一、堿液特性及拜爾法物料含堿濃度
氫氧化鈉(NaOH,俗名火堿、燒堿、苛性鈉。在香港稱為哥士的)常溫下是一種白色晶體,具有強腐蝕性。易溶于水,其水溶液呈強堿性,能使酚酞變紅。氫氧化鈉是一種極常用的堿,它的溶液可以用作洗滌液。化學表現(xiàn):無色透明的鈉堿液體,是強堿之一,易在水中溶解,能與許多有機、無機化合物起化學反應,腐蝕性很強。
主要危險性 :
對消化系統(tǒng)造成嚴重的和永久的損傷,粘膜糜爛、出血、休克。
吸入 刺激呼吸道,腐蝕鼻中隔
皮膚 危險??梢鹱苽敝羾乐貪兊陌Y狀。
眼睛 危險??梢馃齻踔翐p害角膜或結膜。
根據(jù)《氧化鋁生產工藝技術規(guī)程》,氧化鋁生產流程中含堿主要指標
2.3.2 液體隔膜堿應符合下列標準: NaOH含量≥42%;NaCl含量≤2.0%。
2.3.3 液體離子交換膜堿應符合下列標準:NaOH含量≥48%;NaCl含量≤0.04%。
5.1.2 循環(huán)母液 Nk235~250g/l
由此可見,氧化鋁生產過程中需要大量的燒堿與鋁土礦礦石中的氧化鋁進行反應,含堿物料充斥于全部生產流程中,且溫度在80℃以上。在員工生產運行巡檢、操作中,含堿物料一旦進入皮膚、呼吸道和消化道,將對人體健康造成傷害,引發(fā)工傷事故。
二、堿燒傷事故案例
根據(jù)某新建氧化鋁廠3年間發(fā)生的堿燒傷事故及堿燒傷未遂事故,分為4類。一類為放料過程中發(fā)生的堿燒傷事故,此類事故發(fā)生率最高;二類為處理冒料事故時發(fā)生堿燒傷;三類為設備突然損壞造成堿燒傷。四類是檢修過程中發(fā)生堿燒傷事故。
1、放料過程中發(fā)生的堿燒傷事故
(1)2006年某月某日凌晨1點10分,某檢修維護人員用化清泵清理堵料的2#晶種管,通知崗位操作人員楊某確認放料閥門。楊某在沒有戴安全帽和防護面屏的情況下,確認了放料閥門并在放料管旁察看放料情況。在敲打堵料的放料管時,料漿突然從放料管內噴出,沖進地溝后反彈,站在一旁的楊某躲閃不及,被含有高濃度氫氧化鈉的料漿灼傷面部。其他人員及楊某數(shù)分鐘后找到硼酸水沖洗,后被送往醫(yī)院,住院約2個月,眼部留有疤痕,經勞動部門診斷為10級工傷。
(2)2009年某月某日凌晨1:30分左右,操作工孟某單獨替取樣工取強濾液樣時,打開1#焙燒爐強濾液泵西側放料閥,料漿突然從放料管焊縫中噴出,濺至孟某面部及雙眼,孟某立即摸索著尋找真空泵房內應急水源,當班其他人員看到后立即用1%的硼酸水和大量清水對其受傷部位進行沖洗,并送往醫(yī)院進行治療,醫(yī)生診斷為面部和雙眼眼角膜輕度堿燒傷,住院約一個月后完全康復。
(3)2009年某月某日上午10時, 因管道堵塞,操作人員對Pc404母液泵進行放料,當閥門清通時,鋁酸鈉溶液瞬間流出,經地溝二次飛濺,站在放料管閥門旁邊的指揮人員被料漿濺至眼部、面部及衣服上。其他人員立即使用大量硼酸水和清水進行了反復清洗約半小時。并迅速去醫(yī)院進行治療,醫(yī)生打針并做了簡單處理,1周后完全康復。
2、處理冒料事故中發(fā)生的堿燒傷事故
(1)2007年某月某日下午,因蒸發(fā)和溶出設備跳停,Ⅰ、Ⅱ組磨機緊急停車導致冒料。15:50點左右,接班人員楊某查完2#中間泵池是否放完料后,觀察2#棒磨機流槽是否清理干凈,流槽內料漿不慎飛入眼內?,F(xiàn)場其它工作人員和維護人員立刻用硼酸水和清水對其進行沖洗,同時將其送往醫(yī)院進行診治。經醫(yī)生檢查,認為傷者現(xiàn)場處理及時,簡單處理后用藥1周后完全康復。
(2)2007年某月某日凌晨1時,操作工潘某發(fā)現(xiàn)絮凝劑廠房內絮凝劑槽冒槽,急忙進行清理清掃,因絮凝劑濕滑,不慎摔倒,地面含堿絮凝劑濺至其面部及身體著地部位。導致面部、上肢及腿部堿燒傷。在同事幫助下對其面部進行了清洗,但因潘某未及時脫掉被堿浸濕的衣物,上肢及腿部堿燒傷較為嚴重,用藥一周后完全康復。
3、設備突然損壞造成堿燒傷事故
(1)2009年某月某日15時,在堿洗完一部12#寬板后,操作工黃某、劉某和協(xié)崗工劉某到板式區(qū)域停板式化清泵。停泵過程中板式化清泵泵殼突然刺料,飛濺的堿液刺到站在泵旁兩米處的協(xié)崗工劉某面部及身體。同事立即用清水對其沖洗,醫(yī)院診斷為面部及身體堿灼傷,用藥一周后完全康復。
(2)2007年某月某日上午,操作工在倒101B到101C過程中停泵放料的時候,101B的進口減震伸縮頭突然破裂,料漿噴出。101稀釋后泵是三泵三出口管,10米以后和到兩根管進分離槽;現(xiàn)場3名操作工和2名協(xié)崗工,有2名操作工距離噴料位置較近,發(fā)現(xiàn)噴料的員工立即發(fā)出警告,現(xiàn)場人員迅速躲避,仍然有料漿灑到身上,操作工勞保穿戴齊全,袖口上下扎緊,安全帽上面罩打下;料漿灑到面罩和衣服上,其他員工立即幫其衣服脫下,并用清潔水沖洗,未造成堿燒傷。
(3)2007年某月,溶出一系列停車檢修,在吹掃過程中,Ra112與Ra113間的過料閥已連通,操作工程某和謝某正在關第二道放料閥,魏某在一旁監(jiān)護,關到一半閥門時填料突然噴料(當時機組壓力是32bar),三個人上半身都被料漿噴到,趕快跑到最近的硼酸水存放點清洗,經過15分鐘清洗。由于當事人戴了勞保眼鏡,拉下了防護面罩,未被堿燒傷。
4、檢修過程中發(fā)生堿燒傷事故
(1)2009年某月某日,沉降片區(qū)倒稀釋后槽,控制過濾區(qū)域上午9:00停車放料,9:07分聯(lián)系電工將濾餅泵235B斷電。10:40分左右,檢修人員回裝濾餅管三通時用撬棍固定法蘭兩端螺栓孔,用捶敲打管道校位,突然有料漿從三通和管道對位后的法蘭縫隙中濺出,料漿濺到現(xiàn)場作業(yè)的兩名檢修人員1名運行人員面部。片區(qū)立即組織人員用應急水源和硼酸水對3人進行反復沖洗。經原平市人民醫(yī)院醫(yī)生診斷,3人為臉部和脖頸輕微堿灼傷,用藥一周后康復。
(2)2006年某月某日,蒸發(fā)工序多名檢修人員正對循環(huán)管進行檢修,突然一個螺絲掉到地上,地面有放料時未清理的堿液,堿液飛濺至一名檢修人員眼睛內,造成堿燒傷,經大量清水沖洗后送往醫(yī)院,用藥三日后康復。
四、堿燒傷原因分析
1、事故致因原理②
根據(jù)事故致因理論中海因里希因果鏈鎖理論,工業(yè)傷害事故的發(fā)生過程是具有一定因素的因果關系事件的連鎖,即人員傷害的發(fā)生是事故的結果,事故的發(fā)生原因是人的不安全行為或物的不安全狀態(tài),人的不安全行為或物的不安全狀態(tài),是由于人的缺點造成的。海因里希將事故因果鏈鎖過程概括為5個因素:遺傳及社會環(huán)境,人的缺點,人的不安全行為或物的不安全狀態(tài),事故,傷害。他認為,企業(yè)安全工作的中心就是防止人的不安全行為,消除機械的或物質的不安全狀態(tài),中斷事故連鎖的進程,從而避免事故的發(fā)生。
根據(jù)吉布森和哈登的能量意外釋放理論,認為事故是一種不正常的或不希望的能量釋放,各種形式的能量是構成傷害的直接原因。根據(jù)這一理論,可以利用各種屏蔽來防止意外的能量轉移,從而防止事故的發(fā)生。
根據(jù)系統(tǒng)安全理論認為,除了重視人的不安全行為外,硬件故障在事故致因中的作用不可忽視;沒有任何一種事物是絕對安全的;不可能根除一切危險源,可以減少現(xiàn)有危險源的危險性;由于人的認識能力有限,不可能完全認識危險源及其風險,安全工作的目標就是控制危險源,努力把事故發(fā)生的概率將到最低。
根據(jù)以上原理,堿燒傷事故的發(fā)生是由于人的不安全因素、物的不安全狀態(tài)和管理缺陷造成的。
2、堿燒傷案例原因分析
以上四類堿燒傷事故,首要的原因是現(xiàn)場為達到或接近本質安全,存在一定的、能夠整改的安全隱患。如第一類事故,放料口普遍存在安全隱患,(1)、(3)放料管與地溝垂直,(2)放料管焊縫脫焊,存有裂縫,放料時在重力的作用下,一部分料漿沖著操作者的方向飛濺,如果沒有妥善的防護措施,很容易造成堿燒傷。如二類事故,生產不穩(wěn)定,首先造成生產事故,在處理生產事故時發(fā)生次生安全事故;現(xiàn)場硬件設施不到位,(1)流槽未封閉,(2)沒有防止冒槽的有效措施,流到地面造成滑跌。第三類事故(1)設備老化,泵殼裂縫,造成刺料;(2)設備選型不合理,橡膠伸縮頭易老化,壓力不穩(wěn)定時,造成刺料;(3)放料閥填料老化,造成刺料。第四類事故(1)料漿管道沒有徹底放料措施;(2)地面有積存的堿液。
其次是安全管理體系不嚴密,存在漏洞。如第一類事故,未能對存在的安全隱患及時發(fā)現(xiàn),或發(fā)現(xiàn)后未能及時整改;第二類事故,對處理冒料事故沒有嚴格的安全措施,或有措施但執(zhí)行不到位;第三類事故,設備管理不細致,未能及時發(fā)現(xiàn)設備隱患;第四類事故,檢修過程中未制定嚴格的安全措施,或安全措施執(zhí)行不到位。
再次是人的不安全行為,違章作業(yè)。除三類事故中(2)、(3)事故案例外,其他事故案例傷者均未嚴格遵守安全作業(yè)規(guī)程,未佩戴齊全勞動保護用品或勞動保護用品穿戴未正確穿戴。
五、堿燒傷防治措施
1、事故預防
(1)從設計、施工、設備、生產等各個節(jié)提高生產現(xiàn)場本質安全水平,改善現(xiàn)場安全生產環(huán)境,逐漸接近現(xiàn)場本質安全。如設計時重大危險源、主要設備設置安全連鎖裝置,現(xiàn)場操作避免與危險物質接觸,巡檢通道、操作部位符合人機工程原理等,各項技改首先滿足安全要求,施工時安全設施如地溝蓋板、護欄等齊全等。針對堿燒傷事故,重點是防止料漿飛濺措施,如放料管不能與地溝垂直,料漿管道定期檢查防止刺料等,設備方面采用安全系數(shù)較高的設備設施,如泵類接頭不能使用橡膠伸縮頭等易損件、老化設備定期檢查和更換。
(2)建立健全安全管理體系。制定和完善安全管理制度和規(guī)程,對拜爾法氧化鋁生產過程進行系統(tǒng)分析,對已經出現(xiàn)的堿燒傷事故進行總結,對可能出現(xiàn)堿燒傷事故的方面進行預想,制定相應防范措施。如針對放料等操作,制定詳細作業(yè)程序。制定安全互保制度,嚴禁獨自一人從事放料等危險操作等。
(3)提高人員安全知識水平和技能。從拜爾法生產工藝、含堿物料的特性、堿燒傷后的危害及如何防止堿燒傷技術和知識等方面進行嚴格培訓,使操作人員提高對堿燒傷事故的警惕,懂、會、能防止堿燒傷事故。
(4)加強監(jiān)督管理。按照安全制度和規(guī)程定期進行安全檢查,查物的不安全狀態(tài)、人的不安全行為和管理缺陷。對現(xiàn)場和管理缺陷及時進行整改,對人的不安全行為,如勞保用品穿戴不齊全等違章行為嚴格處罰。
2、急救措施
(1)被堿燒傷后不要驚慌,立即去應急水源處進行清洗。眼睛是堿燒傷致害最嚴重的部位之一,堿燒傷應立即大聲呼救,尋求同事幫助,掰開眼簾用1-2%硼酸水和清水大量沖洗15分鐘以上,必要時送醫(yī)院治療;其他皮膚部位被堿燒傷,立即用大量清水或1-2%硼酸水沖洗10分鐘以上。
(2)堿燒傷后關鍵是快速沖洗,一旦堿液滲入皮膚,破壞內皮組織,治愈將非常困難。
六、拜爾法生產氧化鋁過程簡介
1、拜爾法生產氧化鋁工藝概述①
由均化堆場送來的鋁土礦、石灰燒制工序送來的石灰,送入磨頭倉。鋁土礦、石灰和蒸發(fā)來的循環(huán)母液按一定配比進入由棒、球二段磨和水力旋流器組成的磨礦分級系統(tǒng)。水力旋流器溢流為合格原礦漿進入原礦漿槽。原礦漿經單套管預熱器送入預脫硅槽經8小時預脫硅后補入適當?shù)难h(huán)堿液,達到正常堿配比由GEHO隔膜泵送入壓煮溶出多套管預熱系統(tǒng)。
礦漿經GEHO隔膜泵送入四套管預熱器,在壓煮器內加熱至250~260℃進行1小時溶出,溶出后礦漿經十一級自蒸發(fā)器閃蒸降溫,溶出礦漿用赤泥洗液稀釋。
稀釋礦漿在常壓脫硅槽進行4小時的常壓脫硅。脫硅后的稀釋礦漿在沉降槽內進行液固分離,底流進入洗滌沉降槽和深錐沉降槽組成的赤泥洗滌系統(tǒng)進行四次赤泥反向洗滌。制備好的絮凝劑經計量后分別加入分離和洗滌沉降槽,熱水加入末次洗滌槽。末次洗滌槽底流經泵送到赤泥堆場進行堆存,一次洗滌沉降槽溢流送至壓煮溶出稀釋槽。
分離沉降槽溢流經泵送粗液槽,再用粗液泵送往立式葉濾機喂料槽,在槽中加入定量的石灰乳作為助濾劑。含助濾劑的粗液用泵送到立式葉濾機進行控制過濾,濾餅送分離洗滌沉降槽,精液送板式熱交換器。
精液經三級板式熱交換器與分解母液和冷卻水進行熱交換冷卻到設定溫度。降溫后的精液與種子過濾濾餅(晶種)在晶種槽內混合,然后用晶種泵送至分解系列的首槽(1#或2#槽),經連續(xù)分解后從15#(或16#)槽頂用立式液下泵抽取分解漿液去進行旋流分級,分級前加入部分過濾母液稀釋,分級溢流進15#(或16#)分解槽,底流再用部分母液沖稀后自壓至產品過濾。分解末槽(14#或15#)的分解漿液從槽上部出料自流至立盤種子過濾機,濾餅用精液沖入晶種槽,濾液入錐形母液槽。
經分級底流的氫氧化鋁漿液經飼料泵送入平盤過濾機進行成品過濾并用蒸發(fā)送來的熱水進行洗滌。洗滌合格后的氫氧化鋁送焙燒爐進行焙燒,生產出合格氧化鋁。分離母液送種子過濾的錐形母液槽或分解槽末槽,氫氧化鋁洗液送赤泥沉降一次洗滌系統(tǒng)或分解錐形母液槽,溢流槽漿液經泵送到分解末槽。母液槽內的分解母液部分送氫氧化鋁分級用于稀釋水旋器進料和底流,其余經板式熱交換器與精液進行熱交換后送蒸發(fā)原液槽。
蒸發(fā)原液除少部分不經蒸發(fā)直接送母液調配槽外,其余絕大部分在蒸發(fā)器組內進行蒸發(fā)濃縮后送調配。蒸發(fā)原液首先經Ⅰ閃蒸后分別進入Ⅳ效和Ⅴ效,其中經Ⅳ效-Ⅲ效-Ⅱ效-Ⅰ效-Ⅱ閃-強制效的形式進行濃縮作業(yè)。鹽沉降槽溢流送到強堿槽(化清液),部分送各化學清洗用堿點和分解化學清洗槽,大部分返回與蒸發(fā)器Ⅴ效出料混合,通過出料泵送到母液槽;底流用過濾機進行過濾分離,濾液進鹽沉降槽溢流槽,然后進強堿液槽。
生產過程中消耗的堿,用液體燒堿或者片堿補充。卸下的液堿或者片堿,先送補堿槽,再到母液調配槽與蒸發(fā)母液、部分不經蒸發(fā)的原液及苛化稀液調配成符合濃度要求的循環(huán)母液。
七、結論
堿燒傷是拜爾法生產氧化鋁過程中發(fā)生事故次數(shù)最頻繁的危害,是氧化鋁生產安全管理中不可忽視的重要方面。只有把預防事故的關口提前,從設計、施工、設備選型等方嚴格把關,盡量減少堿燒傷事故危害的物質因素;提前進行全員危險源辨識和預防知識培訓,使員工了解危險點源和對策;提前制定完善的安全管理體系并嚴格監(jiān)督檢查,就能夠減少甚至避免堿燒傷事故的發(fā)生。
×××生產線堿燒傷應急預案(現(xiàn)場預案)
一、目的
為了提高×××生產線作業(yè)人員防止堿燒傷事故的處理能力,減少因事故造成的人員傷亡和財產損失,特制定的事故應急措施。
二、適用范圍:適用于使用燒堿液,存在堿燒傷的可能性的崗位。
三、危險源的辨別與分析
在堿液配制攪拌過程中,堿液容易濺出傷人。
四、事故模式及后果
堿液濺出,一旦接觸到身體裸露部位將造成皮膚燒傷,嚴重者甚至毀容或危及生命。
五、現(xiàn)場應急措施
操作人員發(fā)生堿燒傷事故后,,首先用大量水沖洗燒傷部位,然后用1%的硼酸溶液洗,涂燙傷膏。重傷事故進行以上處理后,馬上報告項目部負責人與特材公司經理。
六、報警與通訊
事故發(fā)生后,立即報告車間負責人和安全科。如燒傷嚴重,由現(xiàn)場負責人撥打急救電話120請求幫助。同時,安全科組織人員及車輛先將傷員送至就近醫(yī)院進行救護。
七、應急處理救援措施
發(fā)生堿燒傷事故后,同班組其他成員必須為受傷人員進行傷口清洗及涂抹燙傷膏,同時,由現(xiàn)場負責人與當班人員組成臨時搶救小組,對傷員進行緊急救護。
八、防護救援裝備
1%的硼酸溶液,燙傷膏,醫(yī)用酒精、棉球。
九、應急預案實施職責
事故發(fā)生后,事故急救小組按如下要求進行事故急救:
組長:安全科長
負責本單位事故的急救指揮工作,及時上報事故情況,并做好事故的調查、分析工作。
組員:車間負責人及事故發(fā)生時的當班人員。
負責事故發(fā)生后,協(xié)助組長做好事故現(xiàn)場急救工作,及時把受傷人員送往醫(yī)院救治,保護事故現(xiàn)場。