车身制造(焊装)车间安全设施初步设计

摘 要： 本文简述分析车身制造过程产生常见、典型而又被忽视的危险、有害因素，依据国家、行业相关标准，规范设计车身制造（焊装）车间常规防护、机械、电气、特种设备、消防、防雷、工业管道、安全连锁、主要设备安装安全距离、职业卫生等，介绍汽车制造厂车身制造（焊装）车间安全设施专篇设计。

关键词： 车身（焊装）制造车间； 安全设施； 设计

中图分类号： U463 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）04-0065-02

1引言

车身焊装是汽车制造四大工艺之一。现代车身焊装工艺的机械化、自动化大幅提高，特别是机器人的使用，大大减轻了劳动者劳动强度，并且产品精度、质量也大幅提高。但是，車身制造过程中产生的危险、有害因素无处不在。

2车身焊装车间危险、有害因素分析

2.1干涉危害

车身焊装厂房建造符合质量要求，室内消防栓安装在厂房钢柱上也正确，车身焊装线在布置时本身是没有问题的。但是，在验收的时候，发现室内消防栓门与车身焊装线干涉，造成消防栓门打不开，原因是：车身焊装线在布置安装时没有考虑焊装线与厂房钢柱的安全距离。如图1。

厂房钢柱与车身焊装平台梯台干涉。如图2。

2.2常规防护设计缺陷危害

常规防护是指：直梯、斜梯、防护栏杆、安全色、安全标志、消防安全标志、安全通道等。直梯设计人员没有及时掌握国家最新颁布的标准，造成该项设计不符合国家标准现象多种多样。在图3中，该直梯护笼直径只有550mm，而《钢直梯》（GB4053.1-2009）直径为：650-800mm，相差100mm。在图4中，护笼立杆与笼箍连接用螺丝由外向内，连接的螺丝在笼箍内伸出50mm。上述设计错误，严重违反了《钢直梯》（GB4053.1-2009）４.4.1和４.4.2极有可能对登梯人员造成伤害。

2.3机械转动防护设计缺陷危害

机械转（传）动系统设计缺陷重点表现在非标成套设备，除尘器传动防护罩不符合《机械安全 防止上肢触及危险区的安全距离》（GB122650.1-1997），防护罩网间间距过大，极易伤害操作人员手指。

2.4电气设计缺陷危害

电缆的设计选择与敷设不合理，或与热力管道靠近敷设，引起着火，造成火灾事故或人员伤亡。防护设施欠缺，小动物窜入。高、低压配电间通风孔未设防护网罩，或配电室与车间配电柜相连的电缆线路的孔、洞未封堵，门窗关闭不严，没有设计纱窗等缺陷，小动物的窜入引起电气短路、造成电气火灾、设备损坏。

2.5消防设计缺陷危害

白车身成型是分总成焊装、调整、维修的总和，在这区域还承担白车身总成的检测、储存和焊接设备及夹具的日常维修。生产和维修过程中焊接、气割等，涉及二氧化碳、氧气、乙炔和惰性等气体，有可能造成火灾事故。如果室外消防栓、室内消防栓、灭火器配备不合理、消防器材与其他物件干涉，在发生火情、或火灾时就会延误灭火时间，造成更大损失。

2.6防雷设计缺陷危害

在当前厂房防雷设计中，建筑物的接闪器、引下线、接地装置、防雷区的划分、电磁屏蔽、等电位连接设计是没有问题的，但是，一些设计院或者没有气象主管部门防雷设计资质单位，忽视电涌保护器(SPD)的设计，特别是220/380V 三相系统中的电涌保护器，这一级保护中如果没有设计电涌保护器(SPD)。当雷电击中地面物体时，在这些物体中通过的雷电流引起热效应、机械效应与电动力效应等，损坏设备、设施，包括微电子器件，引起重大火灾和爆炸事故，可能造成大面积停电而影响生产；当雷电击中人体或者击中物体附近，所形成的跨步电压和接触电压，可造成人员伤亡。

2.7职业卫生危害

车身制造车间在生产过程中会产生电焊弧光、烟尘和噪声。人眼过量受到电焊弧光刺激，会造成人眼流泪、充血、严重的可能失明。焊接烟尘如果被人大量吸入会对身体产生危害，严重者会导致职业性尘肺疾病。车身制造车间在局部可能产生80-95dB（A）噪声，长时间受到噪声刺激可能导致耳鸣、头晕、注意力不集中，严重者可引起职业性耳聋。

3车身制造（焊装）车间安全设施专篇设计

3.1设计依据

安全设施设计涉及的国家法律、法规、标准较多，还有行业标准，并且要符合地方条例、标准，本文不再一一述说。但是，需要注意是：设计过程中一定要注意引用的标准是最新标准。

3.2总则

贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，加强劳动保护，改善劳动条件。做到安全可靠、保障健康、技术先进、经济合理。

3.3一般原则

3.3.1要有充分可靠的气象、水文地质、工程地质等设计原始资料，保障厂房建成后各项指标达到要求；

3.3.2采用最佳合理的新工艺、新技术、新材料、新设备、新流程；

3.3.3尽量采用机械化、自动化和机器人；

3.3.4采用遥控、隔离措施，设置安全连锁装置；

3.3.5配备预警、报警、监控系统；

3.3.6固有危险、有害因素难以避免时，应积极治理，制定事故应急预案。

3.4建筑物及车间位置

车身焊装车间的厂房布置，一般和总体规划在一起，本文不再累述。

建筑物抗震设防类别为丙类建筑，抗震设防烈度满足六度要求，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，砼结构的抗震等级为四级。厂房外直梯按《固定式钢梯及平台安全要求第一部分：钢直梯》（GB4053.1-2009）设计。

作业区域人流、物流分开出入，避免了混流带来的安全隐患，车间周围道路按《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB4387-94），《厂矿道路设计规范》（GBJ22-1995）设计，为城市型，立道牙，路宽9m-12m，转弯半径6m-9m，混凝土路面。道路上部管架和栈桥等，在干道上的净高度大于等于5m。保证车间周围道路环形，消防、人流、物流通道畅通、清晰。

道路交叉路口设立交通安全标志，转弯危险区设凸透镜，车辆限速30㎞/h行驶，进出门及车间内限速5㎞/h行驶。

3.5工厂常规防护设计

应选择最佳工艺，按生产流程工艺衔接紧密，物料传输线路短设计，人员操作、维修工位按安全人机工程学设计。

车间内地面平坦，不打滑，主通道宽3.5m。其他通道按国家或行业相关标准执行。设备的地坑（沟）设盖板。车身制造车间安全通道具体要求见国家相关标准或作者索取。

主要的设备按区域成线布置，尽量使工艺流程顺畅、合理，人流、物流交叉少。工厂所有车间物流门均安装防撞柱，并涂安全色。设备之间、设备与墙、柱之间留有安全距离。见表1符合《机械安全 防止上肢触及危险区的安全距离》（GB12265.1-1997）、《机械安全 防止下肢触及危险区的安全距离》（GB12265.2-2000）等相关国家标准。

3.6机械防护设计

车身生产过程，人工焊接的比例越来越小，机械化、自动化、机器人比例越来越大。在机械化、自动化、机器人生产线采用程序保护控制和手动控制防护装置，并有自动停车连锁装置，配有安全互锁、急停保护装置。设备之间布置按《人类工效学工作岗位尺寸 设计原则及其数值》（GB/T14776-93）。所有机械传动部位，其传动带（链）、裸露齿轮、联轴器、带轮和传动的部分突出部分必须设计防护罩或盖、栏、屏，符合《机械设备安全防护罩安全要求》（GB8196-2003），必要时增设盖、栏、屏，且有足够的强度、刚度和耐腐蚀性。机械设备容易发生危险的部位，应设有安全标志和安全色。符合《机械安全 指示标准和操作第1部分：关于视觉、听觉和触觉信号的要求》（GB18209.1-2000）、《安全标志》（GB2894-1996）、《安全色》（GB2893-2001）要求。

输送车身悬挂输送机，其输送链下必须设金属安全网和上下坡捕捉器。操作工位、升降和转弯处设置紧急停车开关。输送链下金属安全网与车间水平地面净空高度大于1.9m。输送链开口处设有声光报警系统，防止运行中碰撞人、物发生事故。

3.7电气防护设计

车身制造车间高、低压配电系统设计、安装、安全设施按《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）、《工业与民用供电系统设计规范》（GBJ52-83）等设计、施工安装。高、低压配电房（平台）应符合以下要求：

3.7.1设置在车间用电负荷中心；

3.7.2便于高压线进出；

3.7.3避免设在有强力振动设施的附近；

3.7.4避免布置在多尘、有腐蚀气体和有水雾的场所；

3.7.5配电房超过7m设两个门，并向外开；

3.7.6有防小动物措施；

3.7.7电缆桥架穿墙封堵严实。

手持电动工具一般场所使用Ⅱ类工具，金属容器、管道内等使用Ⅲ类工具电动工具，电源线长度不超过6m，防护罩、盖无破损、开关灵敏可靠。所有高、低压开关柜、变压器、调压器等电气设备设施清洁、无渗漏、油质、油位、绝缘符合要求。各种保护装置、连锁、信号装置灵活、可靠。所有用电设备的不带电金属外壳均采用接地保护。采用TN-S接地系统。PE连接规范、可靠。插座配电采用漏电保护开关。局部或移动照明采用36V或24V安全电压。高压配电室各种通道布置安全距离，低压配电屏前、后通道安全距离见国家相关标准或向作者索取。

3.7防雷设计

厂房防雷系统利用基础主筋做接地极，利用钢柱或混凝土柱内主筋做引下线。屋面设置避雷带做防雷接闪器，室内设置接地干线网。所有建筑物内的金属构件均与车间接地网做可靠的等电位联结。电力变压器中性点直接接地，采用联合接地，接地电阻不大于1.0Ω。在变压器出线柜及进户低压柜设置防雷击电脉冲装置－－电涌保护（一级SPD）。对信息系统根据实际情况采用三级防雷击电脉冲装置－－电涌保护（SPD）。

3.8特种设备

特种设备均按《特种设备安全监察条例》、《特种设备质量监督与安全监察规定》、《起重机械安全规程》（GB6067-85）、《起重机械安全用钢丝绳检验和报废实用规范》（GB5972-86）、《气瓶安全监察规定》、《压力管道使用登记管理规则》（试行）、《机动工业车辆 安全规范》（GB10827-1999）等管理。

所有特种设备如：起重机、压力容器、厂内机动车辆等选用有资质生产厂家的产品，并经有关部门检验合格，取得相关证件后方可使用，操作人员经国家认证的相关培训机构培训，取得上岗证上岗。起重机设置各种限位、连锁、缓冲、报警、超载限制、防倾斜、防吊索脱落出吊钩等措施，合理配置挡板、护罩及安全色和安全标志等。

3.9职业卫生

3.9.1职业卫生技术要求

车身制造车间各种机械生产过程产生的噪声，其噪声级为≤85dB(A)，满足《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）的要求。为防止噪声对人体产生危害，必要时配备耳塞或耳罩等劳动防护用品。

职业危害主要是依据《工业企业采光设计标准》（GB/T50033-2001）、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）、《建筑采光设计标准》（GB/T 50033-2001）等标准，厂区照明光源采用节能型钠灯，线路为电缆敷设。车间电源照明电源通过照明屏分别供给照明干线，照明光源采用节能型金属卤化物单灯，灯具为深照型，通过设置在通道处的照明配电箱相对集中控制。照明线路穿线槽沿屋架敷设，生活间照明采用节能型荧光灯，并根据建筑物的形式适当配置装饰灯具。车间内的平均照度为75～100Lx，所有区域照度均按标准设计，并达到要求。

车身制造车间人工、机械、自动、机器人焊接会产生较大烟尘，应设通风装置。通风系统向室外排放烟尘浓度和排放口高度应符合国家现行标准。焊接固定作业点，应设排风装置，室内作业点不能固定时，在焊接区上方宜设再循环焊烟净化器或排风，工作场所烟尘允许最高浓度不应超过6mg/m。

车身制造车间焊接弧光对人眼有较大伤害，特别是人工焊接工位。此工位应设立防焊接弧光擋板，员工配备劳动防护用品。

夏季高温作业，各工位设置风扇或送风装置。

冬季各门禁采用防寒设施。

按照国家标准规定给各工种配备劳动防护用品，并要求员工正确穿戴劳动防护用品。

卫生室（医疗点）、淋浴室、卫生间、更衣室、休息室等，与工厂整体设计，满足生产和生活用室的需要。

3.9.2职业安全卫生管理及人员配备

职业安全卫生管理要求结合车身生产特点，建立各项安全管理制度，保障车身制造车间建成后，安全生产日常管理工作真正“科学化、系统化、专业化”。车身制造车间职业安全管理人员配备，依据《中华人民共和国安全生产法》第十九条规定配备。

4后记

汽车工厂安全设施设计正确与否，关系到建设项目安全设施施工、竣工验收乃至正常投产后，作业环境安全度。是保证员工生产时的本质安全最重要途径。重视和加强此项工作不仅是国家法律、法规的要求，也是企业提高经济效益途径之一。所以，汽车工厂建设项目安全设施设计必须得到重视和加强。

参考文献：

[1] 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标志[S].（GB7231-2003）北京：中国标准出版社，2003.

[2] 俞国平2009年中国汽车工程学会工程建设与装备技术分会[C].论文集，建设项目安全设施提前介入模块研究与探索等。

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