隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋁產(chǎn)品的需求增長日益加快，電解鋁成為我國國民經(jīng)濟中的一個支柱產(chǎn)業(yè)。目前200kA和200kA以上的大型預焙電解槽成為我國電解鋁生產(chǎn)的主力槽型。但由于輔助設施和配套裝備技術，以及生產(chǎn)管理與電解鋁的發(fā)展速度不同步，投產(chǎn)后設備缺陷多和管理不暢，導致一些安全生產(chǎn)事故頻繁發(fā)生，并造成一定的人員傷亡。
       
        一、常見的安全生產(chǎn)事故
       
        大型預焙鋁電解槽的生產(chǎn)特點主要是電流強度大，日產(chǎn)量高，自動化程度高。此外，由于槽型大生產(chǎn)過程中熱輻射量大，廠房環(huán)境溫度高，對操作工人的體能和各種配套設備的性能是一個極大的考驗。因此，近年來國內一些企業(yè)電解槽發(fā)生母線打火和整流機組元件爆炸，電解槽漏爐事故、鑄造鋁液爆炸等各種重大事故時常見諸于報端，給所屬企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營帶來難以彌補的經(jīng)濟損失，嚴重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營管理工作。
        1、漏爐事故
        電解槽漏爐事故是鋁冶煉行業(yè)發(fā)生頻率最高的事故之一，這種事故主要發(fā)生在焙燒結束和生產(chǎn)啟動過程中，以及生產(chǎn)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(chǎn)的影響較小，如果處理不當或疏于管理、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(chǎn)等惡性事故。
        2、母線打火事故
        母線打火事故主要在發(fā)生焙燒結束，進行生產(chǎn)啟動的過程中，以及二次啟動或由于臨時限電壓負荷，陽極降入鋁液中，處于保溫狀態(tài)的電解槽上。在焙燒啟動和恢復生產(chǎn)過程中，由于違反作業(yè)規(guī)程操作不當或電解槽電流分布不均，造成局部電流過于集中，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(chǎn)。由于電流打火事故一般在瞬間發(fā)生，根本無法采取搶救措施，只有事故后修復處理。母線修復期間，由于現(xiàn)代大型電解槽設計間距小，空間狹窄，環(huán)境溫度高，母線連接處多為焊接，在去除廢舊母線、焊接新母線時，難以采取高效措施，施工難度大，修復時間長。
        3、整流柜爆炸事故
        整流機組發(fā)生爆炸主要表現(xiàn)為整流柜元件發(fā)生爆炸，導致整臺整流機組停運，系列電流下降，電解槽限負荷運行。如果有備用整流機組的，若備用機組及時投運，可保證生產(chǎn)運行，不致于造成災難性的損失;無備用整流機組的，由于容量不夠，電解槽必須低電流狀態(tài)下運行。整流供電設備作為電解生產(chǎn)的生命線，發(fā)生事故對企業(yè)的影響巨大。
        4、鑄造鋁水爆炸
        目前，大型電解鋁企業(yè)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，由于鑄模裂紋、斷裂或潮濕，以及混合爐出鋁口突發(fā)漏鋁，導致大量鋁液進入冷卻水箱或循環(huán)水道，瞬間形成大量水蒸氣無法排出，發(fā)生爆炸事故。
        5、其他事故
        大型預焙槽的換極、出鋁、撈渣等作業(yè)均由多功能天車完成，操作過程中出現(xiàn)過諸如出鋁小車墜落事故，電解質外濺造成人身燙傷事故等。此外，與電解生產(chǎn)配套系統(tǒng)的設備設施，還出現(xiàn)過工藝運輸車輛事故，組裝中頻爐突發(fā)停水、停電等事故。
        由于電解鋁行業(yè)的特殊性，現(xiàn)場作業(yè)人員分散，人身傷害相對較小。近年來所發(fā)生的一系列事故，主要表現(xiàn)在遠程控制程序誤操作和設備點、巡檢不到位而造成的設備設施事故。
       
        二、事故的特點
        1、事故損失嚴重。
        由于鋁的單位價值高、備品備件特殊，大批量庫存(如鋁母線，槽內在產(chǎn)鋁等)占壓資金大，所以鋁生產(chǎn)企業(yè)發(fā)生事故，單槽停產(chǎn)少則損失幾十萬元、上百萬元，系列停產(chǎn)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(chǎn)量。
        2、事故突發(fā)性強，征兆不明顯。
        某企業(yè)供電整流機組的同一臺整流柜在一月時間內連續(xù)發(fā)生兩次爆炸事故，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。事后根據(jù)運行記錄及當班值班人員的回憶，事故發(fā)生前設備運行沒有明顯的異常跡象，各種在線檢測儀表、儀器均顯示在正常范圍內。企業(yè)組織技術人員分析，沒有找出具體的事故原因，后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(fā)生漏爐時，由于電解質、鋁液溫度高達到950℃~970℃，漏爐一旦發(fā)生，操作人員很難靠近實施搶救，只有盡快采取措施，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運行。漏爐發(fā)生期間，由于槽膛內漏點不確定，堵漏措施很難實施，如果現(xiàn)場處理經(jīng)驗不豐富，措施不得力，只能任鋁液外流。
        4、損壞設備或設施修復周期長。
        一般情況下，一臺200kA級的大型預焙電解槽內襯的修復需要15~25天，局部小修需要10天左右。母線打火事故損毀母線修復需要月余時間。整流柜爆炸事故修復橋臂，柜內電容、循環(huán)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。由于修復時間長，勢必影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)。
        5、事故對生產(chǎn)影響大。
        母線打火可造成系列停產(chǎn)，電解槽漏爐沖斷陰極母線也可能造成系列停產(chǎn)事故。系列停產(chǎn)事故，母線修復時間長，短時期內難以恢復生產(chǎn)，對企業(yè)正常生產(chǎn)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(yè)都有自備電廠，其性質是自發(fā)自用，多余電量一般不允許上網(wǎng)，因此這種自備的發(fā)電機組，會因為電量供不出去而被迫降負荷運行或停運。電解系列恢復生產(chǎn)，以及電廠機組恢復運行需要上千萬元的啟動資金。特別是電解槽突然停產(chǎn)，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(chǎn)組織更是一個極大的考驗。
        6、事故的發(fā)生具有一定的規(guī)律性。
        某企業(yè)對近年來發(fā)生的18起事故進行了統(tǒng)計分析，根據(jù)分析結果，事故發(fā)生時間在08:00-18:00的事故發(fā)生率為16.7%， 在22:00-6:30的事故發(fā)生率為83.3%。通過事故分析可以看出，整流柜爆炸事故4起，有3起發(fā)生在夜間23:00左右;電解槽漏爐事故2起，分別發(fā)生在凌晨1:00和凌晨5:40分;電解槽啟動前拆除軟連接引起母線打火事故1起，發(fā)生在凌晨1:00左右。自備電廠機組燒瓦和火災事故，發(fā)生在0:30分左右。由此可見，夜間是事故的高發(fā)期，顯然這與人的精神狀態(tài)，工作責任心，設備的巡檢檢查不細致，以及夜間進行設備的運行操作等有很大的關系。
       
        三、防范措施
        1、“防范勝于救災”。
        縱觀鋁行業(yè)安全事故，盡管事故種類不多，但是發(fā)生概率高、影響大，損失嚴重。作為鋁電解生產(chǎn)企業(yè)，找出事故發(fā)生規(guī)律，做好預防措施，一些事故是完全可以避免的。
        針對可能的重大事故或災害，為保證迅速、有序、有效地開展應急救援行動，盡可能地降低事故導致的人員傷亡、財產(chǎn)損失和環(huán)境破損，在事故后果和應急能力分析的基礎上，應預先制定的有關計劃或方案。電解鋁企業(yè)要有目的的針對一些對企業(yè)生產(chǎn)、安全有較大影響的事故隱患，如：漏爐事故、母線打火事故、突發(fā)停電事故、整流柜爆炸事故鑄造鋁水爆炸事故及相關事故隱患等制定一些應急措施或方案，做到有備無患。
        2、建立事故預警機制。
        電解鋁生產(chǎn)車間與供電車間架設事故應急信號，出現(xiàn)緊急情況時，便于及時采取斷停電措施，保證系列生產(chǎn)安全;定期組織開展反事故演習，如防漏爐事故演習、電解車間與供電車間事故聯(lián)動演習，突發(fā)停電事故演習等;對每次反事故演習的效果進行總結和評估，及時完善應急預案;制作并儲備一些應急工器具、備件和應急物資。
        3、提高操作人員的責任心，對于防范事故，也具有非常重要的意義。
        加強作業(yè)人員的業(yè)務技能教育培訓，杜絕違章操作。某廠在電解槽二次啟動過程中，電解槽焙燒結束，啟動前拆卸軟連接過程中，由于作業(yè)人員業(yè)務技能差，責任心不強，一次拆卸軟連接過多，電流偏流，造成導桿與平行母線打火，并引起短路口打火，燒毀立柱母線，險些釀成系列停產(chǎn)事故;提高作業(yè)人員對事故的判斷力和敏銳的觀察力。新建或改建電解鋁企業(yè)，一般新職工多，有經(jīng)驗的老職工少，新職工技術素質差，由于業(yè)務不熟或習慣性作業(yè)行為造成的違章違紀現(xiàn)象時常發(fā)生。同時，對于設備的異常變化判斷不及時或不準確，缺乏敏銳的觀察力，導致事故的發(fā)生。因此電解鋁生產(chǎn)企業(yè)必須加強作業(yè)人員作業(yè)規(guī)程和安全規(guī)程的學習培訓，提高作業(yè)人員的事故分析判斷和處理能力;對異?，F(xiàn)象及時組織處理。正常情況下，任何事故發(fā)生前總是有一定的異?，F(xiàn)象的，只是這種現(xiàn)象是否明顯或及時被發(fā)現(xiàn)而已。某廠電解槽漏爐前夕，原鋁中鐵、硅雜質含量持續(xù)升高或漏爐部位鋼板有發(fā)紅跡象，由于沒有引起足夠重視也沒有采取任何防范措施，導致漏爐事故發(fā)生。因此各級管理人員加強對報表、圖表數(shù)據(jù)的分析判斷，深入現(xiàn)場，善于發(fā)現(xiàn)問題或異?，F(xiàn)象，便于及時采取對策;加強操作人員的業(yè)務技能培訓。
        近年來鋁行業(yè)產(chǎn)能擴張過快，吸引大批人員就業(yè)，大多新招聘職工學歷低，素質低，有的進廠來不及培訓就進入生產(chǎn)崗位，直接從事一個全新的工作，不懂作業(yè)標準，甚至無從下手，很難快速適應崗位工作。因此，對招聘人員必須提前進行安全知識和業(yè)務技能培訓，以及現(xiàn)場的實習等，以提高他們的實際操作技能。
        此外，還應注意重大生產(chǎn)操作要避開夜間進行。電解鋁是連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)，許多生產(chǎn)操作也是連續(xù)進行的，但是一些重大生產(chǎn)操作如電解槽啟動等要盡可能避開夜間。根據(jù)近年來的統(tǒng)計結果，80%以上的事故發(fā)生在夜間，由于夜間作業(yè)人員的精力、體力，包括視線等均不如白天，且夜間操作現(xiàn)場監(jiān)管人員少，違章操作現(xiàn)象不能及時糾正或制止，從而引起事故的發(fā)生。