電解鋁行業的安全生產管理

2021-03-04 09:18:34 字數 2905 閱讀 5704

隨著國民經濟的快速發展,鋁產品的需求增長日益加快,電解鋁成為我國國民經濟中的乙個支柱產業。目前200ka和200ka以上的大型預焙電解槽成為我國電解鋁生產的主力槽型。但由於輔助設施和配套裝備技術,以及生產管理與電解鋁的發展速度不同步,投產後裝置缺陷多和管理不暢,導致一些安全生產事故頻繁發生,並造成一定的人員**。

一、常見的安全生產事故

大型預焙鋁電解槽的生產特點主要是電流強度大,日產量高,自動化程度高。此外,由於槽型大生產過程中熱輻射量大,廠房環境溫度高,對操作工人的體能和各種配套裝置的效能是乙個極大的考驗。因此,近年來國內一些企業電解槽發生母線打火和整流機組元件**,電解槽漏爐事故、鑄造鋁液**等各種重大事故時常見諸於報端,給所屬企業的生產、經營帶來難以彌補的經濟損失,嚴重影響企業的正常生產經營管理工作。

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產啟動過程中,以及生產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板和陰極鋼棒口處,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,對系列電解槽生產的影響較小,如果處理不當或疏於管理、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產等惡性事故。

2、母線打火事故

母線打火事故主要在發生焙燒結束,進行生產啟動的過程中,以及二次啟動或由於臨時限電壓負荷,陽極降入鋁液中,處於保溫狀態的電解槽上。在焙燒啟動和恢復生產過程中,由於違反作業規程操作不當或電解槽電流分布不均,造成區域性電流過於集中,擊傷或擊斷陽極導桿或陰極母線。這種事故一般損失較大,容易造成系列停產。

由於電流打火事故一般在瞬間發生,根本無法採取搶救措施,只有事故後修復處理。母線修復期間,由於現代大型電解槽設計間距小,空間狹窄,環境溫度高,母線連線處多為焊接,在去除廢舊母線、焊接新母線時,難以採取高效措施,施工難度大,修復時間長。

3、整流櫃**事故

整流機組發生**主要表現為整流櫃元件發生**,導致整台整流機組停運,系列電流下降,電解槽限負荷執行。如果有備用整流機組的,若備用機組及時投運,可保證生產執行,不致於造成災難性的損失;無備用整流機組的,由於容量不夠,電解槽必須低電流狀態下執行。整流供電裝置作為電解生產的生命線,發生事故對企業的影響巨大。

4、鑄造鋁水**

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,由於鑄模裂紋、斷裂或潮濕,以及混合爐出鋁口突發漏鋁,導致大量鋁液進入冷卻水箱或迴圈水道,瞬間形成大量水蒸氣無法排出,發生**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**身燙傷事故等。此外,與電解生產配套系統的裝置設施,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。

由於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,主要表現在遠端控制程式誤操作和裝置點、巡檢不到位而造成的裝置設施事故。

二、事故的特點

1、事故損失嚴重。

由於鋁的單位價值高、備品備件特殊,大批量庫存(如鋁母線,槽內在產鋁等)佔壓資金大,所以鋁生產企業發生事故,單槽停產少則損失幾十萬元、上百萬元,系列停產則會損失上千萬元,甚至上億元。大型預焙槽單槽造價高,既耗費維修費用,又影響產量。

2、事故突發性強,徵兆不明顯。

某企業供電整流機組的同一臺整流櫃在一月時間內連續發生兩次**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。事後根據執行記錄及當班值班人員的回憶,事故發生前裝置執行沒有明顯的異常跡象,各種**檢測儀表、儀器均顯示在正常範圍內。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,由於電解質、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,只有盡快採取措施,保護陰極母線不被高溫電解質和鋁液沖斷,確保系列內其它電解槽的正常執行。漏爐發生期間,由於槽膛內漏點不確定,堵漏措施很難實施,如果現場處理經驗不豐富,措施不得力,只能任鋁液外流。

4、損壞裝置或設施修復周期長。

一般情況下,一台200ka級的大型預焙電解槽內襯的修復需要15~25天,區域性小修需要10天左右。母線打火事故損毀母線修復需要月餘時間。整流櫃**事故修復橋臂,櫃內電容、迴圈水管、絕緣板、控制纜線,包括更換元件等,需要10天或更長一些時間。

由於修復時間長,勢必影響到企業的安全生產。

5、事故對生產影響大。

母線打火可造成系列停產,電解槽漏爐沖斷陰極母線也可能造成系列停產事故。系列停產事故,母線修復時間長,短時期內難以恢復生產,對企業正常生產的影響是致命的,恢復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執行或停運。

電解系列恢復生產,以及電廠機組恢復執行需要上千萬元的啟動資金。特別是電解槽突然停產,槽內的鋁液不能及時處理,清除槽內凝固鋁液耗時更長,對生產組織更是乙個極大的考驗。

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**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,分別發生在凌晨1:

00和凌晨5:40分;電解槽啟動前拆除軟連線引起母線打火事故1起,發生在凌晨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態,工作責任心,裝置的巡檢檢查不細緻,以及夜間進行裝置的執行操作等有很大的關係。

三、防範措施

1、「防範勝於救災」。

縱觀鋁行業安全事故,儘管事故種類不多,但是發生概率高、影響大,損失嚴重。作為鋁電解生產企業,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。

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