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        電解鋁加工行業危險有害因素分析
        2014-09-11 15:01:12  來源:  評論:0   點擊: 收藏

          由于鋁廠生產的特殊性,在生產過程中存在有害因素及危險因素,有害因素主要有粉塵危害、毒物危害、高溫危害和噪聲危害,危險因素主要有機械傷害、高處墜落、電氣傷害和火災爆炸危險等。  一、主要有害因素分析

          由于鋁廠生產的特殊性,在生產過程中存在有害因素及危險因素,有害因素主要有粉塵危害、毒物危害、高溫危害和噪聲危害,危險因素主要有機械傷害、高處墜落、電氣傷害和火災爆炸危險等。

          一、主要有害因素分析

          1.粉塵危害

          鋁廠在生產過程中產生的粉塵主要有氧化鋁粉塵、石油焦粉塵、瀝青煙塵。氧化鋁粉塵主要存在電解廠房內、氧化鋁貯運系統;煅燒工段的上料系統、排料系統、煅后工段的混捏機、預熱螺旋機以及磨粉系統有粉塵和瀝青煙產生;成型工段也有瀝青煙產生;殘極處理工段的粗碎、配料、篩分等過程均有粉塵產生。天車司機,電解車間工人,炭素粉破碎、篩分等崗位工人受粉塵危害較大。根據TJ36-79《工業企業設計衛生標準》規定,車間空氣中有害物質最高容許濃度為,生產性粉塵中的氧化鋁粉塵不得超過6mg/m3;其他粉塵(當游離二氧化硅含量在10%以下)不得超過10mg/m3。

          2.毒物危害

          作業工人接觸到的毒物主要有氟化物、硫化物、瀝青煙、一氧化碳等。毒物主要存在于電解槽附近及煙氣凈化系統。

          鋁電解以冰晶石-氧化鋁氟化鋁的熔體為電解質,以炭素材料為電極進行電解。電解時在陰極上析出液態的金屬鋁,在陽極上產生氣體。同時還散發出氟化物、粉塵等污染物為主的電解煙氣。在400℃~600℃溫度下,氧化鋁中仍可含有0.2%~0.5%的水分。原料中的水分與固態氟化鹽在高溫條件下可發生化學反應,同時,進入熔融態電解質中的水分也可與液態的氟化鹽發生化學反應,生成有害的氟化氫。

          人體吸入過量的氟,常常會引起骨硬化、骨質增生、斑狀齒等氟骨病,嚴重者使人喪失勞動能力。氟化物還對呼吸道粘膜及皮膚有強烈的刺激和腐蝕作用。我國衛生標準規定,車間空氣中氟化物(以氟計)的最高容許濃度為0.5mg/m3,按照現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》中對毒物毒性分級的原則,氟化物為Ⅱ級,屬于高度危害。

          瀝青煙主要來源于該工序生陽極工段的混捏機、磨粉系統及成型工段。煤瀝青的軟化點為100℃~110℃,屬高溫瀝青。瀝青對人體的主要危害有兩個方面:一是由于瀝青中所含的蒽等光感物質,長時間接觸,并經陽光照射,可引起皮炎;二是瀝青煙對皮膚及粘膜的刺激作用。按照現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》中對毒物毒性分級的原則,瀝青煙為Ⅲ級,屬于中度危害。

          一氧化碳產生于電解槽的陽極,一氧化碳為無色、無嗅氣體。它在血中與血紅蛋白結合而造成組織缺氧。輕度中毒者出現頭痛、頭暈、耳鳴、心悸、惡心、嘔吐、無力、脈快、煩躁、淺至中度昏迷;重度患者深度昏迷、瞳孔縮小、肌張力增強、頻繁抽搐、大小便失禁、肺水腫、嚴重心肌損害等。我國車間空氣中的一氧化碳最高容許濃度為30mg/m3,按照現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》中對毒物毒性分級的原則,一氧化碳為Ⅱ級,屬于高度危害。

          在電解過程中還有硫化物產生。二氧化硫為無色氣體,對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。輕度中毒時,皮膚或眼接觸發生炎癥或灼傷;嚴重中毒可在數小時內發生肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。我國車間空氣中二氧化硫最高容許濃度為15mg/m3,按照現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》中對毒物毒性分級的原則,二氧化硫可為Ⅵ級,屬于輕度危害。

          3.高溫危害

          現行國家標準《高溫作業分級》中規定,工作地點平均WBGT指數等于或大于25℃的作業,即為高溫作業。鋁電解槽電解溫度高達940℃~960℃,是主要的生產性熱源。炭素工段的煅燒、焙燒、連續混捏、預熱螺旋、瀝青熔化生產設備均為生產性熱源。資料表明,環境溫度達到28℃時,人的反應速度、運算能力、感覺敏感性及感覺運動協調功能都明顯下降。高溫使勞動效率降低,增加操作失誤率。主要體現在影響人體的體溫調節和水鹽代謝及循環系統等。高溫還可以抑制中樞神經系統,使工人在操作過程中注意力分散,肌肉工作能力降低,從而導致傷害事故。

          4.噪聲危害

          產生噪聲的設備主要有凈化系統風機、炭素系統破碎機、球磨機、成型機、給料機、振動篩、輸送機及焙燒煙氣凈化系統風機和除塵風機等。在球磨車間,焦炭研磨產生的噪聲水平高達100dB(A)。在電解車間電解槽附近,使用氣動渣殼破碎機產生的噪聲水平達到100dB(A)。噪聲能引起人聽覺功能敏感度下降甚至造成耳聾,或引起神經衰弱、心血管疾病及消化系統等疾病,噪聲影響信息交流,促使誤操作發生率上升。

          二、主要危險因素分析

          1.起重機械傷害

          鋁廠采用的高位電解多功能天車為橋式起重機,其功能包括:打電解質結殼,往電解槽內加氧化鋁,更換陽極,吊運陽極母線柜架提升機,安裝和檢修電解槽的吊運工作,出鋁及吊運抬包,此外,還可以吊運其它重物。

          橋式起重機的常見事故有以下幾種:①重物墜落:吊具或吊裝容器損壞、物件捆綁不牢、掛鉤不當、電磁吸盤突然失電、起升機構的零件故障(特別是制動器失靈、鋼絲繩斷裂)等都會引發重物墜落。②擠壓:起重機軌道兩側沒有良好的安全通道或與建筑結構之間缺少足夠的安全距離,使運行或回轉的金屬結構對人員造成夾擠傷害;運行機構的操作失誤或制動器失靈引起溜車,造成碾壓傷害等。③高處跌落:人員在離地面大于2m的高度進行起重機的安裝、拆卸、檢查、維修或操作等作業時,從高處跌落造成傷害。④觸電:起重機在電線附近作業時,其任何組成部分或吊物與高壓帶電體距離過近,感應帶電或觸碰帶電物體,都可以引發觸電傷害。⑤其他傷害:其他傷害是指人體與運動零部件接觸引起的絞、碾、戳等傷害;液壓起重機的液壓元件破壞造成高壓液體的噴射傷害;飛出物件的打擊傷害;裝卸高溫液體金屬、易燃易爆、有毒、腐蝕等危險品,由于墜落或包裝捆綁不牢引起的傷害等。

          2.機械傷害及高處墜落危險

          機械傷害有以下幾種:①擠壓;②碰撞和撞擊;③接觸:包括夾斷、剪切、割傷和擦傷、卡住或纏住等。

          電解工藝的主要設備有:高位電解多功能天車、拖盤清理機、振動篩、破碎機、提升機、殘極壓脫機、磷鐵環壓脫機、鋁導桿矯直機等。碳素工藝主要設備有:球磨機、破碎機、篩分機、預熱螺旋機、連續混捏機、振動成型機、陽極焙燒爐用多功能機組等。操作人員易于接近的各種可動零、部件都是機械的危險部位,機械加工設備的加工區也是危險部位。如果這些機械設備的轉動部件外露或防護措施和必要的安全裝置不完善,很容易造成人身傷害事故。

          墜落傷害:殘級處理工藝中有清理、篩分、破碎及定量等諸多工序,因設備安裝在不同平面上,有不同形式的操作平臺、地溝、升降口、坑洞及護坎,如果沒有防護措施或防護措施有缺陷,工人隨時都有墜落摔傷的危險。

          3.電氣傷害

          電氣事故可分為觸電事故、靜電危害事故、雷電災害事故和電氣系統故障危害事故等幾種。

          (1)觸電事故

          觸電事故可分為電擊和電傷兩種情況。

          電擊:電解還原槽是以低電壓高電流串聯運轉的,因此,電擊事件通常并不嚴重。但是,在電力車間高壓電源與電解車間聯網路的連接點可能發生嚴重的電擊事故。

          電傷:在鋁電解生產中,其能源主要是直流電能,約占整個能源消耗的97%左右。在電解槽系列上,系列電壓達數百伏至上千伏。盡管人們把零電壓設在系列中點,但系列兩端對地電壓仍高達500V左右,一旦短路,易出現人身和設備事故。而且,電解用直流電,槽上電氣設備用交流電,若直流竄入交流系統,會引起設備事故。因此,電解槽許多部位須進行絕緣。電解車間內電纜若沒有采取有效的阻燃和其他預防電纜層損壞的措施、電氣設備接地接零措施不完善、臨時性及移動設備(含手持電動工具及插座)的供電沒有采用漏電保護器或漏電保護器性能不可靠等都會造成電器設備漏電而引發觸電傷亡事故。

          (2)靜電危害事故

          焙燒爐、煅燒爐的輸氣輸油管路、炭素生產系統的除塵管路及燃油鍋爐系統等存在著靜電傷害。

          (3)雷電傷害事故

          電解車間廠房的殘極破碎、篩分部分高度超過10米,煅燒工段、生陽極及殘極處理工段中的除塵排煙系統排氣筒高度都在20米以上,在雷雨天存在著被雷擊的危險。因此,雷電傷害應引起一定的重視。

          (4)電氣系統故障危害事故

          電氣系統故障危害的主要表現是:①線路、開關、熔斷器、插座插頭、照明器具、電動機、電熱器具等均可能成為引起火災的火源。②原本不帶電的物體,因電氣系統發生故障而異常帶電,可導致觸電事故的發生。如電氣設備的金屬外殼,由于內部絕緣不良而帶電;高壓邦聯接地時,在接地處附近呈現出較高的跨步電壓,均可造成觸電事故。

          4.火災爆炸危險性

          (1)物料的火災危險性

          ①瀝青:工程生陽極工段的預熱螺旋機和混捏機所用的原料之一是煤瀝青。煤瀝青的軟化點為100℃~115℃,閃點大于200℃,瀝青屬于高分子有機物的混合物。根據GBJ16-87《建筑設計防火規范》對生產儲存物品的火災危險性分類,煤瀝青屬于丙類。在一定的條件下,能夠發生猛烈的燃燒,具有火災危險性。

          ②石油焦:石油焦是預焙燒陽極的主要物料之一,石油焦在制造陽極的過程中需要破碎二次,破碎后,形成粉塵。根據《建筑設計防火規范》對生產儲存物品的火災危險性分類,石油焦屬于丙類。

          ③重油:重油可燃,其蒸氣遇明火、高熱能引起燃燒。根據《建筑設計防火規范》對生產儲存物品的火災危險性分類,重油屬于丙類。

          ④煤氣:工頻爐所用煤氣為發生爐煤氣,發生爐煤氣相對密度為0.4~0.6,爆炸濃度極限為20%~70%,自燃點700℃,發生爐煤氣低發熱值為5900kJ/m3。煤氣與空氣可形成爆炸性混合氣體,遇明火、高熱能引起爆炸。根據《建筑設計防火規范》對生產儲存物品的火災危險性分類,煤氣屬于甲類。

          ⑤輕柴油:輕柴油易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。根據《建筑設計防火規范》對生產儲存物品的火災危險性分類,閃點低于60℃的輕柴油屬于乙類,閃點大于60℃的輕柴油屬于丙類。

          (2)油罐庫的火災爆炸危險性

          油罐區火災爆炸事故一般由以下情況引起:①油蒸氣逸散積聚與空氣形成爆炸氣體,當濃度達到爆炸極限時,遇明火即產生爆炸。②油品失控:跑、溢、滴、漏、灑等情況的發生。③火源失控:設備修焊、明火、電器、發動機、靜電和雷電等。加強對油罐區的安全管理及監測,嚴格控制火源,嚴禁吸煙和動用明火,防止鐵器撞擊及電火花的產生,罐區內電氣裝置要符合防火防爆要求等,這些都是防止油罐庫火災爆炸的必要措施。

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