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摘  要：本文通过对电子元器件生产过程中物料的火灾与爆炸风险、电气火灾风险、特种设备爆炸风险、中毒与窒息等危险性进行分析，提出有针对性的安全控制措施，以期降低电子元器件生产过程事故发生的概率。

关键词：电器件；危险源；风险分析；控制措施

引言

随着科技的发展，世界各国使用的电子元器件越来越多，我国作为出口最多的国家，电子元器件的生产也越来越多。据统计，2020年我国电子元器件产量为50143亿只，较上年同比增长37.09%[1]。电子元器件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、传感器和变压器等，涉及5G、工业互联网、数据中心、新能源汽车、工业自动化设备和高端装备制造等诸多领域。目前，我国电声器件、磁性材料元件和光电线缆等多类电器件产量位居全球第一，电器件整体规模突破2万亿元[2]。电器件生产使用多种危险化学品、电气设备和特种设备，容易造成火灾爆炸、中毒与窒息、触电等多种伤害。因此，电器件生产过程中的危险源分析对安全生产有着重要意义。本文以湖南某电器件生产线为例，分析电器件生产过程中的安全隐患，提出有针对性的安全控制措施。

一、研究对象与方法

1.研究对象

长沙某电器件生产线的建筑面积129000m2，年产电器件可达18万个，总投资5亿元。

2.原材料

电器件生产涉及硅烷、氨、氢、天然气、丙酮、3-甲氧基丁基乙酸酯、苯乙烯、环己酮、磷化氢、乙醇、柴油、醋酸、氯气、磷化氢等危险化学品，其中高毒物品有氨、氯气、磷化氢。

3.主要生产工艺

二、结果

1.物料火灾危险性分析

氨、氢、天然气、丙酮、3-甲氧基丁基乙酸酯、苯乙烯、环己酮、磷化氢、乙醇、柴油和醋酸等为可燃物。可燃物泄漏，遇点火源可能发生火灾事故。醋酸、环己酮、柴油、乙醇、苯乙烯、丙酮等在储存过程中如无防流散措施，在火灾事故时可能出现流淌火，造成火灾事故扩大。

硅烷、氨、氢、天然气、丙酮、3-甲氧基丁基乙酸酯、苯乙烯、环己酮、磷化氢、乙醇、柴油、醋酸等使用场所存在人员抽烟、违章动火等会发生火灾事故。

氧气、氯气、一氧化二氮、三氟化氮为助燃气体，具有氧化性。若发生泄漏，高浓度气体迅速氧化周围的可燃物，可能引起可燃物自燃或遇其他点火源发生大面积燃烧，引发火灾。高温分解产生的氧接触油脂会立即着火，扑救不及时，可能引发更大的火灾事故。

硝酸、氯气、三氟化氮、过氧化氢溶液具有氧化性。如发生泄漏，遇可燃物可能造成火灾事故。

测试片、光刻板、成品包装箱等其它物质有可燃性。如遇点火源，可能造成火灾事故。

使用过程中检修气瓶，如阀门破坏导致气体泄漏、聚集，遇点火源，极易发生火灾事故。

检修过程中进行焊接作业，会产生电弧或明火，若周围存在易燃物质，极易引发火灾。

2.物料爆炸危险性分析

硅烷、氨气、氢气、天然气、磷化氢等易燃气体发生泄漏，在局部空间易形成爆炸性的混合气体，遇明火、静电等激发能量，会发生化学爆炸；苯乙烯、乙醇、环己酮、柴油、醋酸等易燃液体的蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；天然气、氨气、氢气、硅烷等泄漏与空气形成爆炸性混合物，遇热源、明火等有着火和爆炸危险。

磷化氢、硅烷、氢气、氨气、乙醇、环己酮、柴油和醋酸储存与使用场所未按防爆要求进行电气设计或电气设施失去防爆性能，存在电火花可能引爆爆炸性混合气体。人员进入此类场所未消除人体静电，也可能发生静电放电现象。

磷化氢、硅烷、氢气、氨气储存和使用场所未按防雷标准设置防雷设施，或未定期检测，未及时发现和消除故障，可能发生雷击事故，造成爆炸事故。

磷化氢、硅烷、氢气、氨气、乙醇、环己酮、柴油、醋酸等易燃介质管线未按标准要求采取消除静电措施，可能发生静电放电，造成爆炸事故。

硝酸、盐酸属酸性腐蚀品，与金属接触时可能会释放出氢气，如释放的氢气未及时扩散，与空气混合很容易形成爆炸性气体混合物，遇明火、静电和高温等会发生化学爆炸。

燃气锅炉房、厨房使用天然气等燃料，燃料管道的法兰松动、密封垫损坏、仪表损坏、接口密封不严、管路腐蚀、有砂眼，或管道因人为因素（如工程施工等）或自然因素（如地震等）易发生泄漏，与空气混合易形成爆炸性气体混合物，遇明火、静电和高温等发生化学爆炸。

当发生火灾、爆炸时，如厂房、仓库等建筑防火分区设置不当、应急疏散出口设置数量不足、距离超标、没有消防应急疏散标志、应急照明等，就可能造成人员不能及时得到疏散，从而发生群死群伤事故。

3.电气火灾危险性分析

供配电系统中若电缆中间接头制作不良、压接头不牢，接触电阻过大，长期运行造成电缆接头过热烧穿绝缘引起火灾；电缆短路或过电流引起火灾。

由于电气设备短路、过载、接触不良等原因导致电气设备过热，设备周围如果存在可燃物质，易引起火灾。

变配电设施发生短路、过载、接触不良等，会引起电气火灾事故。

高低压配电装置、电气设备、电器、照明设施、电缆、电气线路等电气设施安装不当、外部火源移近、运行中正常的闭合与分断、不正常运行的过负荷、短路、过电压、接地故障和接触不良等，均可产生电气火花、电弧或者过热。若防护不当，可能发生电气火灾或引燃周围的可燃物质，造成火灾事故；在有过载电流或电气线路短路时导线过热，发生金属熔化，滴落在可燃物上造成火灾事故。

电流通过电气设备时，电能转换成机械能或发热，使导体温度升高，加热周围其它物质和材料。绝缘材料老化会引起绝缘电阻降低，通过泄漏电流产生热量，使绝缘物质温度升高，引起火灾事故。

直击雷放电、二次放电、球雷侵入、雷电流转化的高温等均可能引起火灾事故。

4.特种设备爆炸危险性分析

电器件生产过程中使用空气储罐、锅炉等压力容器及气体钢瓶，压缩空气、特殊气体、大宗气体、蒸汽等承压管道，属于特种设备。如在设计上，未采用合理的结构，在制造、修理、安装或改造时，焊接管理不力，未按规范要求进行热处理和探伤检测，可能造成物理爆炸。

特种设备采用有缺陷的材料或错用钢材、焊接材料；人员操作失误，特种设备超温、超压、超负荷运行、失检、失修和安全装置失灵；未按时对压力容器及其安全附件进行检验、检测，致使设备带病运行、安全附件故障或失效等，可能造成压力容器超压爆炸事故。

气瓶在储存、使用过程中，未分区存放、未设置减压振圈和瓶帽等安全附件、配用或使用不合格减震圈、不采用防倾倒措施、搬运过程中野蛮操作、气瓶发生碰撞、气瓶距明火高热地点过近或气瓶在夏季烈日下曝晒，都可能发生物理爆炸。

气瓶及压力管道等承压类设备使用存在违章操作、压力监测设备失灵、泄压设施失灵、设备超过其设计使用年限等情况，可能导致承压设备内部压力增高并超过设计压力，可导致物理爆炸事故发生。

锅炉安全附件不全；未定期进行检验或使用检验不合格的设备；较长时间缺水、钢板被灼红、机械强度急骤降低的情况下，司炉人员违反操作规程，向炉内进水；锅壳或锅筒长期漏泄且炉水碱度较高，造成铆缝或胀口处钢板苛性脆化；锅炉严重超压；锅炉运行时安全阀、压力表等安全附件失效，水位计、报警器、熔断器等监测器具失效；锅炉温度计出现故障；等均能造成锅炉爆炸事故。

5.中毒和窒息危险性分析

电器件生产过程中使用的氯气、磷化氢为剧毒气体，氨、硅烷等为毒性气体，当发生泄漏未及时处置，人员未佩戴防毒用具的情况下，可引起急性中毒。

氯气、磷化氢使用软管连接，出现连接软管老化、破损、连接部位松动或软管敷设不当，软管受到机械伤害等，可能发生有毒气体泄漏，造成人员中毒。

氢气、天然气、氨气、氯气、苯乙烯、磷化氢等危险化学品，因盛装气瓶、输送管路、使用设备腐蚀、制造缺陷、操作不当等原因造成泄漏，如未按照相关要求设置可燃气体或有毒有害气体检测报警设施、紧急切断及事故应急处理设施，可能在发生泄漏时未及时发现，如人员疏散不当，可能发生群死群伤事件。

醋酸、硝酸、盐酸等虽然不属于毒性物质，但其本身皆存在微毒性，如作业环境中浓度超过职业接触限值，长期接触其蒸汽，可能造成人员慢性中毒。如作业人员未佩戴防护用品的情况下短时间大剂量接触，也可能会发生急性中毒。

氮气、氩气、氦气、一氧化二氮等窒息性气体，如发生泄漏，现场通风不畅，导致氧浓度下降，可能造成人员窒息事故。

清洗机、热风炉、老化炉等大型设备存在受限空间，如作业未履行审批手续、受限空间作业通风不良、人员未佩戴防护用品、监护不力，长时间作业造成受限空间内氧含量不足等，可能造成人员窒息事故。

设备在调试和检修过程中，若人员不注意被碰、割、戳，导致机械伤害；若设备内存在氨、氯气等毒害性物质，人员接触有中毒的危险。

三、电器件安全防护措施

1.火灾与化学爆炸控制措施

化学品储存间应单独布置，储存甲类、乙类、丙类化学品的场所应采用耐火时间不低于4h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的不燃楼板。

使用硫酸、液氯、氨水等腐蚀性物质的设备和输送管道必须采取防腐措施，并保证设备和输送管道严格密封，并在可能泄漏的场所设置有毒气体泄漏报警仪。液氯汽化器的供热介质不能采用温度高于45℃的热水供热[3]。

使用大宗特气的场所应设置防爆区，防爆墙应采用钢片纤维水泥复合板材料，并设置可燃气体泄漏报警仪。混配气排风管道应有阻火阀和吹扫装置，防止尾气自燃。

使用磷化氢、氢、天然气、丙酮、3-甲氧基丁基乙酸酯、苯乙烯、环己酮、乙醇和柴油等可燃物的使用场所应保证良好的通风，并设置可燃气体监测报警仪。为防止可燃物泄漏，可燃气体输送管道的连接处也应设置可燃气体泄漏报警仪。

氧气、氯气、一氧化二氮、三氟化氮等助燃气体和硝酸、过氧化氢溶液等具有氧化性的物质应尽可能避免与可燃性物质接触。硝酸、盐酸等酸性腐蚀品不应使用金属管道输送，且使用时应避免与金属物件接触，防止氢气产生，发生爆炸事故。

厂区内禁止携带火源进入，各岗位人员应经培训合格方能上岗，严禁“三违”行为，防止事故发生。

可能发生火灾和爆炸的作业场所和储存场所应合理规划，消防设施应按《消防设施通用规范》等要求设置，并定期进行维护保养，确保消防设施安全有效。

2.特种设备爆炸控制措施

特种设备设计、制造、安装、修理和改造时，应考虑结构的合理性，使用材料应避免采用有缺陷的材料，焊接质量应符合相关规范要求。

特种设备的安全附件和安全设施应按标准配备符合质量要求的产品。定期对特种设备进行隐患排查，特别是关键部位检查要重点检查，并及时处理隐患。

定期对锅炉、压力管道、气瓶等特种设备进行检测检验，及时发现缺陷，并采取有效措施控制和消除安全隐患。

加强特种设备管理，使用时应避免出现超负荷运行和安全设施失灵等可能导致爆炸的状况出现；锅炉还应注意超温、超压、缺水、满水、汽水共腾、爆管、省煤器或过热器损坏、水击、炉膛爆炸、尾部烟道二次燃烧等情况。特种设备出现上述异常现象，必须及时妥善处理。同时，加强对特种设备操作人员的安全技能和应急技能等培训，不得安排未取得特种设备合格操作证的人员从事特种设备作业。

3.电气火灾控制措施

根据车间防火要求合理选择电气设备。电气设备和配电线路应考虑防触电、防雷、防机械损伤、防腐、防晒防潮防雨和防尘要求。导线接头、灯具等电气设施应连接牢靠，防止火花产生。电气设备线路老化应及时更换。三相配电应考虑三相负载的平衡分配，定期进行三相平衡测试，防止单相负载过大，造成电气线路损耗。

临时用电应履行临时用电手续，不得私自拉设电线。临时用电线路必须使用符合要求的电缆，保护开关使用前应先行检查才能使用。户外和潮湿区域应使用安装漏电保护器的电源插座，使用前先用试验开关测试后方能使用。

4.中毒与窒息控制措施

产生有毒和窒息性气体的生产区应集中布置在厂区夏季最小频率风向的上风侧，且地势开阔、通风良好。厂房内部应尽可能避免交叉污染；密闭厂房进出口不应受有毒气体和窒息性气体污染；有毒物质输送管道应集中布置形成管廊，且不得穿越人员聚集的建筑物。

使用氨、氯气、磷化氢高毒或剧毒物质的场所应采用不吸收或吸附毒物的材料建筑呛鼻、顶棚和地面等，地面应平整、防滑。多层建筑应将产生有毒有害气体的场所布置在建筑上层；如必须布置在下层，应设置有效的通风排毒设施和监测报警装置。

电镀、酸洗、除油、腐蚀及其他化学药剂使用的工业槽槽边应设侧吸式或吹吸式排风罩。镀铬槽排风管路应设铬液回收装置。蚀刻、贴膜、倒角、开槽、显影、凹蚀、曝光、紫外光固化等设备均应采取通风排毒措施。化学气相沉积、外延、掺杂、扩散、离子注入、刻蚀等使用硅烷、磷烷等有毒气体的场所应设置机械排风系统、事故排风系统和泄漏报警装置，尾气无害化处理后排放。粘片、硅片处理、熔蜡、荧光粉配置和涂覆、清洗等产生有机蒸汽的区域应设局部排风装置。光刻过程产生的有机废气和碱性废气应采用不同的排风系统排毒。点焊、气焊、熔铅锅等产生金属蒸汽的场所应设下吸式排风装置。

厂区内应设置应急设施储存柜，并配备空气呼吸器、便携式有毒气体检测仪等应急设施，定期对应急设施进行维护保养。

四、结语

电子产品已成为人们不可或缺的日常生活用品，电子元器件作为电子产品的基础部件，其生产过程的安全风险控制，不仅关系生产的安全性，也与电子行业的发展息息相关。本文以电子元器件生产过程中存在的危险因素为基础，通过分析各工艺安全隐患，提出有针对性的安全对策措施，以期降低安全事故发生的概率，防范于未然。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家统计局. 2020中国信息产业年鉴[M].北京：电子工业出版社，2021.

[2]郭冀川. 电子元器件产业整体规模已突破2万亿元 继续发挥协调机制作用推动产业高质量发展[N]. 证券日报，2022-09-21（A03）.DOI：10.28096/n.cnki.ncjrb.2022.003870.

[3]陈晶妮.电子化学品生产过程风险分析及安全措施[J].化工管理，2022（03）：20-22.DOI：10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2022.03.007.

基金项目：本文系湖南省教育厅科学研究项目《涉氨企业智能安全在线预警及应急处置系统研究》（22C0750）和校级教改课题《高校实验室安全风险管理与防控研究》（AY23C002）研究成果之一。