（China Machinery TDI International Engineering Co.,Itd-Luoyang, Henan, 471000） 【摘要】金属热处理生产过程中会产生很多影响人体健康和污染作业环境的危险和有害因素，本文结合轴承工厂设计经验，通过分析轴承零件热处理生产过程中产生的各种危害因素和原因，阐述了在轴承热处理车间设计中应该采取的安全卫生措施设计。
[Abstract] The process of metal thermal treatment causes a lot of dangerous and harmful factors which will affect workers" health and pollute workshop environment. Based on experiences of bearing factories designs, my paper investigates harmful factors generated during the produce process of bearing parts" thermal treatment and their casues. My research deals with the safety and sanitation measures design which should be taken in designs of bearing thermal treatment workshop.
【关键词】安全卫生；危害因素；设计；措施
[Key Words] Safety and Sanitation; Harmful Factors; Design; Measures;
轴承热处理是轴承零件加工过程中的重要工序，同时又是轴承制造过程中的能源消耗和环境污染大户，虽然随着科技的发展，热处理技术和装备水平也有了很大提高，但生产过程中仍然有很多影响安全卫生和工作环境的因素产生。进入现代社会，以人为本的理念已渗透到各个层面，为保障良好的工作环境和工作人员的身心健康，工程设计中安全卫生设施的设计尤显重要。
1 轴承热处理常用工装设备类型
轴承零件热处理车间生产环境较差，生产设备是产生不利环境因素的主要来源，目前轴承行业热处理车间的生产大部分是从淬火加热开始，常规工艺为马氏体淬火、渗碳或碳氮共渗、清洗、回火，淬火冷却介质主要为油基，清洗用苏打水。常用工装设备类型有：
（1）自动化生产线：按设备结构有网带炉、铸链炉、辊底炉、滚筒炉和转底炉生产线，课进行轴承零件的加热、冷却、清洗、回火。
（2）多用炉及井式炉：周期式炉，渗碳或碳氮共渗、淬火。
（3）真空炉：主要用于一些要求较高的小尺寸轴承零件的淬火、回火。
（4）感应加热设备：目前主要应用在转盘轴承和轿车轮毂轴承的热处理。
（5）盐浴炉、油炉：主要用于等温分级淬火和生产辅助工具的热处理。
（6）清洗设备：零件油淬火后的必备工序，主要采用高压清洗液清洗。
（7）气氛发生装置：用于制备淬火加热的保护气氛。
2 轴承热处理车间常见的危险和有害因素
抽成零件热处理生产过程中存在很多易燃、易爆物质和有毒有害的辅助生产材料，易造成各种危害。
2.1 常见的危险因素
轴承热处理生产常见的危险因素有：易燃、易爆、毒性物质，炽热物体及腐蚀性物质，坠落物体，工业用电等，其来源和危害程度见表1。
表1轴承热处理车间常见的危险因素
危险类别 来源 危险程度
易燃物质 淬火用油；渗剂、燃料和制备保护气氛的原料：甲醇、乙醇、丙烷、液化石油气、氢等 油温失控超过燃点既自行燃烧，易酿成火灾；气体燃烧泻出后遇明火既燃烧
易爆物质 熔盐；渗剂、燃料和可控气氛；高压气瓶、储罐 熔盐遇水即爆炸；燃气在空气中的浓度达到一定极限遇明火既爆炸
毒性物质 液体碳氮共渗用的原料及排放物：氰化钠、氰化钾等；气体渗碳的排放物：一氧化碳；盐浴中的氯化钡、亚硝酸钠和钡盐渣 造成急性中毒死亡
炽热物体及腐蚀性物质 高温炉；炽热工件、夹具和吊具；热油、熔盐；硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钾 热工件、热油、熔盐和强酸、强碱使皮肤烧伤
坠落物体 工件装运、 起吊 机械伤害、砸伤
工业用电 高频、中频设备、一般工业用电 触电、雷击
2.2 常见的有害因素
轴承热处理生产常见的有害因素有：热辐射，电磁辐射、噪声，有害气体等，其来源和危害程度见表2。
表2轴承热处理车间常见的有害因素
有害类别 来源 有害程度
热辐射 高温炉、炽热工件、夹具和吊具 作业环境高热，造成疲劳、中暑
电磁辐射 高频电源 可能造成中枢神经系统和植物神经系统功能紊乱
噪声 真空泵、压缩机、通风机；超声波清洗设备；工件输送机构转动；工件撞击和摩擦 长期处于高强度噪声环境里会造成听力下降
有害气体 盐浴炉烟雾；淬火油烟；一氧化碳、氨和甲醇、乙醇蒸气；强酸、强碱挥发物 引发各种慢性疾病
3 工厂设计中轴承热处理车间的安全卫生措施设计
工厂设计中的安全卫生设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用，设计要遵循国家主要法律、法规和规范性文件，符合国家标准和行业标准。对一切可能出现的危害因素，设置安全防护措施。
3.1 合理布置
（1）厂房宜建成独立、单层建筑，但在当前的轴承工厂建设中，为使物流和用地更合理，基本都建成联合厂房，热处理车间应该布置在联合厂房靠外墙的一侧或一端，利于采光、排气、排尘和消防，并设隔墙。
（2）厂房内设备布置应按生产流程做到工序衔接合理，工件运送线路短，设备间距合理，操作检修方便，符合安全卫生标准的要求。
（3）相同类型、产生相同危害的工序和设备集中布置，酸洗、高频等设备应隔成单独房间，液氨、液化石油气等储罐应在车间外设立独立房间，有危害的生产物料也要单独设立房间。
3.2 安全措施设计
（1）防火、防爆
轴承零件热处理车间防火等级为丁类，耐火等级为一、二级，墙体、隔墙、屋顶、地面必须为耐火材料，厂房内要配备足够的消防设施。储气罐、化学物品等易燃易爆物料设置单独阴凉的房间，房间要全室通风，设防火、防爆装置。盐浴炉生产区域远离水源，敞开式淬火油槽和油炉设盖板，平时在没有工件进出时盖上，近处杜绝明火。
（2）电气安全设计
为防止人体直接、间接的触电，电气系统要采用安全电压；保护接零或保护接地系统；漏电保护；绝缘；电气隔离等。开关盒、高压设备、配电设备等要设好防护，设计时必须严格遵守安全距离的规定；选用热处理炉要有防止误操作的安全联锁保护装置。
（3）防机械伤害
设备布置间距应符合安全操作的距离要求，通道标志明显，利于工件运送和吊车起吊；再制品件、料箱、料盘、物料等应设集中堆放地，离通道要有安全距离，避免人员碰伤。轴承热处理车间设计中，自动化生产线的控温仪表和炉子之间的配线通常采用地沟敷设，设计时要设防滑盖板 ，车间地面也应采用防滑材料。开放式的设备传动装置要设安全防护装置或护栏，油槽、水槽等设盖板。
(4)空气污染防护
轴承零件热处理生产过程中污染空气环境的主要有废气、粉尘，常规热处理设备产生的主要污染为炉内热气、水蒸气和油烟，最有效的方法是采用通风形式排放。通风方式分为局部通风和全室通风，局部通风是在产生污染物的源头通过风机和管道进行高空有组织排放，是防止室内污染优先考虑的通风措施。在污染源分散或不确定情况下，或在采用局部通风方式难以保证达标时，可采用全室通风无组织排放，可稀释环境空气中的污染物。
封闭式淬火油槽、清洗机和回火炉进出料口、回火油槽、盐浴炉等产生的废气，不需处理直接设置局部通风设备捕捉后高空排放，排出口高度应符合国家现行标准，盐浴炉、清洗机的通风系统不要和其它通风系统合用。气氛制备间、高频间、化学品库、工具库等设全室通风，定时或定期排风。车间地面、设备、建筑构件、吊车等表面积尘，宜采用真空吸尘，不得采用压缩空气吹扫 ；砂轮机等产尘设备不得和产生水蒸气、酸碱蒸气、油烟等设备合用通风系统
（5）防暑降温
轴承零件热处理因为设备都是加热炉，夏季工作环境比较差，防暑降温要从工艺设备选型、厂房总图位置、建筑型式和通风等方面采取综合措施来改善。
在总图布置中，厂房的位置要考虑朝向和风向，最好按夏季有利的方位布置，主要进风侧不得加建有碍进风辅助建筑。生产厂房内部要有良好的自然通风条件，厂房要有足够的高度，开设天窗或屋面通风器，通过门窗自然进风。进风窗下沿距地面不应高于1.2米，开启面积应满足通风要求。工艺设备选型要选择节能设备，炉子外壳温度要符合行业标准。操作工位设岗位风扇，车间要设条件良好的工人休息室。
（6）防噪声
轴承热处理车间产生的噪声主要是风机、空压机和通风噪声，通常采取消声、隔声和隔振措施。保护加热氮气制备装置使用的压缩空气最好用厂内空压站集中供应，如果无条件，在车间内设隔间做消声、减振处理，机械通风装置的风机一般设在室外。
4 结束语
近年来，随着科学技术的进步，应用和发展清洁热处理技术已经成为普遍共识，真空、离子、可控气氛等热处理新工艺新技术已经逐步应用。因此，设计人员在热处理车间的设计上，应积极推广清洁热处理生产技术，采用先进的生产工艺和设备，从源头削减污染，减少或避免生产过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人体健康和环境的危害。
【参考文献】
【1】GB15735-2004金属热处理生产过程安全卫生要求[S].
【2】JB8434-1996热处理环境保护技术要求[S].
【3】 中国机械工业勘察设计协会，上海市机电设计研究院有限公司.机电工业工程设计[M].北京：北京科学技术出版社，2011
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。