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氯碱工业电气安全青岛科技大学李进2009.5.一、概论1.1.1氯碱工业的特点1.1氯碱工业电气安全的概念、要求随着国民经济的平稳快速增长，我国氯碱产业也保持着快速发展的态势。目前我国氯碱企业有200余家，聚氯乙烯企业100余家。近年来，国家相继出台多项政策和法规，将节能减排作为当前宏观调控的重点。特别是属“双高一资”的氯碱行业更是首当其冲，税收政策的调整，原材料、电价的不断上涨，环保排放标准的不断提高及强化，行业产能过剩，导致内部竞争加剧、行业门槛的提高等，将使氯碱行业在未来相当长的时间内面临巨大压力。目前，离子膜法电解槽逐步向自然循环、复极式、高电流密度、低直流电消耗方向发展。普通自然循环复极式的电流密度为3.3kA/m2，生产1t烧碱的直流电耗为2145～2200kW.h；高电流密度(5.5-6.0kA/m2)自然循环复极式电解槽生产1t烧碱的直流电耗为2110-2150kW.h。而低电耗、高电流密度、高碱浓度、零极距离子膜电解槽的开发和利用，将进一步发挥离子膜法烧碱工艺的优势，直流电耗比普通高电流密度电解槽下降近100kW.h/t。随着科技的进步，新的氯碱技术层出不穷，世界各国专家学者都在积极研发电解节能新技术，如SPE(固体聚合物电解法)电解技术、熔融食盐电解法、氧(空气)阴极电解法、光解食盐水法等。其中，氧(空气)阴极电解法有望近年工业化，将其与离子膜电解槽相结合，可进一步降低电耗30%。由于氯碱生产中要大量的使用电力，而生产原料又是易于导电的食盐水，因此对供电的安全必须充分重视。氯碱企业的触电事故比较多，这与氯碱行业用电量大有关。氯碱行业电气设备多、高低压并存、交直流并存、电流密度大、裸导电铜排多且距地面近，人易接触到。这些是氯碱企业易发生触电事故的条件，因此防止发生触电事故是氯碱厂应特别予以重视的。（一）氯碱工业电气事故的分析人数及比例类别事故起数所占比例重伤人数所占比例死亡人数所占比例物体打击969.18210.89144.64车辆伤害323.03222.92103.31机械伤害21620.4720427.09123.97起重伤害535.02445.8492.98触电625.88253.323712.25淹溺60.5710.1351.66火灾302.84202.66103.31灼烫12311.6610513.94185.96高处坠落14313.5510614.083712.25坍塌201.90121.5982.65冒顶片邦10.990010.33物理爆炸181.7191.292.98化学爆炸15414.607610.097825.82放炮20.190020.66中毒窒息605.69131.734715.56其它393.70344.5251.66合计1055100753100302100事故类别统计表从事故类型分析表来看，氯碱工业中触电事故所造成的人员伤亡人数仅次于化学爆炸，高居第二位。化学爆炸15414.607610.097825.82触电625.88253.323712.25（二）事故发生的原因分析表1－3按事故原因统计表类别伤亡及比例防护信号缺陷设备工具缺陷防护用品缺陷环境不良规程不健全劳动组织不合理现场缺乏检查设计有缺陷不懂操作技术违反规程纪律其它合计事故起数所占比例重伤人数797.495311811.1882363.4125292.7523605.6939403.7936938.827250.473514.833136834.8825817616.681311055100753所占比例死亡人数所占比例7.04206.6210.893611.923.3292.983.0561.995.18175.634.7892.989.56258.280.420.664.12206.6234.2612039.7417.404514.90100302100在11类事故原因中，因违反操作规程造成的事故起数占34.88%，死亡人数占39.74%表1－3按事故原因统计表类别伤亡及比例防护信号缺陷设备工具缺陷防护用品缺陷环境不良规程不健全劳动组织不合理现场缺乏检查设计有缺陷不懂操作技术违反规程纪律其它合计事故起数所占比例重伤人数797.495311811.1882363.4125292.7523605.6939403.7936938.827250.473514.833136834.8825817616.681311055100753所占比例死亡人数所占比例7.04206.6210.893611.923.3292.983.0561.995.18175.634.7892.989.56258.280.420.664.12206.6234.2612039.7417.404514.90100302100违反规程纪律事故：368起比例：34.88%重伤人数：258比例：34.26%死亡人数：120比例：39.74%按国家统一分类，事故发生的原因归为11种。把氯碱行业发生的事故按这11类统计分析见表1－3。从表中看出，违章违纪造成的事故最多（368起），占第一位（34.88%）；培训教育不够而不懂操作技术，对现场缺乏检查而不能及时发现问题，都是管理上的因素造成的，管理上的因素造成的事故占绝大多数。因此，加强企业管理，对工人进行有针对性的教育，纠正各种违章违纪现象，是各企业安全管理第一位的任务。无论企业转变制度的快与慢，加强企业管理是永恒的主题。安全管理是企业管理主要内容之一，属重要的基础管理。只有把基础工作搞扎实，才能使企业安全工作有条不紊。（三）触电事故的预防触电事故是不属化工行业特点的事故，但在氯碱行业有其特殊性。氯碱行业是耗电大户，各种电气设备多、高低压并存、大电流、裸铜排多等特点是发生触电事故多的重要原因。但这不等于必然会发生触电事故，只要加强管理是完全可以预防的。发生触电事故的有电工，也有操作工、检修工等。电工虽然接触电气多，但有完善的规章制度做保障，应该是安全的。电工触电往往与违章有关，因此教育电工遵章守纪是最好的安全措施。当然也不能忽视一些电气设备质量差、绝缘不好而造成的触电。这就要把住设备采购关和检修后的验收关，要保证采购进的设备质量必须合格，要保证检修后的电气设备符合要求。非电工触电占的比例比电工大。这主要是因为非电工使用电气设备多，而电气安全知识比电工少。也有因电气设备漏电而造成非电工触电的。要防止发生非电工触电。一、要强调非电工不要干电工活，如接线、检修安装电器设备等都必须由电工去做，不要以为接线等简单就自己动手；防止非电工触电二、要强调移动电器设备要安装触电保安器，如手动砂轮、移动式皮带输送机等安装触电保安器是十分必要的，河南某厂曾发生过移动皮带输送机时6人触电，其中3人死亡的事故，这起事故说明安装触电保安器的重要性；三、要强调加强对临时线的管理，临时线不能永久性使用，需长时间使用的线路必须按正规架设。临时线外边没有穿线管保护，绝缘层极易受到破坏而漏电，因此只能一用一接，且注意线的走向要合理，不易受到损坏。2008年1月，山东省安监局组织济宁中银电化有限公司等单位，制订了《山东省氯碱安全生产技术规范（试行）》。其中，与供电安全有关的内容如下：1.1.2氯碱工业电气安全的要求第二节电解工序第一百零三条电槽在运行期间要均衡供电，并控制氯气、氢气压力稳定。第一百零八条经常检查和及时消除电槽和与电槽连接管线的泄漏源，避免因泄漏造成绝缘不良而发生接地或短路现象。第一百一十条电槽运行期间，作业人员必须穿着绝缘鞋，并禁止“一手接触电槽，一手触及其他接地构件”的行为。第一百一十二条电解厂房内应设置氢气、氯气检测报警仪，按规定进行计量检定和定期校验，确保仪表保持完好状态。第一百一十三条电解直流电回路两端应设置对地电压测量仪表。对地电压偏差应小于端电压的10%，但绝对偏差应小于35V。第一百一十四条电解系统的氢气总管应装设压力密封槽（安全水封），在非正常状态下能确保自动排放。氢气放空管宜设置两路管线，当一路放空管遭雷击着火时，能切换到另一路放空管道放空。氢气放空管必须设置阻火器。凡条件允许，放空管道可与蒸汽或惰性气体管道连接。第一百一十五条电解厂房、氢气处理装置、氢气放空管道，必须采取可靠的防雷电保护措施，并定期检验。第一百二十四条电解槽精制盐水、淡盐水和盐酸加入管道以及精制盐水、淡盐水和盐酸总管应当设置防泄漏、防直流电回路接地的声光报警装置和防腐蚀电极。第一百二十六条电解系统的阴、阳极液循环泵和盐水供给泵必须配置两路动力电源，并能相互切换。第一百二十七条电解厂房内电气设备（包括行车）、照明灯具的设计应符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058）的规定。第一百二十八条检修电解槽用行车吊钩（或吊具）与电解槽接触的部位必须设置电气绝缘件，以防止电解直流电回路接地而烧坏电解槽等设备。第一百二十九条禁止将长度能导致相邻两电槽间搭桥或引起电槽接地的金属丝、棒和物件带入电槽区域。电槽支架和导电母排附近的金属件应当实施绝缘，防止作业时发生短路。导电母排区域宜设置安全隔离护栏。第三节整流工序第一百三十九条变电所中的变压器在下列情况之一时，应采用有载调压变压器：1．35KV以上电压的变电所中的降压变压器，直接向35KV、10（6）KV电网送电时。2．35KV降压变电所的主变压器，在电压偏差不能满足要求时。第一百四十条控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，宜采取下列措施：对大功率静止整流器，采取下列措施：1．提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数。2．多台相数相同的整流装置，使整流变压器的二次侧有适当的相角差。3．按谐波次数装设分流滤波器。第一百四十一条在控制室、屋内配电装置室、蓄电池室及屋内主要通道等处，应装设事故照明。第一百四十二条电缆外护层应根据敷设方式和环境条件选择。直埋电缆应采用铠装并有黄麻、聚乙烯或聚氯乙烯外护层的电缆。在电缆隧道、电缆沟内以及沿墙壁或楼板下敷设的电缆，不应有黄麻外护层。第一百四十三条变电所应根据容量大小及其重要性，对主变压器等各种带油电气设备及建筑物，配备适当数量的手提式及推车式化学灭火器。第一百四十四条电气设备必须保证基本绝缘发生故障或出现电弧时，故障接触电压不产生危害。电气设备必须有接地保护，或者双重绝缘结构，或安全特低电压供电的防护措施。双重绝缘结构和安全特低电压供电的防护措施中不允许有保护接地装置。所有由于工作电压、故障电流、泄漏电流或类似作用而会发生危害的部位，必须留有足够的电气间隙和爬电距离。第四节电气安全第二百六十三条架空电力线路的敷设，不应跨越用可燃材料建造的屋顶及生产火灾危险性属于甲、乙类的建筑物、构筑物以及甲、乙、丙类液体和可燃气体贮罐区。其布置尚应符合现行国家标准《工业与民用35千伏及以下架空电力线路设计规范》（GBJ61-83）的规定。第二百六十四条引入厂区内的35kV以上的高压线，应经技术经济比较后确定架设方式。如采用高架架空形式时，应减少高压线在厂区内的长度，并应沿厂区边缘布置。第二百六十五条有爆炸性气体潜在释放源的危险场所应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，进行爆炸性气体环境危险区域划分。第二百六十六条爆炸危险场所区域的划分应按照释放源级别和通风条件确定，并应符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）第2.2.5条的规定。第二百六十七条易燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物内，通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）第2.3.4条的规定。本规范所指的可燃气体释放源即可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或点。本规范所指的有毒气体释放源即可释放出对人体健康产生危害的物质所在的位置或点。可燃气体释放源根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定，释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级。其分为连续释放源、第一级释放源、第二级释放源、多级释放源。第一级释放源：预计在正常运转时周期或偶然释放