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電解鋁常見事故及預防措施

日期:2017-07-09 人氣:
内容提示:  一、常見的安全生産事故   大型預焙鋁電解槽的生産特點主要是電流強度大,日産量高,自動化程度高。此外,由于槽型大生産過程中熱輻射量大,廠房環境溫度高,對操作工…

  一、常見的安全生産事故

 
  大型預焙電解槽的生産特點主要是電流強度大,日産量高,自動化程度高。此外,由于槽型大生産過程中熱輻射量大,廠房環境溫度高,對操作工人的體能和各種配套設備的性能是一個極大的考驗。因此,近年來國内一些企業電解槽發生母線打火和整流機組元件爆炸,電解槽漏爐事故、鑄造液爆炸等各種重大事故時常見諸于報端,給所屬企業的生産、經營帶來難以彌補的經濟損失,嚴重影響企業的正常生産經營管理工作。
 
  1、漏爐事故
 
  電解槽漏爐事故是鋁冶煉行業發生頻率最高的事故之一,這種事故主要發生在焙燒結束和生産啟動過程中,以及生産一段時間或槽齡超過1000天以上的電解槽,漏爐部位主要在側部鋼闆和陰極鋼棒口處,漏爐前或漏爐期間,如果預防處理得當,可以阻止電解質或鋁液的進一步外漏,對系列電解槽生産的影響較小,如果處理不當或疏于管理、處理不及時,則會在鋁液或電解質熔化槽殼外漏時,沖斷陰極母線造成系列停産等惡性事故。
 
  2、母線打火事故
 
  母線打火事故主要在發生焙燒結束,進行生産啟動的過程中,以及二次啟動或由于臨時限電壓負荷,陽極降入鋁液中,處于保溫狀态的電解槽上。在焙燒啟動和恢複生産過程中,由于違反作業規程操作不當或電解槽電流分布不均,造成局部電流過于集中,擊傷或擊斷陽極導杆或陰極母線。這種事故一般損失較大,容易造成系列停産。由于電流打火事故一般在瞬間發生,根本無法采取搶救措施,隻有事故後修複處理。母線修複期間,由于現代大型電解槽設計間距小,空間狹窄,環境溫度高,母線連接處多為焊接,在去除廢舊母線、焊接新母線時,難以采取高效措施,施工難度大,修複時間長。
 
  3、整流櫃爆炸事故
 
  整流機組發生爆炸主要表現為整流櫃元件發生爆炸,導緻整台整流機組停運,系列電流下降,電解槽限負荷運行。如果有備用整流機組的,若備用機組及時投運,可保證生産運行,不緻于造成災難性的損失;無備用整流機組的,由于容量不夠,電解槽必須低電流狀态下運行。整流供電設備作為電解生産的生命線,發生事故對企業的影響巨大。
 
  4、鑄造鋁水爆炸
 
  目前,大型電解鋁企業配套設計安裝的鋁液鑄造混合爐容量大,新爐容量一般在40t左右。在鑄造過程中,由于鑄模裂紋、斷裂或潮濕,以及混合爐出鋁口突發漏鋁,導緻大量鋁液進入冷卻水箱或循環水道,瞬間形成大量水蒸氣無法排出,發生爆炸事故。
 
  5、其他事故
 
  大型預焙槽的換極、出鋁、撈渣等作業均由多功能天車完成,操作過程中出現過諸如出鋁小車墜落事故,電解質外濺造成人身燙傷事故等。此外,與電解生産配套系統的設備設施,還出現過工藝運輸車輛事故,組裝中頻爐突發停水、停電等事故。
 
  由于電解鋁行業的特殊性,現場作業人員分散,人身傷害相對較小。近年來所發生的一系列事故,主要表現在遠程控制程序誤操作和設備點、巡檢不到位而造成的設備設施事故。
 
  二、事故的特點
 
  1、事故損失嚴重。
 
  由于鋁的單位價值高、備品備件特殊,大批量庫存(如鋁母線,槽内在産鋁等)占壓資金大,所以鋁生産企業發生事故,單槽停産少則損失幾十萬元、上百萬元,系列停産則會損失上千萬元,甚至上億元。大型預焙槽單槽造價高,既耗費維修費用,又影響産量。
 
  2、事故突發性強,征兆不明顯。
 
  某企業供電整流機組的同一台整流櫃在一月時間内連續發生兩次爆炸事故,幸好備用機組及時投運,沒有對電解系列供電造成大的影響。事後根據運行記錄及當班值班人員的回憶,事故發生前設備運行沒有明顯的異常迹象,各種在線檢測儀表、儀器均顯示在正常範圍内。企業組織技術人員分析,沒有找出具體的事故原因,後來邀請了部分整流供電方面的專家再次進行事故原因分析,仍沒有找到具體的事故根源,僅從元件質量、設計等方面提出了整改意見。
 
  3、事故過程搶救難度大。
 
  電解槽發生漏爐時,由于電解質、鋁液溫度高達到950℃~970℃,漏爐一旦發生,操作人員很難靠近實施搶救,隻有盡快采取措施,保護陰極母線不被高溫電解質和鋁液沖斷,确保系列内其它電解槽的正常運行。漏爐發生期間,由于槽膛内漏點不确定,堵漏措施很難實施,如果現場處理經驗不豐富,措施不得力,隻能任鋁液外流。
 
  4、損壞設備或設施修複周期長。
 
  一般情況下,一台200kA級的大型預焙電解槽内襯的修複需要15~25天,局部小修需要10天左右。母線打火事故損毀母線修複需要月餘時間。整流櫃爆炸事故修複橋臂,櫃内電容、循環水管、絕緣闆、控制纜線,包括更換元件等,需要10天或更長一些時間。由于修複時間長,勢必影響到企業的安全生産。
 
  5、事故對生産影響大。
 
  母線打火可造成系列停産,電解槽漏爐沖斷陰極母線也可能造成系列停産事故。系列停産事故,母線修複時間長,短時期内難以恢複生産,對企業正常生産的影響是緻命的,恢複啟動需要花費巨大的人力、物力。目前很大一部分電解鋁冶煉企業都有自備電廠,其性質是自發自用,多餘電量一般不允許上網,因此這種自備的發電機組,會因為電量供不出去而被迫降負荷運行或停運。電解系列恢複生産,以及電廠機組恢複運行需要上千萬元的啟動資金。特别是電解槽突然停産,槽内的鋁液不能及時處理,清除槽内凝固鋁液耗時更長,對生産組織更是一個極大的考驗。
 
  6、事故的發生具有一定的規律性。
 
  某企業對近年來發生的18起事故進行了統計分析,根據分析結果,事故發生時間在08:00-18:00的事故發生率為16.7%,在22:00-6:30的事故發生率為83.3%。通過事故分析可以看出,整流櫃爆炸事故4起,有3起發生在夜間23:00左右;電解槽漏爐事故2起,分别發生在淩晨1:00和淩晨5:40分;電解槽啟動前拆除軟連接引起母線打火事故1起,發生在淩晨1:00左右。自備電廠機組燒瓦和火災事故,發生在0:30分左右。由此可見,夜間是事故的高發期,顯然這與人的精神狀态,工作責任心,設備的巡檢檢查不細緻,以及夜間進行設備的運行操作等有很大的關系。
 
  三、防範措施
 
  1、“防範勝于救災”。
 
  縱觀鋁行業安全事故,盡管事故種類不多,但是發生概率高、影響大,損失嚴重。作為鋁電解生産企業,找出事故發生規律,做好預防措施,一些事故是完全可以避免的。
 
  針對可能的重大事故或災害,為保證迅速、有序、有效地開展應急救援行動,盡可能地降低事故導緻的人員傷亡、财産損失和環境破損,在事故後果和應急能力分析的基礎上,應預先制定的有關計劃或方案。電解鋁企業要有目的的針對一些對企業生産、安全有較大影響的事故隐患,如:漏爐事故、母線打火事故、突發停電事故、整流櫃爆炸事故鑄造鋁水爆炸事故及相關事故隐患等制定一些應急措施或方案,做到有備無患。
 
  2、建立事故預警機制。
 
  電解鋁生産車間與供電車間架設事故應急信号,出現緊急情況時,便于及時采取斷停電措施,保證系列生産安全;定期組織開展反事故演習,如防漏爐事故演習、電解車間與供電車間事故聯動演習,突發停電事故演習等;對每次反事故演習的效果進行總結和評估,及時完善應急預案;制作并儲備一些應急工器具、備件和應急物資。
 
  3、提高操作人員的責任心,對于防範事故,也具有非常重要的意義。
 
  加強作業人員的業務技能教育培訓,杜絕違章操作。某廠在電解槽二次啟動過程中,電解槽焙燒結束,啟動前拆卸軟連接過程中,由于作業人員業務技能差,責任心不強,一次拆卸軟連接過多,電流偏流,造成導杆與平行母線打火,并引起短路口打火,燒毀立柱母線,險些釀成系列停産事故;提高作業人員對事故的判斷力和敏銳的觀察力。新建或改建電解鋁企業,一般新職工多,有經驗的老職工少,新職工技術素質差,由于業務不熟或習慣性作業行為造成的違章違紀現象時常發生。同時,對于設備的異常變化判斷不及時或不準确,缺乏敏銳的觀察力,導緻事故的發生。因此電解鋁生産企業必須加強作業人員作業規程和安全規程的學習培訓,提高作業人員的事故分析判斷和處理能力;對異常現象及時組織處理。正常情況下,任何事故發生前總是有一定的異常現象的,隻是這種現象是否明顯或及時被發現而已。某廠電解槽漏爐前夕,原鋁中鐵、矽雜質含量持續升高或漏爐部位鋼闆有發紅迹象,由于沒有引起足夠重視也沒有采取任何防範措施,導緻漏爐事故發生。因此各級管理人員加強對報表、圖表數據的分析判斷,深入現場,善于發現問題或異常現象,便于及時采取對策;加強操作人員的業務技能培訓。
 
  近年來鋁行業産能擴張過快,吸引大批人員就業,大多新招聘職工學曆低,素質低,有的進廠來不及培訓就進入生産崗位,直接從事一個全新的工作,不懂作業标準,甚至無從下手,很難快速适應崗位工作。因此,對招聘人員必須提前進行安全知識和業務技能培訓,以及現場的實習等,以提高他們的實際操作技能。
 
  此外,還應注意重大生産操作要避開夜間進行。電解鋁是連續生産的産業,許多生産操作也是連續進行的,但是一些重大生産操作如電解槽啟動等要盡可能避開夜間。根據近年來的統計結果,80%以上的事故發生在夜間,由于夜間作業人員的精力、體力,包括視線等均不如白天,且夜間操作現場監管人員少,違章操作現象不能及時糾正或制止,從而引起事故的發生。
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