生产过程中的危险源

汽车生产现场主要有冲压、 焊接、 涂装、 总装四大车间组成。 汽车生产工艺流程图如图3.1所示。

图3.1 汽车生产工艺流程图

（1） 冲压车间。 负责冲压毛坯材料的接收、 清洗、 存放， 冲压件的拉伸、 整形、 修边、冲孔和翻边等， 冲压件成品的检验及储存。

（2） 焊装车间。 承担车身总成及其分总成的焊接装配生产任务。 它包括如下总成： 车身总成、 左／右侧围总成、 地板总成、 发动机舱总成、 中地板总成、 后地板总成、 左／右前车门总成、 左／右后车门总成、 行李箱盖总成和发动机盖总成。

（3） 涂装车间。 承担白车身的防锈机能及保证整车商品性。 它具体包括工件的漆前处理、 电泳底漆、 焊缝密封、 抗石击底涂、 中涂、 面涂、 烘干、 检查、 返修等工序和涂料及产品涂层的检验工作。

（4） 总装车间。 负责完成轿车的物料准备、 车身内饰、 底盘装配、 整车总装、 部分部件装配、 出厂检测和调整、 返修等任务。

一、 冲压工艺典型危险源

冲压工艺过程包括冲压毛坯材料的接收、 清洗和存放， 冲压件的拉深、 整形、 修边、 冲孔和翻边等， 冲压件成品的检验及储存。

冲压工艺应用的主要设备有冲压板坯清洗机、 机械多连杆压力机、 闭式四点单动压力机、 机器人传送装置、 皮带输送机、 减振垫、 模具研配压床、 自动卸废料装置、 主废料输送带、 支废料输送带、 电动叉车、 电动牵引平车、 电动双梁桥式起重机和大型模具 （A级）。

冲压车间工艺流程图如图3.2所示。

图3.2 冲压车间工艺流程图

冲压车间开卷落料图解如图3.3所示。

图3.3 冲压车间开卷落料图

冲压车间冲压线图解如图3.4所示。

图3.4 冲压车间冲压线图

冲压车间修模区图解如图3.5所示。

图3.5 冲压车间修模区图

（一） 冲压作业的压力加工过程

压力加工过程是上模具安装在压力机滑块上并随之运动， 被加工材料放于固定在压力机工作台的下模具上， 通过上模具相对于下模具作垂直往复直线运动， 完成对加工材料冲压的过程。 滑块每上下往复运动一次， 实现一个循环过程。 当上行程时， 滑块向上移动离开下模， 操作者可以伸手进入模口区， 进行出料、 清理废料、 送料、 定料等作业； 当下行程时，滑块向下运动进行冲压。 如果在滑块下行程期间， 人手尚未离开模口区， 或是在即将冲压瞬间手伸入模口区， 则随着冲模闭合手就会受到上模的挤压而发生冲压事故。

（二） 冲压事故的机制分析

从安全角度分析冲压作业中的物的状态、 人的行为以及人物关系可以看到， 在冲压作业正常进行的一个工作循环中， 滑块特殊的运动状态——垂直往复直线运动， 决定了冲压作业的危险性。 有关冲压事故的机制分析如下所述。

（1） 危险因素： 滑块的往复直线运动形式和上、 下模具的相对位置及间距。

（2） 危险空间： 指在滑块上所安装的模具 （包括附属装置） 对工作面在行程方向上的投影所包含的空间区域， 即上、 下模具之间形成的模口区。

（3） 危险时间： 滑块的下行程。 在上行程滑块向上运动离开下模时段是安全的。

（4） 危险事件： 在特定时间 （滑块的下行程）， 当人的手臂仍然处于危险空间 （模口区） 时， 就容易发生挤压、 剪切等机械伤害。

压力机设备的非正常状态是指设备存在着一定的缺陷或元件故障。 例如， 刚性离合器的转键、 键柄和直键断裂， 操纵器的杆件、 销针和弹簧折断， 牵引电磁铁的触点粘连不能释放， 中间继电器的触点粘连不动作， 行程开关失效， 制动钢带断裂等故障， 都会造成滑块运动失控形成连冲， 从而引起人身伤害事故。

（三） 冲压生产现场的危险源辨识

1. 机械伤害

（1） 压力机、 机械手都是自动化作业， 在正常工作时人员在格栅外监护， 但是设备调试、 维修时， 人员可能要进入压力机及其机械手工作区域， 可能会造成伤害， 压力机冲压后在清理过程中也可能会对作业人员造成伤害。

（2） 压力机、 机械手在检修过程中， 由于机械故障、 误起动、 违反操作规程等原因，可导致压力机、 机械手伤人事故。

（3） 压力机在冲压薄板件的过程中， 可能会产生少量的碎屑飞溅， 如果作业人员距离防护栅栏太近或者防护不当， 可能会造成人员伤害。

（4） 少量冲压件可能需要进行手工选料剪切， 在剪切过程中， 由于误操作或防护不当，易发生剪切设备伤人事故。

2. 触电伤害

压力机和机械手等电气设备在检修调试过程中， 由于违章操作、 防护不当可能发生触电事故； 另外， 冲压车间配电间、 变电间也会导致触电事故。

3. 物体打击

在搬运和堆垛冲压件过程中， 由于重心失稳或者防护不当， 可能会造成物体打击伤害。

压力机及其机械手设备较大， 在检修过程中可能会进行高空作业， 由于防护不当会引发高处坠落。

4. 噪声、 振动伤害

压力机在冲压过程中产生较大的噪声， 如果作业人员未戴防护耳塞可能会引起听觉损伤； 冲压过程中产生的振动也是巨大的， 如果作业人员长期在振动环境下工作会产生职业病。

5. 其他伤害

冲压模具由于其自身的故障或其他缺陷， 会引发压力机及其附属部件对人造成危害， 因此模具对操作作业人员的安全也有一定影响。 例如， 模具的强度不够， 在长年高压过程中断裂或破坏； 模具材料及其热处理没有达到适当的要求， 硬度太高容易引起模具脆裂； 冲压模具的紧固件用量较多， 主要有螺钉、 螺母、 弹簧、 柱销、 垫圈等， 这些零件如果选用质量不佳， 压力机长期工作使得紧固件松动， 引起冲压事故。

另外， 冲压件多为薄板， 周边比较尖锐锋利， 如果作业人员在搬运过程中， 由于违章操作或者防护不当， 可能会造成冲压件割伤事故。

二、 焊接工艺典型危险源

焊装承担车身总成及其分总成的焊接装配生产任务。 它具体包括车身总成、 左／右侧围总成、 地板总成、 发动机舱总成、 中地板总成、 后地板总成、 左／右前车门总成、 左／右后车门总成、 行李箱盖总成和发动机罩总成。

主要设备有电焊机 （悬挂点焊机、 手动螺柱焊机和自动螺柱焊机等）、 焊钳、 机器人、涂胶机、 滚边系统、 搬运及输送系统、 焊装车间二氧化碳汇流排。

焊装车间在焊接过程中会产生焊接烟尘和有害气体。 焊接烟尘中主要成分是铁、 硅、 锰等的氧化物， 其中锰化物是主要毒物。 有害气体主要是CO。 如果车间内通风设备布置不合理或失效， 就会造成有害气体的积聚， 造成人员中毒的危害。 因此焊装车间存在的主要危险包括有害气体、 火灾和爆炸、 触电伤害、 机械伤害、 物体打击、 车辆伤害和焊接烟尘等。

焊装车间工艺流程图如图3.6所示。

图3.6 焊装车间工艺流程图

焊装生产现场的危险源辨识

1. 机械伤害

（1） 焊接过程中， 经常要移动焊机， 有时候也使焊机倾斜一定角度， 对准焊接部位，焊接件虽然停止不动， 但焊工也可能误碰焊件造成板料划伤事故。 焊钳挂钩未装保护套， 使得焊钳脱出而对人造成撞击伤害；

（2） 焊接夹具有许多的凸起部件和锐角部位， 在上下夹具的过程中很容易造成夹伤、划伤、 碰伤等伤害。

（3） 机器人焊接作业区域一般为封闭式区域， 周围装有安全网和安全连锁门， 避免人员进入。 当作业人员在进行维修作业时， 会进入机器人活动区域， 此时一旦有人关闭安全门或者起动设备就可能造成人员伤害。

（4） 滚床在运行过程中， 如果人员靠近作业区域就可能产生撞击或擦伤事故。

2. 触电伤害

各类焊机、 焊接机器人、 电葫芦都是用电来驱动的， 在作业人员接触这些设备时， 由于防护不当、 设备、 线路故障或者作业人员的误操作， 势必会导致触电事故的发生。 具体危险因素有以下几项。

（1） 身体的某一部位接触到电弧焊机的焊钳、 焊条的导电部分时， 身体的其他部位接触到大地或电焊机的二次绕组； 人体的某一部位碰触到裸露而带电的接线头、 接线柱、 连接板和破损并裸露的电缆； 小容量电焊机长期过载使用， 一、 二次绕组绝缘击穿， 人体的某一部位碰触到无接地或接零的电焊机外壳； 电焊机因受雨淋或受潮， 绕组绝缘水平降低， 电焊机外壳漏电， 外壳又无接地或接零， 人体的某部位碰触到电焊机外壳。

（2） 悬点焊机都是通过变压器进行电压转换的， 变压器一旦发生故障 （如漏电等）， 就容易对电焊作业人员造成触电伤害。 焊钳绝缘块在焊接过程中掉落也会造成触电伤害。

（3） 焊接机器人工作中用的是高压动力电， 维修人员在检修过程中， 如果操作或者防护不当可能会发生触电或电击事故。

（4） 焊机内冷却水泄露， 导致焊机外壳带电， 可能发生触电事故。

（5） 另外， 焊装车间配电间、 车间变电间， 也会发生触电事故。

3. 起重伤害

（1） 电动葫芦长期起吊作业会使吊钩出现裂纹或断裂， 如果对吊钩进行补焊， 就很容易产生起吊伤害。

（2） 钢丝绳捻距内断丝数超过总丝数的10％， 如果日常检查检测不到位， 存在事故隐患， 容易使起吊过程中重物坠落造成伤害。

（3） 起吊过程中由于物件捆扎不牢会造成重物坠落伤人事件。

（4） 升降机起吊重物时， 常有超载现象， 钢丝绳因长期受到过载而发生断裂， 造成事故。

4. 物体打击

焊装车间多为大型零件或不规则零件， 作业人员在搬运各类物件时， 由于重心失稳或者防护不当， 可能会造成物体打击伤害； 焊装车间同涂装车间一样有悬挂链系统， 所以也会因为链条断裂而造成物体打击伤害。

5. 有毒有害职业危害

氩弧焊、 手工电弧焊接时， 产生大量有害烟尘， 烟尘的主要成分有铁、 锰、 铝、 铜、 氧化锌、 硅等， 其中主要毒性物质是锰。 如果防护不当， 焊装作业人员长期吸入这些金属粉尘， 将会引起尘肺、 锰中毒等职业病。

6. 其他伤害

高温电弧使金属熔化、 飞溅， 如果防护不当， 很容易使人受到灼烫伤害； 焊接中为去除焊渣而敲击焊缝时， 未全部冷却的焊渣很容易溅入眼睛； 电弧辐射会灼伤眼睛； 在清除焊缝熔渣时， 由于碎渣飞溅会刺伤或烫伤眼睛； 焊接工件放置不稳会造成砸伤； 检修登高作业时不加强防护可能会造成高处坠落等。

由于作业人员违章操作也会在焊接过程中造成焊接伤害。 如焊件悬吊在空中进行焊接，这样不仅易造成灼烫伤害， 也容易发生焊件刮伤事故。

此外， 焊装零件多为薄板， 边缘锋利会造成割伤事故。

机器人焊接图如图3.7所示。

图3.7 机器人焊接图

三、 涂装工艺典型危险源

涂装是承担白车身的防锈机能及保证整车商品性。 它具体包括工件的漆前处理、 电泳底漆、 焊缝密封、 抗石击底涂、 中涂、 面涂、 烘干、 检查、 返修等工序和涂料及产品涂层的检验工作。

根据生产节拍的要求， 涂装车间设计采用连续流水作业的生产方式。 漆前处理、 电泳底漆线采用空中牵引链连续输送， 抗石击底涂采用空中滑橇输送， 烘干采用地面反向单轨输送机 （IMC） 输送， 其他工序采用地面滑橇输送系统输送。

涂装车间工艺流程图如图3.8所示。

图3.8 涂装车间工艺流程图

涂装生产现场的危险源辨识

1. 触电伤害

涂装车间配电间、 车间变电间可能导致触电事故。

2. 物体打击

涂装车间的悬挂链系统是由轨道、 链条、 导轮、 驱动装置和吊具等组件构成的。 如果其组件中有一个出现故障或缺陷， 就可能会导致链条断裂而造成物体打击伤害。

3. 火灾爆炸

（1） 由于喷涂用漆 （有机溶剂二甲苯） 为易燃易爆物质， 这些物质一旦发生泄漏， 遇到明火、 热源、 静电等激发能源， 可能发生火灾甚至爆炸事故。

（2） 调漆间生产时有甲苯及二甲苯等易燃易爆挥发性气体产生， 这些气体一旦在车间内达到爆炸极限浓度后， 遇到明火或由于静电产生的火花、 金属物体撞击产生的火星， 都会发生火灾甚至爆炸。

（3） 如果烘干室涂料挥发气体没有及时充分排空， 可能会导致爆炸、 爆燃事故， 爆炸事故往往是伴随着二次灾害——火灾。 一般来说， 导致烘干室内可燃气体积聚而燃爆的原因有很多， 通风系统出现故障使室内爆炸性混合气体浓度达到爆炸极限、 室内气体压力超过警戒值而报警系统未报警、 泄压装置失效等。

（4） 天然气调压站主要是将城市中压管网来的天然气调压后供应涂装车间使用， 天然气为易燃易爆物质， 一旦发生泄漏， 遇热源、 明火、 火星、 火花等， 可能发生火灾甚至爆炸事故。

4. 毒物伤害

尽管整个调漆及喷涂过程为封闭过程， 但由于油漆溶剂为易挥发物质， 这些物质包括甲苯、 二甲苯， 如密闭装置发生泄漏或者车间通风不良， 使这些有毒有害物质聚集， 可能造成作业人员中毒伤害。

5. 酸碱腐蚀伤害

在车身的前处理过程中， 涉及脱脂液 （稀碱）、 磷化液 （稀酸） 槽罐， 这些酸碱物质具有一定的腐蚀性。 当作业人员在换液、 清洗槽等过程中， 如果防护不当就可能导致酸碱腐蚀伤害。

6. 高温作业

烘干炉附近温度较高， 作业人员长期在高温环境下工作可能会导致身体脱水， 而出现其他职业性损伤。

涂装车间生产过程如图3.9所示。

图3.9 涂装车间生产过程图

四、 总装工艺典型危险源

总装车间负责完成轿车的物料准备、 车身内饰、 底盘装配、 整车总装、 部分部件装配、出厂检测和调整、 返修等任务。

（一） 主要设备

（1） 各类输送线。 滑橇输送线、 宽滑板输送线、 摩擦输送线、 宽平板输送线和滑板输送线等。

（2） 机械手。 电动拧紧工具、 车轮组合拧紧机， 踏板力、 手制动力、 离合器行程调节和ECU检查等诊断设备。

（3） 加注设备。 真空加注设备、 制动液真空加注机、 防冻液真空加注机、 助力转向液加注机和空调液加注机。

（4） 玻璃涂胶系统。

（5） 油漆返修设备。

（二） 总装流程

总装流程为： 车身由涂装线过来后拆卸车门——拆卸车门后的车身输送到装配线——安装线束——安装油箱——安装地板内饰——安装仪表台——安装操纵台——内饰安装完毕——准备安装前风窗玻璃——风窗玻璃涂密封胶——风窗玻璃安装到位——安装座椅——安装转向盘——车身内部安装完毕——进入底盘装配线——底盘到位——升底盘托架——底盘与车身定位——底盘与车身安装紧固——准备安装车轮——完成车轮安装——准备安装前后保险杠——完成安装前后保险杠——放下吊架——准备放下底盘托架——放下底盘托架——进入底盘调试——底盘检测调试——完成底盘检测调试——完成总装——下线测试与绿标放行。

（三） 总装生产现场的危险源辨识

1. 机械伤害

（1） 机械手在操作运转区域都有隔离栏杆及电气连锁防护装置， 正常生产情况下， 一般不易发生机械伤害事故， 但作业人员误入机械手工作区域、 连锁防护装置故障也会发生机械手伤人事故。 此外， 机械手在检修特别是在调试过程中， 由于安全防护装置关闭， 作业人员在工作过程中也可能发生机械伤害事故。

（2） 机械手会因供电系统断电或油路故障导致被抓取物体坠落， 如果附近有作业人员，很容易造成伤害。

（3） 当机械手抓取玻璃时， 由于吸盘抓取不牢固， 玻璃坠落， 可能导致周围作业人员受伤害。

（4） 压装机在工作过程中设有光栅保护装置， 但保护装置一旦发生故障， 作业人员向压装机用手续料时， 由于手离工作危险区很近， 一旦发生意外情况 （手未完全离开， 冲模便下落）， 作业人员的手就会被压伤。 此外， 压装机在检修调试过程中， 由于安全防护装置关闭也可能发生机械伤害事故。

（5） 地面运输链转角交叉处、 和人接触处、 地沟等地方可能夹伤人体。

2. 触电伤害

机械手、 压装机等电气设备在维修调试过程中， 由于绝缘防护不当可能会产生触电事故； 在车辆电气设备装配、 检测过程中， 由于防护不当也可能发生触电事故； 总装车间配电间、 车间变电间， 由于作业人员误靠、 接地装置失灵、 外壳带电、 在检查或者维修过程中防护不当， 均可能发生触电事故。

3. 火灾爆炸

总装车间有柴油、 汽油、 变速器油及防冻液。 由于柴油、 汽油为易燃易爆化学品， 油品在加装、 输送过程中， 一旦发生泄漏， 遇到热源、 明火、 静电， 就可能发生火灾甚至爆炸事故。 此外， 在返修区补漆间内存在油漆， 油漆为易燃易爆化学品， 油漆在加装、 喷涂过程中， 一旦发生泄漏就可能发生火灾甚至爆炸事故。

4. 毒物伤害

涂胶机器人所用的胶具有一定毒性， 作业人员长期在此环境下工作， 如果防护不当， 就可能引起职业病伤害； 总装车间补漆室在烘干过程中会产生少量的有机溶剂废气， 其主要成分为甲苯、 二甲苯， 这些物质具有一定毒性， 如果防护不当， 也会危害作业人员健康； 另外， 车辆装配下线工段和试验调整工段， 发动机会产生尾气， 作业人员如果防护不当， 长期在此环境中工作， 健康就可能受到一定的损害。

总装车间生产过程如图3.10所示。

图3.10 总装车间生产过程图