某冶煉企業鋅電解車間危險、有害因素辨識及風險控制對策措施研究

劉 陽

1 企業基本情況概況

某企業年產20萬t/a的鋅冶煉，電解為傳統的電解沉積工藝，采用1.6m2陰極板，剝下的鋅片送熔鑄車間。

電解車間采用鉛銀合金為陽極，壓延純鋁板為陰極，每槽放陰極片、陽極片，槽間設導電棒。在電流作用下，鋅在陰極上析出，析出周期為24h。采取隔片出槽方式，吊車將帶鋅陰極自槽中取出（通過吊車自帶接液盤回收廢電解液），送至機械剝鋅機組剝下析出的鋅片。陰極鋁板經陰極洗刷機清理、平整后由吊車運回電解槽，進行下一個周期電解。

電解槽流出的廢電解液經廢電解液溜槽進入廢電解液循環槽，部分廢電解液泵送回浸出車間，大部分廢電解液泵至冷卻塔進行冷卻后和凈液車間送來的新液混合，然后通過溜槽再次進入每個電解槽。電解槽約30天清理一次，掏槽采用真空抽吸，抽出的陽極泥經輸送泵送至焙砂浸出車間。根據陰極鋅的產量和實際生產情況，電解車間配置600個電解槽，分東、西2個系列配置。電解液循環、冷卻系統配置在廠房兩端，通過溜槽使二者連成一個整體，溶液貯槽及真空掏槽系統配置在廠房室外。

電解液主要原輔料：新液（主要成分：Zn145g/L、Cu0.0001g/L、Cd0.0005g/L、Co0.0004g/L、Ni0.0001g/L、Fe0.020g/L、H2SO41g/L～3g/L）、廢電解液、鉛銀合金（陽極）、壓延純鋁板（陰極）、碳酸鍶、骨膠、蒸汽、酒石酸銻鉀等。

2 主要危險、有害因素辨識

危險、有害因素的辨識是根據在生產過程里使用和產生的危險化學品的物理化學性質、危險特性，生產工藝、設備及儲存等方面進行分析，主要分類依據有：《企業職工傷亡事故分類標準》（GB6441）、《生產過程和危險有害因素分類與代碼》（GB13861）等。

2.1 灼燙

灼、燙是指火焰燒傷、高溫物體燙傷、化學灼傷（酸、堿、鹽、有機物引起的體內外灼傷）、物理灼傷（光、放射性物質引起的體內外灼傷）。

（1）化學灼傷：電解槽或溜槽、管道等破損；人員清洗化驗器具、取送新廢液樣等未按操作規程作業等，可能導致酸性液體進入眼中、皮膚等，如果附近無事故噴淋及洗眼器，或因距離較長、出水口堵塞、水壓過低等，無法完成洗眼等過程，作業人員接觸其物料后未能及時處理，可能發生灼燙危害。

（2）火焰燒傷:若發生火災，操作人員來不及撤離時，將發生火焰燒傷。

（3）高溫物體燙傷：①電解液經循環泵至鈦板加熱器將電解液加熱到65℃后進入高位槽，如果開關閥門等未嚴格按操作規程作業或管道、閥門等破損泄漏，工作人員誤觸及到40℃以上的高溫設備、管道表面，易發生灼燙傷害。另外，高溫季節電解車間室內外作業，可能發生高溫中暑。②陰陽極接觸不良，人員接觸可能發生高溫灼燙；③槽上移動蒸汽管；蒸汽閥門腐蝕、老化、破損、保溫層脫落等都有可能造成高溫燙傷事故。

2.2 淹溺

作業人員在電解槽或其他無蓋槽罐等區域巡檢、疏通下液管、清理掏槽地坑等如果注意力不集中、違章作業、地面濕滑等均可發生淹溺危險。

2.3 中毒和窒息

（1）鋅電解生產過程中產生酸霧，操作人員如果長期處于超出標準規范要求濃度的酸霧環境中，可能出現嗆咳、胸悶、呼吸困難、喉頭水腫等，嚴重會引起中毒。

（2）電解工段使用酒石酸銻鉀，酒石酸銻鉀為高毒類物質，造成食欲不振，皮疹、惡心、頭痛、咽喉痛合并刺激呼吸道，引起咳嗽；高濃度導致腹痛、肺水腫、心律不齊或心跳停止。

（3）電解液中含氟、氯離子，人員大量吸入等，可能引起中毒。

（4）進入受限空間（清理新廢液罐、電解槽、冷卻塔等）進行維護、清理等時，可能發生中毒或窒息。

2.4 火災、其他爆炸危害

（1）陽極板、銅排導電不良等短路，嚴重時可能發生火災爆炸事故。

（2）廠房未嚴格按照《建筑物防雷設計規范》進行設計防雷裝置或防雷設施未起作用，雷擊引燃易燃物或其他可燃物而導致火災。

（3）電氣保護失效（吊具按鈕漏電、電氣設備未進行接地等），電纜老化絕緣損壞、短路、斷路、接頭松脫等、可能發生火災。

（4）機械設備用到的潤滑油、絕緣油在儲存和使用過程中發生大量泄漏，遇明火可能發生火災。

2.5 容器爆炸危害

壓力管道（壓縮空氣管道、蒸汽管道）、壓力容器（壓縮空氣儲罐、乙炔及氧氣等氣瓶）等，可能由于其材質缺陷、儲存或輸送的氣液介質自重和介質長期對管道整個內壁的壓力以及介質腐蝕、滲透等作用下，發生裂紋、破損等，嚴重時會發生壓力管道、壓力容器爆炸事故。

2.6 觸電

（1）在電解槽測槽溫等，如果未嚴格按照操作規程作業等，可能發生觸電傷害。

（2）導電母排、溜槽等直流系統對地漏電，造成電位差，可能發生觸電傷害。

（3）低壓室絕緣措施不到位或操作不當，易導致觸電或電弧燒傷。

（4）在運行中缺乏必要的檢修維護，電氣保護失效（吊具按鈕漏電、電氣設備未進行接地等），導致設備或線路存在漏電等。

（5）在受限空間中，由于空間范圍狹窄，空氣潮濕以及電氣設備和電纜易受砸壓而使絕緣損壞，所以作業環境內極易發生人身觸電、漏電及短路故障。

2.7 物體打擊

高處作業平臺物料、工具掉落；各類支架等松動、斷裂、老化、脫落等，可能發生物體打擊傷害。如：①冷卻塔結晶下料筒支架腐蝕，支架等掉落等。②用扁鏟分板時扁鏟未拿穩；分板時用力過猛，極板垮塌。③轉運廢陽極時，廢陽極掉落等。④剝鋅架脫焊、腐蝕、老化、斷裂。⑤吊車急停晃動。

2.8 高處墜落傷害

在吊碳酸鍶、安裝循環帶、清新液取樣器、改罐扯放閘板、落鋅時叉鋅、更換/擦起重機司機室窗戶玻璃、直斜爬梯建構筑物施工現場等場所可能因為違章作業、防護裝置缺失等發生高處墜落傷害。

2.9 車輛傷害

該企業廠內外物料運輸量較大，內部貨物使用叉車運輸，還有較大數量的公務車輛、外來車輛、工程車輛等在廠內行駛；如果廠區功能分區、物流布置不合理造成生產線相互頻繁交叉等或司機違章作業或車輛故障等（叉車走道調頭、行駛速度過快、爆胎、漏油等），可能發生車輛傷害。

2.10 坍塌危害

（1）如果設計缺陷，荷載計算有誤，強度達不到設計要求；選材不當，鋼材在低溫條件下冷脆面損壞；隨意變更設計圖紙，使屋面強度達不到要求，火災增加了屋面荷載，導致對屋面結構不利等，未按抗震設防等，均可能導致承受重荷載等不足，發生建（構）筑物垮塌等事故。

（2）電解車間酸霧易形成氣相腐蝕性環境，如果未進行防腐蝕處理等，可能導致設備基礎下沉、構架、管道變形、開裂威脅，嚴重時致使設備等倒塌。

（3）如果廢陰極板、帶鋅板倒塌等堆垛不穩定性、取用不慎等，可能導致料堆坍塌。（4）未定期清理冷卻塔塔壁結晶、積渣等，可能導致垮塌。（5）該企業所在地極端氣溫-15℃，深度凍土可能導致建筑物基礎、地埋設施的損毀和構建物的倒塌。

2.11 機械傷害

陽極整形機組、剝離機組、專用吊車、電解液循環泵、電解液過濾機、泵等轉動部位具有強大的機械能，若主剝刀裝置處理殘余鋅片、維護調整剝鋅機、主剝刀裝置取板、維護緊固主剝刀裝置、皮帶卡鋅片、刷板裝置掛鉤卡板、清理碳酸鍶攪拌筒等時無防護、防護不當、防護裝置和設施缺陷、支撐不當、防護距離不夠等，人體觸碰到運動中的機械部位，機械能會作用到人體上，導致機械傷害事故。

2.12 起重傷害

吊車將帶鋅陰極自槽中取出（通過吊車自帶接液盤回收廢電解液），鋅陰極片吊運等使用起重機，起重機運行過程中，受廠房內酸霧、噪聲等影響，司機視距、聽力等受影響，如果吊車抓卸料（極板）未掛穩發生移動等可能發生物料碰撞梁柱等發生物料傾倒、安全裝置突然失靈、吊物歪拉斜吊、零部件或緊固件腐蝕、老化等均可能發生起重傷害。

2.13 其他傷害

（1）噪聲與振動傷害：陽極整形機組、剝離機組、專用吊車、電解液循環泵、電解液過濾機等易產生機械噪聲。作業人員長期在噪聲作業會對聽覺系統造成損傷，甚至導致不可逆性噪聲性耳聾。振動可能導致中樞神經功能紊亂、血壓升高等。

（2）電磁輻射危害：人體處于交變電磁場中，達到一定劑量就會產生輻射損害。電磁輻射對人體的神經系統、心血管系統、生殖系統、消化系統等均存在不同程度的危害。

（3）電擊：高壓柜操作和維護通道過小等，缺乏必要的防護措施導致人員傷亡。

（4）斷路器事故：進水受潮；遮斷容量不夠；分合閘速度不滿足要求；產品質量差等，易導致設備損壞、人員傷亡。

（5）接地網事故：接地電阻不合格；接地引下線腐蝕斷裂；接地引下線、熱穩定不滿足要求導致設備損壞、人員傷亡。

（6）安全管理缺陷。①未制訂安全操作規程或制訂不完善或未按安全操作規程進行操作；②安全管理不到位；③設備未及時進行維護保養，未及時消除隱患；④未落實安全管理責任或安全管理責任不明確、安全管理制度不完善；⑤應急救援預案制定不完善或未演練；⑥安全管理人員配備不到位，特種作業人員上崗證書不全；⑦危險源的識別不充分，針對性不強；⑧安全教育不及時、無針對性等。

（7）室內作業場所環境不良：室內地面滑、室內作業場所狹窄、室內作業場所雜亂、室內地面不平、作業場地光照、空氣、溫度濕度等不良。

3 可能發生的事故類型、場所及其嚴重程度

3.1 鋅電解掏槽工序

可能發生的事故類型：掏槽作業涉及轉運掏槽膠管、搬運掏槽器、掏槽、扯板、調極距、拆裝管配件、清理掏槽地坑等，可能存在砸傷、滑倒摔傷、觸電、高空墜物、淹溺、燙傷等事故。可能發生的概率及嚴重程度：該企業主要采用真空掏槽，掏槽周期30d，每月暴露一次，發生可能性不是很大，屬于稍有危險，可以接受。

3.2 鋅電解吊運工序

可能發生的事故類型：吊運作業過程中存在如果起重機故障、鋼絲繩斷裂、作業人員視線不良或作業操作不當、超額定負荷吊物等存在起重傷害、高處墜落等風險。可能發生的概率及嚴重程度：按照工藝技術要求配備成熟、可靠、實用的生產設備（采用絕緣吊鉤橋式起重機等），起重設備定期進行了檢測，起重機作業人員持證上崗等，發生事故的可能性不是很大，屬于一般危險，需要注意。

3.3 鋅電解槽上工序

可能發生的事故類型：槽上作業可能因為陰陽極接觸不良；極板、銅排導電不良；電解槽（銅排）斷路、短路；出裝槽掉落板或鋅片；電解槽漏液；酸性液體進入眼中；蒸汽閥門腐蝕、老化、破損；反溶槽蓋板缺失或不全；清理下液管；加入添加劑；液壓升降平臺故障失靈、液壓升降平臺物品超重等可能存在發生火災爆炸、腐蝕、高溫、灼燙、淹溺、機械傷害、中暑等風險。可能發生的概率及嚴重程度：該企業為連續生產，生產過程中作業人員逐日在工作時間內暴露，屬于“一般危險，需要注意”。

3.4 剝鋅工序

可能發生的事故類型：進入設備內部時,未斷開電源和動力源；剝鋅架脫焊、腐蝕、老化、斷裂；剝鋅機橫向鏈條維護；下剝鋅機鋅片傳送皮帶；更換剝鋅機掛鉤；取剝鋅機掛鉤輪子；維護剝鋅機捶打、預剝離裝置；處理堆碼不整齊鋅片；刷板裝置清理鋁灰等存在機械傷害、砸傷、觸電、坍塌、噪聲、振動、坍塌等風險。可能發生的概率及嚴重程度：剝鋅作業采用自動控制機械化作業，發生事故的可能性不是很大，屬于“一般危險，需要注意”。

3.5 壓濾工序

風險發生的類型：廢水回收坑滿溢、電源線泡水、壓濾機壓力異常、處理壓濾機故障、電機傳動軸防護罩缺失等。可能發生的概率及嚴重程度：該裝置獨立布置，且設置了防護欄、防護罩等防范措施，作業人員在區間作業時間較少，只是偶然地暴露，發生事故的可能性不是很大，屬于“稍有危險，可以接受”。

4 風險控制安全對策措施建議

（1）電解車間土建設施、鋼結構、基礎、平臺及金屬支架、管道均進行防腐處理。設備均選用不銹鋼防腐內襯，物料管道盡量選用焊接管，減少法蘭的使用。

（2）解車間利用廢電解液循環冷卻塔的風機，在廠房頂部設有強制通風風道及靜壓分配箱與冷卻塔的風機相連，排除電解廠房內酸霧，以改善操作環境，降低了電解廠房強制通風的能耗。

（3）電解采用新風系統對電解系統進行新風換氣，改善勞動者作業環境。

（4）設計加強對電解技術條件的控制，諸如電解液循環、雜質濃度、電解液溫度、電流密度、添加劑加入量等因素的合理調控，降低濃差極化現象的危害程度，降低槽電壓、提高電流效率，使電流效率保持在90%以上。

（5）采取有效的電絕緣措施，避免電解槽與樓板、支撐梁柱、出液溜槽之間發生短路漏電，造成電能損失。

（6）新液等輸送管道每法蘭連接處用防護罩保護。

（7）高位槽設置液位計、防腐圍堰等，防止酸液等溢漏。

（8）排風管道采用一定厚度的玻璃鋼材質。

（9）電解車間地面設置導流溝、耐腐蝕地面。

（10）電解液循環槽、上清液槽、電解液高位槽均按照現場設置備用槽，以減少玻璃鋼貯槽發生泄漏時對電解生產的影響。

（11）嚴格按《個體防護裝備選用規則》等要求為從業人員免費發放合格的勞動防護用品，督促作業人員穿戴相應的勞保用品如（防酸工作服、防酸工作靴、防酸手套等）。

（12）電解槽區域設置應急沖洗裝置，保護半徑不超過15m。

（13）電解車間耐火等級不宜低于二級，滅火器設置在位置明顯和便于取用的地點，且不得影響安全疏散。

（14）電解區域選用防腐燈具和防腐配電設備。

（15）風機、泵、壓濾機等設備轉動部位的突出部位設防護罩。

（16）需要經常操作、檢查的設備均設有操作平臺、梯子及操作保護欄桿，對梯子、欄桿應加強檢查、維修，防止因腐蝕而發生意外事故。

（17）起重設備符合《起重機械安全規程》（GB6067）要求；限位器、聯鎖開關、制動器、限載器、報警器等安全設施應齊全。

（18）保持良好通風；工作現場禁止吸煙、飲食等；進入有限空間作業嚴格執行危險作業票審批手續。

（19）嚴禁無證駕駛、超速行駛、定期檢修車輛等。

（20）在機組操作臺、面板及機組上設置緊急停止裝置。

（21）導電母排設絕緣設施。

（22）電解鉛殘渣（陽極泥、碎渣）暫時堆存時，使用專用容器盛裝，集中堆放。

（23）各類管道應按《工業管路的基本識別色和識別符號》等，涂刷相應色標和流向標志。

（24）電解車間應有效控制和預防電極爆炸事故發生：①嚴格電極糊采購標準，加強監督管理，確保生產選用優質電極糊；②從工藝上控制加糊粒度，落實電極糊儲存及運輸中的防潮措施；③加強電極日常維護、檢查；④加強現場隱患的檢查整改力度。

（25）在高溫設備、管線附近設置“注意防燙”；在高噪聲作業場所設置“高噪聲區”、“必須戴護耳器”；在高壓電設施區設置“高壓危險”“禁止進入”；在吊裝作業場所設置“注意吊物”；存在觸電可能的位置應設置“小心有電”警告標志；在裝置出入口、生產場所及作業地點的緊急通道和緊急出入口的顯著位置設置“緊急出口”等禁止、警告、指令及提示等安全標志。

（26）建立健全安全生產責任制度、安全管理制度、安全操作規程等，加強安全生產管理。

（27）配備專（兼）職安全管理人員，負責日常安全管理工作。

（28）每年至少開展一次綜合應急演練或專項應急演練，每半年至少開展一次現場處置應急演練，以此來提高員工的安全事故響應和處理能力，會使用相應的安全施救器材和設備。

5 結語

該企業通過落實相應安全措施，結合企業實際生產情況，認真落實和進一步細化、完善，并加強對操作人員的技術培訓和安全教育，提高操作人員的操作技術和應變能力等措施后，其生產過程中的危險、有害因素可以得到有效控制，可以降低事故發生的幾率，減少因發生事故對廠內、外界的影響，可做到固有危險程度在可接受范圍內。