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电解铝生产及公用工程危险因素分析
更新时间: 2021-04-28 15:20:01 访问次数: 0



依据《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-1986),结合电解铝生产工艺技术、公用工程设施及现场勘查情况进行分析辨识,电解铝生产中存在的危险因素主要包括触电、火灾、其它爆炸、灼烫、起重伤害、中毒和窒息、高处坠落、车辆伤害、坍塌、机械伤害、容器爆炸。


1、触电


(1)电解铝生产过程中典型的触电事故可分为电击和电伤害两种情况。 电击:电解槽以低电压、高电流串联运转,电击事件并不严重。但在高压电源与电解车间联网路的连接点可能产生严重的电击事故。 电伤害:在铝电解生产中,其能源主要是直流电能,约占整个能源消耗的97﹪左右,在电解槽系列上,系列电压达数百伏至上千伏,尽管把零电压设在系列中点,但系列两端对地电压仍高达500V左右,一旦短路,易出现人身和设备事故。


(2)车间内电缆若没有采取有效阻燃和其它预防电缆层损坏的措施,电气设备接零措施不完善,临时性及移动设备的供电没有采用漏电保护器或漏电保护失灵的情况下,都可能发生电气设备漏电而引发的触电伤亡事故。


(3)如果高、低压供配电系统设计安装不合理;电气设备质量不合格;绝缘性能不符合标准,电气装置的绝缘或外壳损坏,未及时修复或更换;电气作业时,未采取相应的安全组织措施和技术措施;电气设备发生意外故障;其他机械设备的电气控制部分发生故障;电工、操作人员未穿戴相应的劳动防护用品;保护接零或保护接地措施失效、违章作业等都有可能发生触电事故。


(4)变压器周围没有采取有效的隔离,也易发生触电事故。


(5)较高的建筑物(高压开关站、除尘系统的排烟烟囱等)所设避雷针及接地网如果发生故障,过电压将会危及人身安全。在高压开关站内有大量的架空高压电线和隔离开关,如果遇到雷雨天或大雾天,人员在开关站内行走或工作及易发生雷击事故。


2、火灾、其他爆炸


(1)铝电解槽因设备缺陷或其他外力因素发生泄漏,泄漏的高温铝液接触空气会引起燃烧,形成火灾。 在电解槽内若有水(车间顶部雨水进入等),由于水在槽内迅速膨胀而发生剧烈爆炸。


(2)电解槽的母线短路可能造成爆炸事故。


(3)电解铝生产中存在的粉尘主要包括铝合金粉尘和氧化铝、氟化铝等粉尘。如果生产时电解槽密闭罩密闭不好、电解槽门变形密封不严、机械排烟系统出现故障等都可能导致粉尘泄漏,若未能及时对其进行清理,造成粉尘积聚,形成爆炸性粉尘,当遇火花时,极易发生粉尘爆炸事故。


(4)抬包车运输过程中,熔融的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽,体积急剧膨胀,会发生剧烈爆炸。


(5)铸造车间电加热混合炉静置的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽,体积急剧膨胀,会发生剧烈爆炸。


(6)电气火灾 电气设备存在缺陷、安装不当,在运行中发热和电火花或电弧是引起火灾的直接原因。


1)用电设备发热 电流通过电气设备时要消耗电能,它是以发热的形式将电能消耗掉。电气设备正常的发热是允许的,如果正常运行条件遭到破坏,如短路、过载、接触不良、铁芯发热和散热不良等,致使发热量增加,这部分热量不仅使设备本身温度升高,而且同时对周围其它物质和材料进行加热。如果其周围存在易燃物质,在一定的条件下就可能引起火灾。


 2)电火花及电弧 电火花是极间的击穿放电。电弧是大量的电火花汇集而成的。一般电火花的温度都很高,特别是电弧,温度可高达6000℃。因此电火花不仅能引起绝缘物质的燃烧,而且可以使金属熔化、飞溅,它是构成火灾的危险火源。


3)变压器火灾爆炸危险性分析 油浸式变压器、电抗器内部充有大量的绝缘油,绝缘油属于可燃物质。变压器长期过负荷运行等,造成线圈对铁芯主绝缘损坏、匝间绝缘破坏,发生短路,电流激增,从而使绝缘材料和变压器过热引起火灾;线圈间、线圈与接头间、端部接线处、分接开关,由于连接不好,接触不良,造成局部接触电阻过大,导致局部高温引起火灾;磁路发生故障,铁芯故障,涡流加大,环流发热,温度增高引起火灾;由于遭雷击、过电压等产生电弧引起火灾;油箱漏油,使散热能力下降,导致过热,内部空间增大形成可燃烧、爆炸性气体环境,遇到高温发生火灾爆炸;绝缘油质变坏含水,绝缘能力下降,引起火灾;由于各种故障、保护设置不当等引起火灾。火灾往往伴随爆炸,并使灾害蔓延扩大。


4)变压器绝缘油油罐发生泄漏后,遇火源发生火灾事故。


(7)本项目叉车使用柴油作为燃料,厂区设置地下柴油储罐,柴油具有易燃、易爆、易挥发、易产生静电等特征,容易形成火灾爆炸事故,且火灾损失大,影响大、扑救困难。形成火灾爆炸的主要火源有明火、电气火花、发动机火花及雷电、静电火花等,当柴油泄露挥发出油气时遇上述火源容易造成爆炸事故。 为方便叉车加油,柴油库配置室内加油机两台(一台停用),在加油过程中,在加注口会有大量油气溢出,极易形成爆炸性的危险环境,遇到火源极易发生燃烧或爆炸事故。此外,汽车油罐车卸油时,油料运动会引起静电的产生,可能导致静电放电形成事故。


3、灼烫


(1)阳极组装工序中浇铸磷生铁作业使用中频炉,靠近中频炉的冷却水管道、水箱发生漏水,泄漏的水进入敞口操作的中频炉内,造成爆溅而导致人员烫伤事故;潮湿、生锈的物料加入中频炉内,亦会造成喷溅事故。


(2)电解车间的电解槽、阳极组装车间的中频感应炉等均为高温设备,其温度均在700℃以上,若操作人员在工作过程中一旦接触高温部件或物质均能造成人员烫伤事故。


(3)该项目操作人员在电解车间操作过程中、换阳极作业、铝液抬包、电解铝槽铝液泄漏等过程如果违章操作或防护不当都可能造成烫伤事故。如电解车间操作中,脚踏在槽面结壳上、误动槽控箱按钮电解质外溢、捞效应口碳渣电解质溅出、出铝时铝液溢出、取电解质时工具未预热电解质溅出、未佩戴手套、护目镜、电解质未凝固倒出、出铝时使用工具潮湿,铝液飞溅、出铝过满、铝液溢出飞溅等都可能发生烫伤。


(4)铸造车间熔铸工序中熔融铝合金溶液及残渣的温度极高,热辐射很强,且易于喷溅,加上设备及环境温度高,中间作业频繁,作业人员极易发生烫伤事故。灼烫及其发生的原因主要是:设备泄漏,如熔炼炉满溢;熔融金属遇水;炉内喷出热气也会对人体造成灼烫。


1)熔铸工序中电加热混合炉为高温设备,操作人员在作业过程中意外接触高温部件可能造成人员烫伤事故。


2)熔融的铝合金溶液温度较高,在铸造工艺过程中进行取样、扒渣、转炉时,若因操作不当造成作业人员意外接触高温物质,从而发生灼烫事故。


3)混合炉因气体排出受阻,高温下气体膨胀,压力增大,导致熔融金属喷涌,可造成人员受伤。


4)熔炼过程中,熔融金属液对炉衬不断冲刷,一段时期后,会从遭侵蚀的炉衬壁裂缝中渗出,人员意外接触到高温熔融金属液可导致灼伤。


5)开炉与浇注时,如遇金属熔液飞溅可造成人员灼伤。用冷工具(如铁棒、木条等)接触高温金属溶液发生爆溅可致人灼伤。接触刚浇铸的铸件,可引起烫伤。循环水漏水遇到高温金属液体可导致液态金属飞溅造成人员灼伤。


6)浇铸时若炉坑内积水或者地面潮湿,熔融金属液因任何故障导致熔融金属液的外泄遇到潮湿地面或者积水均可导致喷溅引发灼伤事故。


7)铝锭刚刚铸造出来后温度很高,在运输过程中若人体接触亦会造成高温灼烫


8)混合炉加料前使用起重机吊运高温电解铝液,若因意外造成起重机脱钩、钢丝绳断裂致使高温物体倾翻、掉落,当起重机作业区域内有人时,会造成灼烫事故。


9)作业现场高温电解铝液采用叉车运输至铸造车间,未使用专业运输通道及车辆,在运输过程中,若因运输道路缺陷、作业人员违章等因素,造成电解铝液倾翻,若恰有人员在运输车里附件,会造成灼烫事故发生。


10)本公司使用的化学试剂均为腐蚀性化学品,在使用过程中若操作不当、未佩戴劳保用品,均有可能发生化学品灼烫事故。


4、起重伤害


本项目各生产车间、库房采用起重机械担任电解槽相关装置吊运、电解质加料以及物料、高温液体吊运的任务,在起重机的使用过程中由于驾驶人员的误操作、违章操作、横拉斜吊、钢丝绳拉断、物件吊挂不牢坠落、地面人员违反规定在吊件下面停留、行走、躲避不及时等等,均容易造成起重伤害事故。 根据有关统计资料分析,起重机械所发生的事故,在工作事故中所占的比例比较大,起重机械事故造成的死亡人数,占工作死亡人数的10%左右。起重伤害事故的主要类型及原因:


(1)脱钩:吊钩缺少安全防护装置,或吊钩保护装置失灵,吊钩钩口开口过大、吊装方法不当等。如有时在吊运中因起吊物体不稳,使吊钩在空中游荡,在游荡过程中钩头由于离心惯性力甩出而易发生脱钩事故。行车因操作不稳,紧急起动、制动,都有可能引起钩头惯性飞出从而发生砸伤或砸死事故。


(2)钢丝绳断裂:钢丝绳发生折断的原因很多。其主要和常见的原因是:操作者没有对钢丝绳进行安全技术检验或认真检查,对已断丝的钢丝绳没有按钢丝绳报废标准处理或降低负荷使用,吊运时严重超负荷,起长限位开关失灵造成过卷拉断钢丝绳等。钢丝绳断裂容易发生伤人或死亡事故。


(3)安全防护装置缺乏或失灵:起重机械的安全装置包括制动器、缓冲器、行程限位器、起重量限制器、防护罩等。


(4)吊运物体经过人体上空:起重机吊运的重物经过人体上空时,如物体突然坠落,打击到人体时可能造成伤害甚至死亡。


(5)触电事故:维修保养人员在起重机械上检修,保养时发生触电事故。


(6)如果这些起重机械在设计、制造过程中存在缺陷,安装过程中不符合规范,由于使用不当、维护保养不及时或因安全防护装置失效易发生设备安全事故,造成起重伤害。


(7)起重机械使用过程中违反操作规程,歪拉斜吊,可能发生设备损坏和人员伤亡事故。 当同跨厂房内布置两台或两台以上起重设备时,若未采取相应的安全防护措施(如各起重机之间的防撞设施、启动时的声光报警装置),或各操作人员沟通不畅,有可能导致发生起重伤害事故。


5、中毒和窒息


原铝生产作业在中,操作人员接触到的毒物主要为氟化物(氟化铝),其主要存在于电解槽附近及净化系统中。 氟化铝的分解产物氟化氢有刺激性,可对眼睛、呼吸道粘膜造成刺激,严重者可发生支气管炎、肺炎,甚至产生反射性窒息。该物质以气体或尘雾状态存在,在设备密封不好,或因设备管道腐蚀造成泄漏,设备检修,操作失误,发生事故等情况下,有毒有害物质便迅速外泄并污染作业环境,如防护不当或处理不及时,则很容易发生中毒和窒息。


6、高处坠落


   生产过程中,在作业基准面2m以上各操作平台、钢梯、起重机上等场所进行作业时,可能发生高处坠落事故。 各个操作平台、坑内设备平台,若未设置扶梯、防护栏杆或扶梯、防护栏杆不符合规范要求;扶梯踏板和操作平台未采取有效的防滑措施、高处作业操作人员未采取相应的安全防护措施以及违章作业等可能发生高处坠落事故。


7、车辆伤害


半成品运送、成品运送、阳极、残极运送过程中,需要叉车进行运输,若驾驶人员未按规定培训,取得特种作业人员上岗证、违章驾驶、车辆带病作业、超载使用等,均有造成车辆伤害的危险。 原料进厂、成品出厂,需要汽车进行运输,由于驾驶员麻痹大意、违章驾驶或是行人违章穿越道路等原因,有可能发生车辆伤害事故。


8、坍塌


坍塌是指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故,如袋装氧化铝、电解质或炭块的堆垛过高、铝锭、铝镁合金堆垛不整齐或通道过窄、车辆碰撞、残极堆放不当造成局部塌陷、滚落等都会造成坍塌,检修设备时脚手架坍塌等,都可能会造成坍塌事故。 厂内建筑物、大型设备因受地震、地质沉降或其他外力因素可能发生坍塌事故,对人员和设备造成伤害。


9、机械伤害


本项目电解槽修理、抬包清理、阳极钢爪矫正均在车间内就地进行,使用的设备有打壳机、直棒机、定棒机等机械设备。操作人员易于接近的各种可动部件都是机械的危险部位,若操作人员安全意识薄弱,很容易造成人身伤害事故。 空压站内空压机高速传动部分未安装防护装置、防护装置不符合要求或操作人员安全意识差等,在人体接触传动部分时,有可能造成操作人员机械伤害事故。 水泵、风机等运转设备的转动部位由于未设防护罩或设置不当、损坏等原因,操作人员不小心接触转动部件会造成机械伤害事故。


10、容器爆炸


空压站使用的压缩空气缓冲罐属压力容器,压力容器由于设计安装不合理、材质选用不当、超温、超压或受外力撞击、未定期检测、安全附件故障等原因均可导致容器爆炸事故发生。压力容器爆炸破裂后,爆炸产生的碎片飞出会对操作人员造成伤害。


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