1 事故背景
電解槽部件之間的絕緣要求很嚴(yán)格,共設(shè)計(jì)了12道絕緣,其中,電解槽由4角立柱支撐形成的框架上部平臺(tái)排煙支管與廠房排煙總管之間的絕緣尤其重要。所以,設(shè)計(jì)為上部平臺(tái)排煙支管與廠房排煙總管之間有兩節(jié)絕緣材料做成的短管,確保萬(wàn)無(wú)一失(圖1)。
但是,絕緣短管價(jià)格昂貴,壽命只有5年,某鋁廠于1994年開(kāi)始專項(xiàng)“技術(shù)改造”:以鋼管代替絕緣短管,相應(yīng)的左鋼管法蘭之間裝配絕緣墊,連接螺栓加絕緣套管、絕緣墊。
2 事故經(jīng)過(guò)
1995年1月16日上行,11#電解槽在大修交付運(yùn)行兩個(gè)月之后,右邊排煙支管法蘭處絕緣失效,電弧燒槽4角立柱之一與電解槽殼體之間絕緣失效,電弧燒損。決定檢修。檢修工在電解槽直流進(jìn)出母排(鋁材質(zhì))之間裝上短接片,如上圖所示,并且拆開(kāi)小母線進(jìn)行檢修。但排煙支管法蘭連接處仍然打火花,立柱與槽殼之間角然發(fā)紅。于是實(shí)施電解系列停直流電的安全措施,并拆除右邊排隊(duì)煙支管。時(shí)至12時(shí)開(kāi)飯時(shí)間,于是系列送電,并說(shuō)定午餐后再停電,拆左邊排煙支管。
午餐之后,由于協(xié)調(diào)不夠、思想與認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一等原因,末停電,檢修人員就“按照貫例”,拆原本絕緣良好的左邊排煙支管。由于該處短管理鋼管,僅靠支管法蘭之間的絕緣墊、絕緣套管起絕緣作用,當(dāng)檢修工用扳手折卸螺栓時(shí),絕緣性被破壞,法蘭處發(fā)生電弧燒損,電弧把一名檢修人員的工作服燒穿,肚皮燒傷“深Ⅱ度”,實(shí)質(zhì)是被電流熔化并蒸發(fā)的金屬微粒侵入破膚引起皮膚金屬化。
3 原因分析
歷來(lái)的做法,都是在陽(yáng)極母排與陰極母排之間裝配短接片,電解槽被“切除”出直流電回路,實(shí)際上電解槽與短接片是并聯(lián),電解槽電阻極大。由于立柱與槽殼之間的絕緣失效,加之陰極方鋼處因漏過(guò)鋁液,凝固的鋁使方鋼與槽殼連通,不絕緣,排煙支管與總管之間絕緣失效,于是,帶電母排的直流電通過(guò)方鋼——槽殼——平臺(tái)——排煙支管總管連通。
電解直流系統(tǒng)是封閉回路系統(tǒng)(圖2),如果僅僅是母排的一處與排煙總管接通,還不形成電流短路,不至于發(fā)生電弧燒損等險(xiǎn)象,但是,一旦72臺(tái)電解槽與另一處先已接通,就形成短路,發(fā)生短路燒損。而且,“接通”處相距愈遠(yuǎn),電位差愈大即相對(duì)電壓愈高,對(duì)人和設(shè)備的威脅愈大。
4 教訓(xùn)與措施
電解槽平臺(tái)與排煙支管之間,支管與總管之間的兩節(jié)絕緣短管至關(guān)重要,都改成鋼管很危險(xiǎn)。因?yàn)殇摴芊ㄌm之間的絕緣措施功能太脆弱,生產(chǎn)活動(dòng)稍有不慎重就會(huì)破壞絕緣性能,如裝配失誤、震動(dòng)、粉塵堆積、工器具連接等,都可能導(dǎo)致絕緣破壞。所以,經(jīng)過(guò)多次絕緣失效與險(xiǎn)峰象環(huán)生,1997年,電解槽集中大修時(shí),一律恢復(fù)原設(shè)計(jì)的兩切絕緣短管。之后,再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)此類事故。