铝电解生产安全与环保.ppt

铝电解生产安全与环保,-安全与健康影响企业运作的关键环节,“我们都知道，影响企业绩效的因素除了纯粹的生产和劳动者，还存在着很重要的一点；安全。”(1914),-罗伯特.W.坎贝尔,罗伯特W 坎贝尔奖国际安全、健康及环境管理优秀企业奖,主要内容,安全生产的意义铝电解生产安全技术铝电解生产环境保护,铝电解生产安全技术,一、事故产生的原因二、铝电解生产的危险有害因素三、铝电解生产的安全对策措施,一、事故产生的原因,事故产生的直接原因及间接原因。直接原因是不安全行为及不安全状态；间接原因是安全管理系统的缺陷和社会及公众对科学的意识、习俗、传统观念和对待风险的态度。,人的不安全行为,1.操作失误、忽视安全、忽视警告。2.造成安全装置失效3.使用不安全设备4.用手工代替工具操作5.物体存放不当6.冒险进入危险场所7.攀、坐不安全位置8.在起吊物下作业，停留9.机器运转时违规作业10.有分散注意力行为11.在必须使用个人防护用品、用具的作业或场合中，忽视其使用12.不安全装束13.对易燃、易爆危险品处理错误,物的不安全状态,（1）无防护、保险、报警装置；（2）防护不当；（3）设备、设施、工具、附件有缺陷；（4）设备、设施、工具、附件强度不够；（5）个人防护用具缺陷；（6）生产（施工）场地环境不良；,无防护、保险、报警装置,防护不当,设备、设施、工具、附件有缺陷,设备、设施、工具、附件强度不够,个人防护用具缺陷,生产（施工）场地环境不良,事故产生的间接原因,1 管理系统的缺陷（1）财政方面的限制；（2）缺少管理的承诺；（3）缺少相关的政策；（4）缺少标准；（5）缺少知识及信息；（6）对于作业人员缺少培训及选择。2 社会压力（1）人们的态度；（2）商业习惯；（3）传统；（4）社会对承担风险的态度；（5）对于作业环境的接受程度。,二、铝电解生产的危险有害因素,危险因素：起重伤害机械伤害高处坠落电气伤害火灾爆炸危险 有害因素：粉尘危害毒物危害高温危害噪声危害,1、主要危险因素分析,1起重机械伤害 铝厂采用的高位电解多功能天车为桥式起重机，其功能包括：打电解质结壳，往电解槽内加氧化铝，更换阳极，吊运阳极母线柜架提升机，安装和检修电解槽的吊运工作，出铝及吊运抬包，此外，还可以吊运其它重物。,1、主要危险因素分析,桥式起重机的常见事故有以下几种：重物坠落：吊具或吊装容器损坏、物件捆绑不牢、挂钩不当、电磁吸盘突然失电、起升机构的零件故障（特别是制动器失灵、钢丝绳断裂）等都会引发重物坠落。挤压：起重机轨道两侧没有良好的安全通道或与建筑结构之间缺少足够的安全距离，使运行或回转的金属结构对人员造成夹挤伤害；运行机构的操作失误或制动器失灵引起溜车，造成碾压伤害等。高处跌落：人员在离地面大于2m的高度进行起重机的安装、拆卸、检查、维修或操作等作业时，从高处跌落造成伤害。,1、主要危险因素分析,触电：起重机在电线附近作业时，其任何组成部分或吊物与高压带电体距离过近，感应带电或触碰带电物体，都可以引发触电伤害。其他伤害：其他伤害是指人体与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害；液压起重机的液压元件破坏造成高压液体的喷射伤害；飞出物件的打击伤害；装卸高温液体金属、易燃易爆、有毒、腐蚀等危险品，由于坠落或包装捆绑不牢引起的伤害等。,机械伤害,机械伤害有以下几种：挤压；碰撞和撞击；接触：包括夹断、剪切、割伤和擦伤、卡住或缠住等。,机械伤害,电解工艺的主要设备有：高位电解多功能天车、拖盘清理机、振动筛、破碎机、提升机、残极压脱机、磷铁环压脱机、铝导杆矫直机等。碳素工艺主要设备有：球磨机、破碎机、筛分机、预热螺旋机、连续混捏机、振动成型机、阳极焙烧炉用多功能机组等。操作人员易于接近的各种可动零、部件都是机械的危险部位，机械加工设备的加工区也是危险部位。如果这些机械设备的转动部件外露或防护措施和必要的安全装置不完善，很容易造成人身伤害事故。,坠落伤害,坠落伤害：残极处理工艺中有清理、筛分、破碎及定量等诸多工序，因设备安装在不同平面上，有不同形式的操作平台、地沟、升降口、坑洞及护坎，如果没有防护措施或防护措施有缺陷，工人随时都有坠落摔伤的危险。,电气伤害,电气事故可分为：触电事故静电危害事故雷电灾害事故电气系统故障危害事故,触电事故,触电事故可分为电击和电伤两种情况：电击：电解槽是以低电压高电流串联运转的，因此，电击事件通常并不严重。但是，在电力车间高压电源与电解车间联网路的连接点可能发生严重的电击事故。,触电事故,电伤：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。尽管人们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。而且，电解用直流电，槽上电气设备用交流电，若直流窜入交流系统，会引起设备事故。因此，电解槽许多部位须进行绝缘。电解车间内电缆若没有采取有效的阻燃和其他预防电缆层损坏的措施、电气设备接地接零措施不完善、临时性及移动设备（含手持电动工具及插座）的供电没有采用漏电保护器或漏电保护器性能不可靠等都会造成电器设备漏电而引发触电伤亡事故。,静电危害事故,焙烧炉、煅烧炉的输气输油管路、炭素生产系统的除尘管路及燃油锅炉系统等存在着静电伤害。,雷电伤害事故,电解车间厂房的残极破碎、筛分部分高度超过10米，煅烧工段、生阳极及残极处理工段中的除尘排烟系统排气筒高度都在20米以上，在雷雨天存在着被雷击的危险。因此，雷电伤害应引起一定的重视。,电气系统故障危害事故,电气系统故障危害的主要表现是：线路、开关、熔断器、插座插头、照明器具、电动机、电热器具等均可能成为引起火灾的火源。原本不带电的物体，因电气系统发生故障而异常带电，可导致触电事故的发生。如电气设备的金属外壳，由于内部绝缘不良而带电；高压邦联接地时，在接地处附近呈现出较高的跨步电压，均可造成触电事故。,火灾爆炸危险性,1）物料的火灾危险性 沥青：生阳极工段的预热螺旋机和混捏机所用的原料之一是煤沥青。煤沥青的软化点为100115，闪点大于200，沥青属于高分子有机物的混合物。根据GBJ16-87建筑设计防火规范对生产储存物品的火灾危险性分类，煤沥青属于丙类。在一定的条件下，能够发生猛烈的燃烧，具有火灾危险性。石油焦：石油焦是预焙烧阳极的主要物料之一，石油焦在制造阳极的过程中需要破碎二次，破碎后，形成粉尘。根据建筑设计防火规范对生产储存物品的火灾危险性分类，石油焦属于丙类。,火灾爆炸危险性,煤气：工频炉所用煤气为发生炉煤气，发生炉煤气相对密度为0.40.6，爆炸浓度极限为20%70%，自燃点700，发生炉煤气低发热值为5900kJ/m3。煤气与空气可形成爆炸性混合气体，遇明火、高热能引起爆炸。根据建筑设计防火规范对生产储存物品的火灾危险性分类，煤气属于甲类。轻柴油：轻柴油易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。根据建筑设计防火规范对生产储存物品的火灾危险性分类，闪点低于60的轻柴油属于乙类，闪点大于60的轻柴油属于丙类。,二、主要有害因素分析,1 粉尘危害 铝厂在生产过程中产生的粉尘主要有氧化铝粉尘、石油焦粉尘、沥青烟尘。氧化铝粉尘主要存在电解厂房内、氧化铝贮运系统；煅烧工段的上料系统、排料系统、煅后工段的混捏机、预热螺旋机以及磨粉系统有粉尘和沥青烟产生；成型工段也有沥青烟产生；残极处理工段的粗碎、配料、筛分等过程均有粉尘产生。天车司机，电解车间工人，炭素粉破碎、筛分等岗位工人受粉尘危害较大。根据TJ36-79工业企业设计卫生标准规定，车间空气中有害物质最高容许浓度为，生产性粉尘中的氧化铝粉尘不得超过6mg/m3；其他粉尘（当游离二氧化硅含量在10%以下）不得超过10mg/m3。,二、主要有害因素分析,2毒物危害 作业工人接触到的毒物主要有氟化物、硫化物、沥青烟、一氧化碳等。毒物主要存在于电解槽附近及烟气净化系统。,二、主要有害因素分析,铝电解以冰晶石-氧化铝氟化铝的熔体为电解质，以炭素材料为电极进行电解。电解时在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生气体。同时还散发出氟化物、粉尘等污染物为主的电解烟气。在400600温度下，氧化铝中仍可含有0.2%0.5%的水分。原料中的水分与固态氟化盐在高温条件下可发生化学反应，同时，进入熔融态电解质中的水分也可与液态的氟化盐发生化学反应，生成有害的氟化氢。,人体吸入过量的氟，常常会引起骨硬化、骨质增生、斑状齿等氟骨病，严重者使人丧失劳动能力。氟化物还对呼吸道粘膜及皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用。我国卫生标准规定，车间空气中氟化物（以氟计）的最高容许浓度为0.5mg/m3，按照现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中对毒物毒性分级的原则，氟化物为级，属于高度危害。,沥青烟主要来源于该工序生阳极工段的混捏机、磨粉系统及成型工段。煤沥青的软化点为100110，属高温沥青。沥青对人体的主要危害有两个方面：一是由于沥青中所含的蒽等光感物质，长时间接触，并经阳光照射，可引起皮炎；二是沥青烟对皮肤及粘膜的刺激作用。按照现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中对毒物毒性分级的原则，沥青烟为级，属于中度危害。,一氧化碳产生于电解槽的阳极，一氧化碳为无色、无嗅气体。它在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力、脉快、烦躁、浅至中度昏迷；重度患者深度昏迷、瞳孔缩小、肌张力增强、频繁抽搐、大小便失禁、肺水肿、严重心肌损害等。我国车间空气中的一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3，按照现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中对毒物毒性分级的原则，一氧化碳为级，属于高度危害。,在电解过程中还有硫化物产生。二氧化硫为无色气体，对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。轻度中毒时，皮肤或眼接触发生炎症或灼伤；严重中毒可在数小时内发生肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。我国车间空气中二氧化硫最高容许浓度为15mg/m3，按照现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中对毒物毒性分级的原则，二氧化硫可为级，属于轻度危害。,3高温危害,现行国家标准高温作业分级中规定，工作地点平均WBGT指数等于或大于25的作业，即为高温作业。铝电解槽电解温度高达940960，是主要的生产性热源。炭素工段的煅烧、焙烧、连续混捏、预热螺旋、沥青熔化生产设备均为生产性热源。资料表明，环境温度达到28时，人的反应速度、运算能力、感觉敏感性及感觉运动协调功能都明显下降。高温使劳动效率降低，增加操作失误率。主要体现在影响人体的体温调节和水盐代谢及循环系统等。高温还可以抑制中枢神经系统，使工人在操作过程中注意力分散，肌肉工作能力降低，从而导致伤害事故。,4噪声危害,产生噪声的设备主要有净化系统风机、炭素系统破碎机、球磨机、成型机、给料机、振动筛、输送机及焙烧烟气净化系统风机和除尘风机等。在球磨车间，焦炭研磨产生的噪声水平高达100dB（A）。在电解车间电解槽附近，使用气动渣壳破碎机产生的噪声水平达到100dB（A）。噪声能引起人听觉功能敏感度下降甚至造成耳聋，或引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病，噪声影响信息交流，促使误操作发生率上升。,三、铝电解生产的安全对策措施,安全对策措施基本要求1)能消除或减弱生产过程中产生的危险、危害；2)处置危险和有害物，并降低到国家规定的限值内；3)预防生产装置失灵和操作失误产生的危险、危害；4)能有效地预防重大事故和职业危害的发生；5)发生意外事故时，能为遇险人员提供自救和互救条件。,安全技术措施应遵循的具体原则（1）消除。通过合理的设计和科学的管理，尽可能从根本上消除危险、有害因素；如采用无害化工艺技术，生产中以无害物质代替有害物质、实现自动化作业、遥控技术等。（2）预防。当消除危险、有害因素有困难时，可采取预防性技术措施，预防危险、危害的发生；如使用安全阀、安全屏护、漏电保护装置、安全电压、熔断器、防爆膜、事故排放装置等。,（3）减弱。在无法消除危险、有害因素和难以预防的情况下，可采取减少危险、危害的措施；如局部通风排毒装置、生产中以低毒性物质代替高毒性物质、降温措施、避雷装置、消除静电装置、减振装置、消声装置等。（4）隔离。在无法消除、预防、减弱的情况下，应将人员与危险、有害因素隔开和将不能共存的物质分开；如遥控作业、安全罩、防护屏、隔离操作室、安全距离、事故发生时的自救装置（如防护服、各类防毒面具）等。（5）连锁。当操作者失误或设备运行一旦达到危险状态时，应通过连锁装置终止危险、危害发生；（6）警告。在易发生故障和危险性较大的地方，配置醒目的安全色、安全标志；必要时设置声、光或声光组合报警装置。,安全技术对策措施,安全技术对策措施的原则是优先应用无危险或危险性较小的工艺和物料，广泛采用综合机械化、自动化生产装置(生产线)和自动化监测、报警、排除故障和安全联锁保护等装置，实现自动化控制、遥控或隔离操作。尽可能防止操作人员在生产过程中直接接触可能产生危险因素的设备、设施和物料，使系统在人员误操作或生产装置(系统)发生故障的情况下也不会造成事故的综合措施是应优先采取的对策措施。,厂址及厂区平面布局的对策措施,选址时，除考虑建设项目经济性和技术合理性并满足工业布局和城市规划要求外，在安全方面应重点考虑地质、地形、水文、气象等自然条件对企业安全生产的影响和企业与周边区域的相互影响 平面布局在满足生产工艺流程、操作要求、使用功能需要和消防、环保要求的同时，主要从风向、安全（防火）距离、交通运输安全和各类作业、物料的危险、危害性出发，在平面布置方面采取对策措施,防火、防爆对策措施,引发火灾、爆炸事故的因素很多，一旦发生事故危害后果极其严重。为了确保安全生产，首先必须做好预防工作，消除可能引起燃烧爆炸的危险因素。从理论上讲，使可燃物质不处于危险状态，或者消除一切着火源，这两个措施，只要控制其一，就可以防止火灾和化学爆炸事故的发生。但在实践中，由于生产条件的限制或某些不可控因素的影响，仅采取一种措施是不够的，往往需要采取多方面的措施，以提高生产过程的安全程度。另外还应考虑其他辅助措施，以便在万一发生火灾爆炸事故时，减少危害的程度，将损失降到最低限度，这些都是在防火防爆工作中必须全面考虑的问题。,电气安全对策措施,安全认证电气设备必须具有国家指定机构的安全认证标志。备用电源停电可能造成重大危险后果的场所，必须按规定配备自动切换的双路供电电源或备用发电机组、保安电源。防触电电气防火、防爆对策措施,防静电对策措施,1)工艺控制2)泄漏3)中和4)屏蔽5)综合措施6)其他措施,机械伤害防护措施,1)选用适当的设计结构避免或减小危险（1）采用本质安全技术（2）限制机械应力（3）材料和物质的安全性（4）履行安全人机工程学原则（5）设计控制系统的安全原则2)采用机械化和自动化技术,起重作业的安全对策措施,（1）吊装作业人员必须持有2种作业证。吊装质量大于10t的物体应办理吊装安全作业证。（2）吊装质量40t的物体和土建工程主体结构，应编制吊装施工方案。吊物虽不足40t，但形状复杂、刚度小、长径比大、精密贵重、施工条件特殊的情况下，也应编制吊装施工方案。吊装施工方案经施工主管部门和安全技术部门审查，报主管厂长或总工程师批准后方可实施。（3）各种吊装作业前，应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护，非施工人员禁止入内。（4）吊装作业中，夜间应有足够的照明，室外作业遇到大雪、暴雨、大雾及六级以上大风时，应停止作业。（5）吊装作业人员必须佩戴安全帽,安全帽应符合安全帽（GB2811-89）的规定，高处作业时应遵守厂区高处作业安全规程的有关规定。（6）吊装作业前，应对起重吊装设备、钢丝绳、揽风绳、链条、吊钩等各种机具进行检查，必须保证安全可靠，不准带病使用。,起重作业的安全对策措施,（7）吊装作业时，必须分工明确、坚守岗位，并按起重吊运指挥信号（GB5082-85）规定的联络信号，统一指挥。（8）严禁利用管道、管架、电杆、机电设备等做吊装锚点。未经机动、建筑部门审查核算，不得将建筑物、构筑物作为锚点。（9）吊装作业前必须对各种起重吊装机械的运行部位、安全装置以及吊具、索具进行详细的安全检查，吊装设备的安全装置应灵敏可靠。吊装前必须试吊，确认无误方可作业。（10）任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下，必须随之升降的，应采取可靠的安全措施，并经过现场指挥员批准。（11）吊装作业现场如须动火时，应遵守厂区动火作业安全规程的有关规定。吊装作业现场的吊绳索、揽风绳、拖拉绳等应避免同带电线路接触，并保持安全距离。（12）用定型起重吊装机械（履带吊车、轮胎吊车、桥式吊车等）进行吊装作业时，除遵守通用标准外，还应遵守该定型机械的操作规程。（13）吊装作业时，必须按规定负荷进行吊装，吊具、索具经计算选择使用，严禁超负荷运行。所吊重物接近或达到额定起重吊装能力时，应检查制动器，用低高度、短行程试吊后，再平稳吊起。（14）悬吊重物下方严禁站人、通行和工作。,（15）在吊装作业中，有下列情况之一者不准吊装：指挥信号不明；超负荷或物体质量不明；斜拉重物；光线不足、看不清重物；重物下站人，或重物越过人头；重物埋在地下；重物紧固不牢，绳打结、绳不齐；棱刃物体没有衬垫措施；容器内介质过满；安全装置失灵。,有害因素控制对策措施,有害因素控制对策措施的原则是优先采用无危害或危害性较小的工艺和物料，减少有害物质的泄漏和扩展；尽量采用生产过程密闭化、机械化、自动化的生产装置（生产线）和自动监测、报警装置和连锁保护、安全排放等装置，实现自动控制、遥控或隔离操作。尽可能避免、减少操作人员在生产过程中直接接触产生有害因素的设备和物料，是优先采取的对策措施。,预防中毒的对策措施,1)物料和工艺尽可能以无毒、低毒的工艺和物料代替有毒、高毒工艺和物料，是防毒的根本性措施。2)工艺设备（装置）生产装置应密闭化、管道化、尽可能实现负压生产，防止有毒物质泄漏、外逸。生产过程机械化、程序化和自动控制可使作业人员不接触或少接触有毒物质，防止误操作造成的中毒事故。,预防中毒的对策措施,3)通风净化受技术、经济条件限制，仍然存在有毒物质逸散且自然通风不能满足要求时，应设置必要的机械通风排毒，净化（排放）装置，使工作场所空气中有毒物质浓度限制到规定的最高容许浓度值以下。机械通风排毒方法主要有全面通风换气、局部排风、局部送风三种,预防中毒的对策措施,4)应急处理对有毒物质泄漏可能造成重大事故的设备和工作场所必须设置可靠的事故处理装置和应急防护设施。应设置有毒物质事故安全排放装置（包括储罐）、自动检测报警装置、连锁事故排毒装置，还应配备事故泄漏时的解毒（含冲洗、稀释、降低毒性）装置,防尘对策措施,1)工艺和物料2)限制、抑制扬尘和粉尘扩散3)通风除尘,噪声控制措施,根据噪声作业分级（LD80-95）、工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）、工业企业噪声测量规范（GBJ22-88）、建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）、工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）和工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）等，采取低噪声工艺及设备、合理平面布置、隔声、消声、吸声等综合技术措施，控制噪声危害,安全管理对策措施,建立制度完善机构和人员配置安全培训、教育和考核安全投入与安全设施实施监督与日常检查事故应急救援预案,