碳氮共渗热处理工艺中涉及的危险化学品规范化管理探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：廖兰鹏（1984），男，壮族，广西桂林人，本科（广西师范大学工商管理），工程师（安全科学与工程），桂碳氮共渗热处理工艺中涉及的危险化学品规范化管理探究 廖兰鹏 桂林技术交流站，广西 桂林 541000 摘要：摘要：碳氮共渗热处理工艺作为材料表面强化的关键技术，涉及多种危险化学品的应用。本研究旨在探讨该工艺中危险化学品的规范化管理措施，并强调其对保障员工安全、环境保护和工艺稳定性的重要性。通过分析碳氮共渗过程中的碳源和氮源化学品特性、辅助化学品的应用以及危险废弃物和副产品的处理，本文提出进行定期安全检查、建立快速响应机制等规范化管理策略。关键词：关键词：碳氮共渗热处理；危险化学品；规范化管理；策略 中图分类号：中图分类号：TG162.73 随着工业化进程的深入，碳氮共渗作为提升金属部件性能的热处理工艺，在制造业中的应用越来越广泛。碳氮共渗热处理工艺涉及多种潜在危险的化学品，其安全管理直接关系到工人的健康和生产环境的安全。然而，工业实践中往往因管理不善导致的事故频发，不仅造成人员伤害和设备损失，同时可能导致严重环境污染。因此，探究碳氮共渗热处理工艺中危险化学品的规范化管理，成为确保工艺安全、提升产品质量、防止环境污染的关键。1 危险化学品规范化管理的重要意义 1.1 保障员工健康与安全 规范化管理的首要目标是保障员工的健康与安全。热处理工艺中使用的危险化学品若管理不善，可能导致化学品泄漏、中毒窒息、火灾爆炸等事故，严重威胁员工生命安全和健康。通过建立完善的化学品管理体系，明确存储、搬运、使用和废弃物处理的规程，可以显著降低工作场所的潜在危险。此外，定期培训员工识别和应对危险化学品相关风险，强化个人防护意识，同样是保护员工健康的重要措施。1.2 防止环境污染与生态破坏 环境保护是现代社会的重要议题，碳氮共渗工艺中涉及的化学品若处理不当，会对土壤、水源、大气造成污染，进而影响到更广泛的生态系统。实施规范化管理，正确处理废液、严格控制废气，可以有效避免有害物质排放到环境中，保护生态环境，符合可持续发展原则。1.3 保证热处理工艺的稳定性 热处理工艺要求精确控制化学品的浓度、温度和时间等使用条件，以保证工艺结果的一致性和产品性能的稳定性。规范化的化学品管理可以确保这些条件的精确性，通过防止化学品变质或交叉污染来保证工艺的连续稳定运行，从而维护产品质量和生产效率1。整体而言，危险化学品规范化管理不仅关系到员工的个人安全，还直接影响到企业的社会责任和生产效益。通过实施系统的管理措施，可以在保护员工和环境的同时，确保生产过程的高效与稳定，实现企业经济效益和社会效益的双重提升。2 碳氮共渗热处理工艺中涉及的危险化学品 2.1 碳源 在碳氮共渗热处理工艺中，碳源的选择直接影响着化学渗碳的效果和质量。碳源的类型多样，具体包括天然气、液体烃以及固体碳源等，每种类型都有其独特的安全和操作要求，需要细致入微地管理以确保工艺安全和效率，其具体涵盖方面如下：（1）天然气是一种常用碳源，其主要成分是甲烷，在工业应用中具有易燃易爆的特性。因此，操作时必须在良好的通风条件下进行，以防止可燃气体积聚，造成潜在的爆炸危险。控制天然气的流量和压力至关重要，过高的流量或压力不仅会导致能源浪费，还可能增加泄漏或设备故障的风险。因此，在作业中应选用高质量的压134中国科技期刊数据库 工业 A 力调节器和流量计，从而确保气体供应的连续性和稳定性，保障热处理过程的均匀性和产品的一致性。（2）丙烷和丁烷等液体烃作为液态碳源时，需要在符合防火标准的容器中存储，并在防爆、防泄漏的设施中使用。由于液体烃遇热易蒸发形成易燃气体，存储区域应远离热源和火种，并保持环境温度稳定。在液体烃的转移过程中，使用专用的泵和管线是防止泄漏的关键，同时，技术人员应定期检查存储容器和管道的密封性和耐腐蚀性，确保没有裂缝或磨损。（3）木炭粉、煤或石墨等固体碳源在高温下用于提供碳素，固体颗粒在处理和输送过程中可能产生粉尘，不仅会对操作人员的呼吸系统造成伤害，而且在一定条件下，粉尘与空气混合可能形成爆炸性混合物。因此，技术人员需要在密闭的系统中操作固体碳源，使用防尘设备和适当的通风系统以控制粉尘的释放。2.2 氮源 氮源的管理需要精细化操作，确保安全性和有效性的平衡，其要点如下：（1）氨气是有强烈刺激性和腐蚀性的气体，对人体的皮肤和呼吸道构成直接威胁，氨气泄漏达到爆炸极限遇明火还会发生爆炸。在碳氮共渗工艺中，确保操作环境良好的通风是预防氨气危害的基本条件。工作场所需要安装有效的排风系统，能够及时将氨气排出室外，降低其在室内的浓度，防止氨气积聚达到危险水平。同时，工作城所周边还应配备应急防护装备，如防化面具和防酸碱的工作服，便于应急处置时穿戴，以减少氨气与皮肤和呼吸系统的直接接触。（2）氮气本身是相对稳定的气体，但在高压环境下，其存储和搬运过程中可能造成物理危害。高压氮气的容器如果设计或制造存在缺陷，或者在使用过程中管理不当，都有可能引发泄漏甚至爆炸事故2。因此，技术人员需对其容器进行定期压力测试和完整性检验，确保设备在长期使用中的安全可靠。2.3 辅助化学品 在碳氮共渗热处理工艺中，辅助化学品涵盖了多个类别的化合物，每一类都承担着特定的功能，同时也带来了特定的安全和环境管理挑战，其要点如下：（1）催化剂的选用直接影响到碳氮共渗的效率和效果。铬酸盐类作为氧化剂参与反应，可促进碳元素的释放。硼酸盐类则用于提高硼的活性，有助于加速渗碳反应。此类化学添加剂在加速碳氮反应的同时，可能含有对人体有害的重金属或其他毒性成分。因此，储存此类化学品时需在专门的防化学品柜中，并确保其防漏、防火、防爆。在标记上，除常规的化学品名称和危险性描述外，还需包括紧急处理的简要指南，以便于在意外泄露或接触时能够快速采取措施。（2）稳定剂主要用于保持热处理过程中的化学平衡，防止反应条件的剧烈波动。有机胺类化合物用以缓冲和稳定 pH 值，保护金属表面不被腐蚀，抗氧化剂则防止过程中由于氧化而引起的品质不稳定。此类化学品可能含有重金属、有机溶剂或其他反应性物质，对操作人员和环境均有潜在风险。使用时必须按照物质安全数据表（MSDS）或其他安全指导文件的建议，进行风险评估和控制。（3）在碳氮共渗前后的金属表面处理中，清洁剂和防锈剂是常用的化学品。丙酮和异丙醇等挥发性有机化合物（VOCs）主要用于去除油脂和其他有机物，但易挥发，需在良好通风的环境下使用。酸性或碱性化学品旨在用于除锈和表面活化，此类化学品具有腐蚀性，对操作人员的皮肤和呼吸系统可能造成伤害。在使用这些化学品时，需佩戴合适的呼吸防护装备、手套和防护服。工作区域应设有应急洗眼设备和快速通风系统，以便于在发生化学品泄漏或溅射事故时，迅速减少对人员的伤害和环境的污染。2.4 危险废弃物和副产品 在碳氮共渗热处理工艺中，不仅要关注原料和反应过程，还必须重视产生的废弃物和副产品。危险废弃物和副产品主要包括废液、废气等，其特性、潜在危害及管理方式分述如下：（1）在碳氮共渗过程中使用的冷却液、清洗剂和其他化学品可能会产生含有重金属和其他有害化学物质的废水。此类废液不能直接排入下水道或自然水体中，必须进行严格的处理。废水处理通常包括物理沉淀、化学中和、离子交换、活性炭吸附等步骤，以去除其中的有害物质。当废液中的有害成分浓度降低至法规标准以下时，才能进行安全排放。（2）废气可能包括未反应的氨气、烃类气体以及热处理过程中产生的各种燃烧副产品，此类废气若直接排放，会对大气造成严重污染。常见的处理技术包括燃烧法、催化剂转化、吸收法和吸附法等。催化燃烧可以将有机废气转化为二氧化碳和水，而氨气则可以通过酸性溶液吸收或特定的催化剂转化为无害物质。135中国科技期刊数据库 工业 A 3 碳氮共渗热处理工艺中涉及的危险化学品规范化管理策略 3.1 确定化学品的存储和搬运规程 在碳氮共渗热处理工艺的实施过程中，制定与执行对于危险化学品存储和搬运的规程显得至关重要。此类规程的核心目的在于最大程度地降低潜在风险，确保作业环境的安全，同时符合法律法规的严格要求，其具体要点如下：（1）针对化学品的存储，管理人员应制定分类存储制度。分类存储制度应充分考虑到各类化学品的易燃性、易爆性、腐蚀性等物理与化学特性，并据此将化学品分门别类存放。在实际操作中，技术人员应将同类化学品应汇集存储，以避免因相互作用产生的危险。每一种化学品的存储容器及设施应遵守相应的安全标准，对于易燃物质，需采用防火材料制成的安全柜，并确保其存放位置距离火源有足够的安全距离3。同时，存放容器应具有明显标签，上面清楚标明内容物的名称、性质以及可能的安全风险。（2）搬运化学品时，管理人员应制定标准作业流程（SOPs），指导员工如何正确、安全地移动化学品，明确如何使用适宜搬运工具，以及在搬运过程中必须穿戴的防化服、护目镜、手套等个人防护装备（PPE）。参与搬运的员工应接受专业培训，掌握正确操作方法，并对可能出现的风险有深刻认识。（3）管理人员应在存储区域安装泄漏探测器，从而及早发现潜在泄漏事件，防止化学品泄漏引发安全事故。氨气贮存场所还应安装自动水雾喷淋系统，与泄漏探测器联动，防止氨气泄漏时威慑到周边工作人员的人身安全。同时，技术人员应维持存储环境的温度和湿度，使其始终位于安全稳定范围，防止某些化学品因环境条件改变而发生质变或激烈反应。3.2 定期对化学品进行安全检查 在碳氮共渗热处理工艺中，对于涉及危险化学品实施定期安全检查，能够及时发现并预防可能出现风险，确保化学品在其生命周期内始终处于受控状态，具体安全检查策略如下：（1）管理人员需要制定周密的检查计划和清单，每月或每季度进行一次全面安全检查，并且每次检查均需要详细的检查项目清单，此清单应该涵盖所有化学品的存储状态，明确容器密封性、防护措施完整性、化学品有效期限以及存储条件是否符合规定标准。（2）进行风险评估并记录是检查过程中的核心步骤。每次检查不仅要对化学品的物理存储条件进行评估，还需评估其潜在的化学反应风险。在此过程中，技术人员需要检查容器，确认其是否存在裂缝或其他损害，确保所有容器都处于良好状态，无泄漏风险。同时，技术人员需要检查标签可读性，确认标签信息完整并且清晰，以便作业人员能够轻松识别化学品及其相关的危险信息。（3）针对检查中发现的问题，技术人员需要立即制定相应整改措施，并且分配责任人来负责整改工作。整改措施的执行情况需要记录下来，并进行追踪，以确认问题是否得到有效解决。3.3 建立应急预案和快速响应机制 在碳氮共渗热处理工艺中，应急预案和快速响应机制的建立是遵守安全法规、保障员工健康和项目资产的必要措施，构建这一机制的详细策略分述如下：（1）管理人员需要制定详细的应急预案，并针对不同的事故类型制定不同预案。每个预案都应包含具体的应对措施，明确事故初步识别、立即采取的措施、疏散路线、报告程序以及事后处理和评估。应急预案应详尽到能够指导员工在紧急情况下做出快速反应，从而最大程度地减少伤害和损失。（2）管理团队应建立专业快速响应团队，从而确保应急预案能够得以有效执行。快速响应团队应由经过专业培训的员工组成，其需要了解各种化学品的特性及其潜在风险，并熟悉公司的应急预案。团队应定期进行应急演练，以保证成员在发生真正的化学品事故时，能够迅速集结、有效沟通并协同工作。（3）项目应配备充足的应急设施和装备，并保证其随时处于可用状态。具体应急设施和装备涵盖安全冲洗站、防护装备、中和剂以及其他可能需要的专业设备，所有设施和装备都应定期进行检查和维护，以确保在需要时能够正常工作。此外，管理人员应考虑到这些设备的易达性，确保其放置在容易获取的位置，以便在紧急情况下迅速使用。3.4 对员工进行必要的化学品安全培训 在碳氮共渗热处理工艺中，对从业员工进行综合性的化学品安全培训是确保生产安全和环境健康的重要环节，为落实这一策略，不仅需要系统地规划培训内容，而且还要确保培训的实施效果，其实践路径分述如下：（1）管理人员应该制定和执行周期性的安全培训计划，该计划应包括对化学品物理及化学特性的136中国科技期刊数据库 工业 A 认识、安全使用、事故预防、应急处理程序、废物处理规程等内容的教育。培训课程需要覆盖从基本的化学知识到高级的事故应对技能的全方位内容，以确保员工能够在不同情况下保持高度的安全意识和专业操作能力4。（2）培训人员应强调理论知识与实践操作的结合，实施现场操作指导。在此过程中，培训人员要在真实的工作环境中向员工演示并监督其正确使用个人防护装备（PPE）、操作处理化学品的设备，以及在遇到泄漏等紧急情况时应如何快速反应，此种现场指导能够使员工在日常工作中不断地巩固理论知识，并提升实际操作技能。（3）建立全面培训及考核机制是保证培训效果的关键，培训人员需要对员工进行初期基础培训，同时需要进行定期进阶培训和技能复核。通过定期考核，培训人员可以确保每位员工都能够掌握必要的知识和技能，并能够及时更新员工对化学品安全管理的理解和操作技巧。此外，定期的考核还可以帮助培训人员发现培训过程中的不足，以及员工在实际操作中可能遇到的问题，从而持续提升培训的质量和效果。4 结束语 综上所述，本研究通过分析该工艺中危险化学品的特性、相关环境及健康风险，明确了规范化管理的重要意义。研究所提出的确保化学品正确存储、建立应急预案、加强员工培训、执行定期安全检查等管理策略，有助于构建全面安全管理体系，不仅能够有效防止事故发生、确保员工健康和环境安全，同时也是确保生产效率和产品质量的基础。参考文献 1吕铁铮.碳氮共渗初探J.机电信息,2021(8):2.2玄伟建.耐火材料成型模具的气体碳氮共渗J.智能城市,2020,6(3):2.3郑芳,路超,李通,等.液压泵关键件碳氮共渗工艺研究J.金属加工:热加工,2019(3):3.4周云锋,江珍艳,罗毅,等.薄壁环形件碳氮共渗变形控制技术研究J.华东科技(综合),2020(008):000.137