوره‌هاي الكتريكي، آهن قراضه‌هاي با كيفيت بالا و قطعات آهن اسفنجي، مواد خام مورد نياز را تشكيل مي‌دهند.

فولادهاي مخصوص آلياژهايي از فولاد هستند كه از تركيب عناصر فلزي ديگر با آن تهيه مي‌گردند و داراي كيفيت خاص بوده و براي مقاصد ويژه‌اي ساخته مي‌شوند. مثلاً افزودن كرم براي جلوگيري از زنگ زدن، استفاده از «تنگستن» براي سخت كردن و افزايش مقاومت فولاد در مقابل حرارت‌هاي بالا، اضافه‌كردن نيكل براي افزايش استحكامف قابليت خم شدن و مقاومت در مقابل سايش. اين مواد آلياژ ساز را ممكن است به داخل كوره‌هاي انفجاري اضافه كرده و يا به داخل فولاد مذاب بريزند (به داخل كوره يا ملاقه).

فولاد مذاب را از كوره‌هاي به داخل قالب مي‌ريزند و از آن شمش تهيه مي‌كنند. اين شمش‌ها را در گودال‌هاي مرطوب انبار مي‌نمايند، مثلاً در كوره‌هاي دردار زيرزمينب، جايي كه بتوان شمش‌ها را قبل از ارسال براي نورد يا فرآيندهاي ديگر گرم نمود.

حوادث

رخدادحوادث در صنعت آهن و فولاد، بيشتر از صنايع ديگر مربوط به فرآيندهاي آن است، مانند؛ بخش شدن، انفجارات گاز، بيرون ريختن و پرتاب فلز مذاب يا گدازه حركت لوكوموتيوها، واگن‌هاي بزرگ، واگن دوچرخ، پركننده‌هاي كوره، جرثقيل‌ها و ملاقه‌ها (پاتيل‌هاي حاوي فلز مذاب) ساير بارهاي سنگين كه به آن‌ها آويخته هستند، افتادن اجسام سنگين و انسداد كف كارگاه‌ها و مسيرهاي عبور و مرور. اغلب خطرها چندگانه هستند، مثل، افتادن يك پاتيل فلز مذاب از جرثقيلي كه در بالاي يك مسير شلوغ در حال حركت است.

وقوع سوختگي در جاهاي مختلف كارخانه شايع است؛ در جلوي كوره‌ها، در هنگام خالي كردن كوره، تماس با بخار فلز مذاب بر اثر كج شدن يا افتادن پاتيل‌ها، در هنگام خالي كردن شمش‌ها در چاله‌هاي مرطوب (انبار كردن)، سقوط در فلز مذاب به علت سهل‌انگاريف آسيب چشم‌ها و ديگر قسمت‌هاي بدن در اثر ترشحات و يا جرقه‌ها. انفجار در پاتيل‌هاي حاوي فلز مذاب يا گدازه به علت فرو بردن يك وسيله خيس در آن و در نتيجه پخش ذرات فلز داغ در يك محدوده وسيع. افزايش استفاده از اكسيژن در فولادسازي جديد، خطر انفجار را زيادتر كرده است، مثلاً در هنگام انتقال، ذخيره، توزيع و استفاده از آن.

حمل و نقل مكانيكي در صنعت آهن و فولاد الزامي است و استفاده از لكوموتيوها و خطوط آهن در صنايع بزرگ و كارهاي سنگين بسيار زياد است. در رفتن واگن‌ها به علت نقص فني يا اشتباه در هدايت، به خصوص هنگام اتصال آن‌ها و گيركردن بين واگن‌ها، خوب نبستن واگن‌ها به يكديگر و واژگون شدن واگن‌هاي چهار چرخ يا دوچرخ، مي‌توانند خسارات جاني شديدي به وجود آورند. افراد ممكن است از بالاي وسايل پركننده كوره‌هايي كه روي ريل حركت مي‌كنند به پايين سقوط نمايند، يا بين آن‌ها گير كنند.

شكستن جرثقيل يا نقص فني بعضي از قسمت‌هاي آن (زنجير بالابر، قلاب‌ها و …) ممكن است باعث كج شدن يا افتادن پاتيل‌ها، شمش‌ها و … شود. بايد قلاب كردن پاتيل‌ها يا عدم ارتباط بين رانندگان جرثقيل و كساني كه مسئول قلاب كردن هستند، ممكن است نتايج مشابهي در برداشته باشد. حوادث ممكن است در مسير عبور جرثقيلي كه در بالا حركت مي‌كند نيز پيش آيد (نقص در نحوه رانندگي). رانندگان جرثقيل نيز ممكن است بر اثر عدم احتياط هنگام ورود بو خروج از اتاقك خود دچار حادثه شوند.

كف كارگاه‌ها و راه‌هاي عبور ممكن است به دليل تجمع وسايل و ابزار بسته شوند. ابزارها خيلي زود فرسوده مي‌شوند و استفاده از آن‌ها خطرناك مي‌گردد. گرچه مكانيزه شدن، تا حد زيادي استفاده از وسايل دستي را كم كرده است ولي هنوز اين حوادث زياد اتفاق مي‌افتند. نگهداري و تعمير منظم دستگاه‌ها، داراي اهميت خاصي در جلوگيري از بروز حوادث مي‌باشد و هدف بالا بردن ميزان كارآيي وسايل و ابزار است، زيرا نقص آن‌ها مي‌تواند حوادث جبران‌ناپذيري به وجود آورد. همچنين حفاظ دستگاه‌ها بايد در شرايط خوب نگهداري و به خوبي عمل نمايند.

مسموميت با مونوكسيدكربن

در صنعت آهن و فولاد مقادير زيادي گاز در كوره‌هاي انفجاري، تبديل كننده و كوره‌هاي كك توليد مي‌شود. بعد از زدودن غبارها، اين گازها به عنوان سوخت در بعضي از دستگاه‌ها مورد استفاده قرار مي‌دهند و گاهي نيز از آن‌ها به عنوان ماده خام در صنايع شيميايي استفاده مي‌كنند. اين گازها شامل مقادير زيادي مونوكسيدكربن هستند (گاز كوره‌هاي انفجاري 22 تا 30 درصد، گاز كوره‌هاي كك 5 تا 10 درصد، گاز كوره‌هاي مبدل 68 تا 70 درصد مونوكسيدكربن دارد).

بعضي مواقع مونوكسيدكربن از بالا يا دبنه كوره‌هاي انفجاري يا از لوله‌هاي گاز موجود در داخل كارخانه نشت مي‌كند و باعث مسموميت حاد مي‌شود. در بيشتر موارد مسموميت حاد با اين گاز، هنگام كار كردن در اطراف كوره‌هاي انفجاري و به خصوص هنگام تعميرات به وجود مي‌آيد.

در بقيه موارد نيز مسموميت هنگام كار در اطراف اجاق‌هاي داغ، گشت در اطراف بدنه كوره‌ها براي بازديد، در هنگام كار در نزديك رأس كوره و يا آزاد شدن گاز بر اثر انفجار در نزديك گودال خاكسترها و ترك بدنه كوره (به علت كوبيدن به آن) به وجود مي‌آيد. همچنين ممكن است مسموميت به علت آزاد شدن گاز از شيرهاي آب‌بند يا ديگ‌هاي مسدود، در كارگاه‌هاي فولادسازي يا دستگاه‌هاي نورد، اطاق ديگ‌هاي بخار، هواكش‌ها، در اثر نشت، باقي‌ماندن گاز در رسوب دهنده‌هاي الكترواستاتيك و همچنين بستن ناگهاني ماشين‌هاي دمنده و بستن شيرهاي لوله رخ دهد.

قرار گرفتن در معرض گرما

در هنگام تهيه آهن (كار جلوي كوره‌هاي انفجاري)، ساخت فولاد، تهيه شمش و ريخته‌گري‌هاي پي‌درپي (كار در مقابل كوره)، تهيه كك (كار در مقابل و بالاي كوره) همه موجب فرسايش و تماس با حرارت زياداست. لذا گرمازدگي يك موضوع عادي است، به خصوص در فصل گرم سال، انقباض‌هاي عضلاني به علت كم شدن نمك به دليل تعريق زياد بسيار شايع است.

غبار

در بسياري از فرآيندهاي توليد آهن و فولاد، غبار زيادي توليد مي‌شود، به خصوص در فرآيند توليد خاكستر، در جلوي كوره‌هاي انفجاري و كوره‌هاي فولاد و تهيه شمش فولاد، غبارهاي ناشي از سنگ آهن يا فلزات آهني به سرعت باعث فيبروز ريه نمي‌شوند و پنوموكونيوز نيز شايع نيست. چنين تصور مي‌شود كه برخي سرطان‌هاي ريوي بر اثر مواد سرطان‌زاي موجود در بعضي دودها به وجود مي‌آيد. دوده‌هاي غليظي كه در هنگام استفاده از اكسيژن در كوره‌هاي باز ايجاد مي‌شود، ممكن است بر روي راننده جرثقيل‌ها به خصوص تأثير بگذارد.

كارگراني كه به فرش‌كردن كوره‌هاي انفجاري و كوره‌هاي فولادسازي يا آجر نسوز (حاوي 80 درصد سيليس) اشتغال دارند، در معرض خطر «سيليكوزيس» هستند. پاتيل‌ها نيز با آجر نسوز پوشانده شده‌اند و غالباً بايد آن‌ها را تعمير كرد. البته بايد به خاطر داشت كه سيليكاي موجود در آجرهاي مقاوم بيشتر از شكل سيليكات است كه باعث سليكوزيس نمي‌شود ولي نمي‌تواند موجب «پنوموكونيوزيس» بشود. گاهي كارگران ممكن است در معرض دودهاي غليظ ابر مانند قرار گيرند.

مخاطرات گوناگون ديگر

پرتوهاي ناشي از حرارت كوره‌ها ممكن است سبب آسيب چشم‌ها گردد، مگر اين كه از وسايل حفاظتي مناسب استفاده شود. دستگاه‌هاي دمنده، ‌كارگاه‌هاي اكسيژن و دمنده‌هاي خالي‌كننده گازها صداي شديدي توليد مي‌كنند.

كوره‌هاي الكتريكي با ولتاژ بالا منبع قابل توجه ايجاد سروصدا هستند و ممكن است موجب كاهش شنوايي گردند. بنابراين، كارگران كوره‌ها را بايد به وسيله عايق‌سازي منبع صدا و حفاظ‌هاي ضد صدا محافظت كرد و زمان تماس با صداي شديد را كم نمود. از حفاظ‌هاي گوش(داخل گوشي يا روي گوشي) فقط در مواردي بايد استفاده شود كه ساير تدابير غير كافي باشند.

تدابير ايمني و بهداشتي

تشكيلات ايمني

امكانات ايمني در صنعت آهن و فولاد از اهميت اصي برخوردار اس، زيرا ايمني به مقدار زياد به واكنش كارگران نسبت به مخاطرات بالقوة محيط كار بستگي دارد. گرچه مسئوليت اوليه به عهده مديريت براي ايجاد شرايط ايمن مي‌باشد، ولي همكاري كليه افراد شاغل در اين صنعت به خصوص بسيار ضروري است. كميته ايمني،‌ نمايندگان ايمني كارگران، تشويق درباره پيشنهادهاي ايمني، رقابت، شعارها،‌ هشدارها و پوسترها همگي مي‌توانند نقش مهمي در اين زمينه ايفا كنند. تهيه آمار از حوادث مناطق خطر آفرين را مشخص مي‌كند و نياز براي حفاظت فيزيكي و تأكيد بيشتر بر نگهداري و تعمير را در اين مناطق روشن مي‌سازد. ارزش لباس‌هاي محافظ گوناگون را مي‌توان ارزيابي نمود و مزاياي استفاده از آن‌ها را براي كارگران آشكار ساخت.

كارآموزي

بايد شامل روش‌هاي كار كردن ايمن، اجتناب از خطرها و استفاده از وسايل حفاظت فردي شود. هر گاه روش‌هاي جديدي نظير فرآيند LD مورد استفاده قرار گيرد، ممكن است حتي افرادي كه داراي تجربه زياد كار با دستگاه‌هاي قديمي هم هستند، نياز به كارآموزي داشته باشند.

كارآموزي براي كليه كاركنان در هر سطحي با ارزش است. بايد سعي شود كه كاركنان را با روش‌هاي ايمن كار، پرهيز از كارهاي غير ايمن، مقررات ايمني و پيش‌بيني‌هاي قانوني درباره پيشگيري از حوادث، آشنا و دانش‌آن‌ها را تازه كرد. كارآموزي بايد به وسيله افراد وارد انجام گيرد و از كليه امكانات سمعي و بصري كمك گرفته شود.

تدابير مهندسي

تمام قسمت‌هاي خطرناك ماشين‌ها، مانند بالابرها، نقاله‌ها، ميله‌هاي طويل انتقالف دنده‌هاي جرثقيل‌هاي بالاسر، بايد به طور مطمئني حفاظ‌گذاري شوند. بازبيني، معاينه و نگهداري از كليه قسمت‌هاي دستگاه‌ها و به خصوص جرثقيل‌ها، قرقره‌هاي بالابرها، زنجيرها، قلاب‌ها و غيره بايد به طور منظم انجام شود. قسمت‌هاي خراب بايد تعويض شوند. وزن ايمن بارها بايد به خوبي مشخص و قسمت‌هاي خراب دستگاه‌ها در محلي به طور منظم نگهداري گردند. ورود به جرثقيل‌هاي بالاي سر بايد در صورت امكان به وسيله پلكان انجام گيرد.

اگر استفاده از يك نردبان قائم ضروري باشد، بايد هنگام استفاده آن را با قلاب به جرثقيل متصل كرد. بايد حتي‌المقدور سعي كرد كه از جرثقيل‌هاي بالاسر هنگامي كه افراد در زير آن مشغول به كار هستند، خودداري شود. همان‌طور كه قانون در بعضي كشورها تصريح مي‌كند، بايد سوئيچ دنده مناسبي بر روي اين گونه جرثقيل‌ها نصصب گردد تا از برخورد آن‌ها با يكديگر در صورتي كه دو جرثقيل يا بيشتر همزمان مشغول كار باشند، جلوگيري شود.

لكوموتيوها، ريل‌ها، واگن‌ها ي چهارچرخه و دوچرخه و اتصالات را بايد به نحو مطلوب طراحي كرد و از آن‌ها خوب نگهداري نمود. نصب يك سيستم هشداردهنده و علامت دهنده بسيار ضروري است. حركت در هنگام متصل كردن واگن‌ها و عبور از بين آن‌ها بايد اكيداً ممنوع شود. هيچ كاري بر روي وسيله حمل يك پر كننده كوره در هنگام عمليات نبايد انجام گيرد.

مراقبت زيادي بايد براي انبار كردن اكسيژن به عمل آيد، و توزيع آن به قسمت‌هاي مختلف بهتر است به وسيله لوله‌كشي انجام شود، لوله‌ها كاملاً مشخص باشند و از نزديك كرد شعله به آن‌ها پرهيز گردد.

نظم و ترتيب بايد دائماً رعايت شود، پراكنده شدن وسايل و ابزار كار در كف محل كار نه تنها باعث خراب شدن آن‌ها مي‌شود، بلكه گاهي سبب افتادن افراد و تماس با مواد مذاب مي‌گردد. كليه وسايل و ابزار بايد طبقه‌بندي و در جاي مناسب قرار داده شوند. روشنايي قسمت‌ها و حفاظ دستگاه‌ها بايد در حد كمال باشد.