2023年《安全管理》之电解铝行业的安全生产管理.docx

电解铝行业的平安生产管理         随着国民经济的快速开展，铝产品的需求增长日益加快，电解铝成为我国国民经济中的一个支柱产业。目前200kA和200kA以上的大型预焙电解槽成为我国电解铝生产的主力槽型。但由于辅助设施和配套装备技术，以及生产管理与电解铝的开展速度不同步，投产后设备缺陷多和管理不畅，导致一些平安生产事故频繁发生，并造成一定的人员伤亡。                 一、常见的平安生产事故                 大型预焙铝电解槽的生产特点主要是电流强度大，日产量高，自动化程度高。此外，由于槽型大生产过程中热辐射量大，厂房环境温度高，对操作工人的体能和各种配套设备的性能是一个极大的考验。因此，近年来国内一些企业电解槽发生母线打火和整流机组元件爆炸，电解槽漏炉事故、铸造铝液爆炸等各种重大事故时常见诸于报端，给所属企业的生产、经营带来难以弥补的经济损失，严重影响企业的正常生产经营管理工作。         1、漏炉事故         电解槽漏炉事故是铝冶炼行业发生频率最高的事故之一，这种事故主要发生在焙烧结束和生产启动过程中，以及生产一段时间或槽龄超过1000天以上的电解槽，漏炉部位主要在侧部钢板和阴极钢棒口处，漏炉前或漏炉期间，如果预防处理得当，可以阻止电解质或铝液的进一步外漏，对系列电解槽生产的影响较小，如果处理不当或疏于管理、处理不及时，那么会在铝液或电解质熔化槽壳外漏时，冲断阴极母线造成系列停产等恶性事故。         2、母线打火事故         母线打火事故主要在发生焙烧结束，进行生产启动的过程中，以及二次启动或由于临时限电压负荷，阳极降入铝液中，处于保温状态的电解槽上。在焙烧启动和恢复生产过程中，由于违反作业规程操作不当或电解槽电流分布不均，造成局部电流过于集中，击伤或击断阳极导杆或阴极母线。这种事故一般损失较大，容易造成系列停产。由于电流打火事故一般在瞬间发生，根本无法采取抢救措施，只有事故后修复处理。母线修复期间，由于现代大型电解槽设计间距小，空间狭窄，环境温度高，母线连接处多为焊接，在去除废旧母线、焊接新母线时，难以采取高效措施，施工难度大，修复时间长。         3、整流柜爆炸事故         整流机组发生爆炸主要表现为整流柜元件发生爆炸，导致整台整流机组停运，系列电流下降，电解槽限负荷运行。如果有备用整流机组的，假设备用机组及时投运，可保证生产运行，不致于造成灾难性的损失;无备用整流机组的，由于容量不够，电解槽必须低电流状态下运行。整流供电设备作为电解生产的生命线，发生事故对企业的影响巨大。         4、铸造铝水爆炸         目前，大型电解铝企业配套设计安装的铝液铸造混合炉容量大，新炉容量一般在40t左右。在铸造过程中，由于铸模裂纹、断裂或潮湿，以及混合炉出铝口突发漏铝，导致大量铝液进入冷却水箱或循环水道，瞬间形成大量水蒸气无法排出，发生爆炸事故。         5、其他事故         大型预焙槽的换极、出铝、捞渣等作业均由多功能天车完成，操作过程中出现过诸如出铝小车坠落事故，电解质外溅造成人身烫伤事故等。此外，与电解生产配套系统的设备设施，还出现过工艺运输车辆事故，组装中频炉突发停水、停电等事故。         由于电解铝行业的特殊性，现场作业人员分散，人身伤害相对较小。近年来所发生的一系列事故，主要表现在远程控制程序误操作和设备点、巡检不到位而造成的设备设施事故。                 二、事故的特点         1、事故损失严重。         由于铝的单位价值高、备品备件特殊，大批量库存(如铝母线，槽内在产铝等)占压资金大，所以铝生产企业发生事故，单槽停产少那么损失几十万元、上百万元，系列停产那么会损失上千万元，甚至上亿元。大型预焙槽单槽造价高，既消耗维修费用，又影响产量。         2、事故突发性强，征兆不明显。         某企业供电整流机组的同一台整流柜在一月时间内连续发生两次爆炸事故，幸好备用机组及时投运，没有对电解系列供电造成大的影响。事后根据运行记录及当班值班人员的回忆，事故发生前设备运行没有明显的异常迹象，各种在线检测仪表、仪器均显示在正常范围内。企业组织技术人员分析，没有找出具体的事故原因，后来邀请了局部整流供电方面的专家再次进行事故原因分析，仍没有找到具体的事故根源，仅从元件质量、设计等方面提出了整改意见。         3、事故过程抢救难度大。         电解槽发生漏炉时，由于电解质、铝液温度高到达950℃~970℃，漏炉一旦发生，操作人员很难靠近实施抢救，只有尽快采取措施，保护阴极母线不被高温电解质和铝液冲断，确保系列内其它电解槽的正常运行。漏炉发生期间，由于槽膛内漏点不确定，堵漏措施很难实施，如果现场处理经验不丰富，措施不得力，只能任铝液外流。         4、损坏设备或设施修复周期长。         一般情况下，一台200kA级的大型预焙电解槽内衬的修复需要15~25天，局部小修需要10天左右。母线打火事故损毁母线修复需要月余时间。整流柜爆炸事故修复桥臂，柜内电容、循环水管、绝缘板、控制缆线，包括更换元件等，需要10天或更长一些时间。由于修复时间长，势必影响到企业的平安生产。         5、事故对生产影响大。         母线打火可造成系列停产，电解槽漏炉冲断阴极母线也可能造成系列停产事故。系列停产事故，母线修复时间长，短时期内难以恢复生产，对企业正常生产的影响是致命的，恢复启动需要花费巨大的人力、物力。目前很大一局部电解铝冶炼企业都有自备电厂，其性质是自发自用，多余电量一般不允许上网，因此这种自备的发电机组，会因为电量供不出去而被迫降负荷运行或停运。电解系列恢复生产，以及电厂机组恢复运行需要上千万元的启动资金。特别是电解槽突然停产，槽内的铝液不能及时处理，去除槽内凝固铝液耗时更长，对生产组织更是一个极大的考验。         6、事故的发生具有一定的规律性。         某企业对近年来发生的18起事故进行了统计分析，根据分析结果，事故发生时间在08:00-18:00的事故发生率为16.7%， 在22:00-6:30的事故发生率为83.3%。通过事故分析可以看出，整流柜爆炸事故4起，有3起发生在夜间23:00左右;电解槽漏炉事故2起，分别发生在凌晨1:00和凌晨5:40分;电解槽启动前撤除软连接引起母线打火事故1起，发生在凌晨1:00左右。自备电厂机组烧瓦和火灾事故，发生在0:30分左右。由此可见，夜间是事故的高发期，显然这与人的精神状态，工作责任心，设备的巡检检查不细致，以及夜间进行设备的运行操作等有很大的关系。                 三、防范措施         1、“防范胜于救灾〞。         纵观铝行业平安事故，尽管事故种类不多，但是发生概率高、影响大，损失严重。作为铝电解生产企业，找出事故发生规律，做好预防措施，一些事故是完全可以防止的。         针对可能的重大事故或灾害，为保证迅速、有序、有效地开展应急救援行动，尽可能地降低事故导致的人员伤亡、财产损失和环境破损，在事故后果和应急能力分析的根底上，应预先制定的有关方案或方案。电解铝企业要有目的的针对一些对企业生产、平安有较大影响的事故隐患，如：漏炉事故、母线打火事故、突发停电事故、整流柜爆炸事故铸造铝水爆炸事故及相关事故隐患等制定一些应急措施或方案，做到有备无患。         2、建立事故预警机制。         电解铝生产车间与供电车间架设事故应急信号，出现紧急情况时，便于及时采取断停电措施，保证系列生产平安;定期组织开展反事故演习，如防漏炉事故演习、电解车间与供电车间事故联动演习，突发停电事故演习等;对每次反事故演习的效果进行总结和评估，及时完善应急预案;制作并储藏一些应急工器具、备件和应急物资。         3、提高操作人员的责任心，对于防范事故，也具有非常重要的意义。         加强作业人员的业务技能教育培训，杜绝违章操作。某厂在电解槽二次启动过程中，电解槽焙烧结束，启动前拆卸软连接过程中，由于作业人员业务技能差，责任心不强，一次拆卸软连接过多，电流偏流，造成导杆与平行母线打火，并引起短路口打火，烧毁立柱母线，险些酿成系列停产事故;提高作业人员对事故的判断力和敏锐的观察力。新建或改建电解铝企业，一般新职工多，有经验的老职工少，新职工技术素质差，由于业务不熟或习惯性作业行为造成的违章违纪现象时常发生。同时，对于设备的异常变化判断不及时或不准确，缺乏敏锐的观察力，导致事故的发生。因此电解铝生产企业必须加强作业人员作业规程和平安规程的学习培训，提高作业人员的事故分析判断和处理能力;对异常现象及时组织处理。正常情况下，任何事故发生前总是有一定的异常现象的，只是这种现象是否明显或及时被发现而已。某厂电解槽漏炉前夕，原铝中铁、硅杂质含量持续升高或漏炉部位钢板有发红迹象，由于没有引起足够重视也没有采取任何防范措施，导致漏炉事故发生。因此各级管理人员加强对报表、图表数据的分析判断，深入现场，善于发现问题或异常现象，便于及时采取对策;加强操作人员的业务技能培训。         近年来铝行业产能扩张过快，吸引大批人员就业，大多新招聘职工学历低，素质低，有的进厂来不及培训就进入生产岗位，直接从事一个全新的工作，不懂作业标准，甚至无从下手，很难快速适应岗位工作。因此，对招聘人员必须提前进行平安知识和业务技能培训，以及现场的实习等，以提高他们的实际操作技能。         此外，还应注意重大生产操作要避开夜间进行。电解铝是连续生产的产业，许多生产操作也是连续进行的，但是一些重大生产操作如电解槽启动等要尽可能避开夜间。根据近年来的统计结果，80%以上的事故发生在夜间，由于夜间作业人员的精力、体力，包括视线等均不如白天，且夜间操作现场监管人员少，违章操作现象不能及时纠正或制止，从而引起事故的发生。