Безопасность труда при обслуживании анодов

Обслуживание самообжигающихся анодов с верхним токоподводом в основном сводятся к загрузке анодной массы, перестановке штырей и перетяжке рамы. Однако это не уменьшает число потенциально опасных моментов. Поэтому исключение несчаст­ных случаев при обслуживании анодов с верхним токоподводом зависит от строгого выполнения обслуживающим персоналом технологической инструкции и правил, норм и инструкций по безопасности труда.

Перед работой на верху электролизера необходимо проверить исправность и крепление решетки между средними рядами штырей и общее состояние анодного кожуха. Кроме того, если регулировка положения анода осуществляется автоматически, то перед подъемом на площадку и до работ на аноде необходимо с пульта управления отключить электролизер от автоматического регулирования. Этим предупреждается травмирование рабочих механизмами автоматического регулирования, включающимися без предупреждения.

Загрузка анодной массы в электролизеры с верхним токоподводом — операция простая. Однако при ее выполнении возможны неблагоприятные моменты, если работающие на загрузке рабочие нарушают установленные правила. Аноды электролизеров с верхним токоподводом от границы конуса спекания имеют сравнительно малую высоту слоя жидкой фазы. Это обусловливает необхо­димость частой загрузки в анод анодной массы. Для правильного коксования анода слой жидкой массы следует поддерживать в пределах 250—300 мм. Такой уровень позволяет иметь на поверхности анода относительно холодную густую пленку, которая препятствует выделению продуктов коксования в атмосфере корпуса. Это улучшает условия труда и способствует повышению качества анода за счет вторичного крекинга (разложения летучих и оседания их в порах анода). Частая же загрузка массы в анод благоприятно влияет на уменьшение ее расслоения, что предотвращает аварии, а также снижает выделение погонов пека в воздушную среду корпуса.

Перед загрузкой массы с поверхности анода сжатым воздухом удаляют пыль. При этом от действия сильной воздушной струи могут произойти выбросы жидкой массы анода с температурой около 200° С. Поэтому при продувке около обслуживаемого электролизера не должно быть людей, а исполнителю этой операции необходимо проявлять повышенную осторожность.

В настоящее время в анод электролизеров с верхним токоподводом массу загружают только в твердом состоянии. Анодная масса в виде мелких брикетов или в дробленом виде (лепешками) подается чаще всего машинами напольного типа, имеющими в своей конструкции бункер, транспортер и разбрасыватель. При загрузке такой машиной необходимо, чтобы исполнитель операции хорошо знал состояние и подготовленность анода загружаемого электролизера, состояние используемой машины и пути безопасного перемещения.

Присутствие людей на пути передвижения машины (особенно у электролизера во время загрузки массы в анод) не допускается.

Для подачи анодной массы к электролизеру используют цилиндрические бункера с коническими днищами, перемещаемые мостовыми электрокранами. Для безопасности труда важно, чтобы у используемых бункеров были в исправном состоянии секторные затворы и течки. Для исключения случаев выпадания подвесного кольца бункера с крюка крана надежно фиксируют зацепку. Выполняя зацепку, используют подставку. Необходимый разворот или поворот бункера рабочий осуществляет только с захватом за специальные скобы.

При рассыпании массы по аноду запрещается находиться под бункером или на пути его перемещения. На верху электролизера при любом перемещении нельзя вставать на штыри анода. Особая осторожность должна быть в момент устранения зависания анодной массы в бункере. При шуровке внезапно обрушившаяся масса, особенно при неустойчивом положении рабочего, может привести к несчастному случаю. Кроме того, под рабочим находится расплавленная анодная масса, которая выделяет вредные газы и тепло. Чтобы исключить эти опасности, на ряде заводов внедряют дистанционно управляемый бункер с механическим затвором. Управляется такой бункер из кабины штыревого крана, а загрузка корректируется рабочим, находящимся у электролизера на полу корпуса.

По мере сгорания анода, вертикально запеченные в его массе штыри нижнего горизонта, опускаясь, приближаются к расплаву электролизной ванны. Во избежание оплавления штыри, опустившиеся к подошве анода на расстояние 200—300 мм, переставляют на более высокий горизонт. Если штыри не переставить, то при более низком положении во время извлечения может произойти прорыв жидкой массы в электролит, ее бурное воспламенение и выброс электролита из ванны.

Перестановка штырей — самая ответственная операция при обслуживании самообжигающегося анода с верхним токоподводом. Залогом безаварийной работы служит формирование под штырями качественного вторичного анода (пробок). Чтобы обеспечить получение качественной пробки, прежде всего, хорошо подготавливают массу вокруг извлекаемого штыря. Она должна быть густой, не иметь отстоя пека. При такой подготовке нужно соблюдать осторожность, так как возможны ожоги брызгами жидкой части анода.

Успех профилактики взрывов при перестановке штырей зависит и от других факторов, в частности от снижения греющего напряжения в аноде, уменьшения глубины погружения анода в электролит и от частоты загрузки массы в анод.

Рабочие, занимающиеся перестановкой штырей, должны следить за работой горелок и подсосами в колоколе. Если горелки прочищены и хорошо горят, а колокола «окучены», то загазованность в корпусе меньше и работать на аноде легче.

Не более чем за час до перестановки штырей электролизную ванну желательно обработать с одной (глухой) стороны. Такая обработка позволит предотвратить вспышку в период перестановки штырей, а менее прочная корка электролита будет «окном» возможного выброса в более безопасную сторону.

При перестановке штырей нет полной гарантии от взрывов. Поэтому очень важно обеспечить надежную изоляцию опасной зоны. Для этого необходимо со всех сторон (центрального и у стен) электролизера, на котором намечается перестановка штырей, перекрыть доступ, например веревками, и установить на проходах с обеих сторон запрещающие знаки или плакаты: «Стой! Опасно! Возможен выброс электролита!». Эти средства запрещения прохода должны устанавливаться на расстоянии до 6 м от торцов обслуживаемого электролизера. В огражденной зоне запрещается, пребывание посторонних лиц, а также проезд транспортных средств. При этом работа портальной машины на соседних электролизерах должна осуществляться не ближе чем в 10 м. Перестановка штырей одновременно на двух рядом стоящих электролизерах недопустима.

Наряду с отмеченными общими мероприятиями по безопасности труда должна обеспечиваться личная безопасность непосредственно при работах по перестановке штырей: освобождении анодных контактов, раскручивании и извлечении штырей из анода, установке нового штыря на верхний горизонт и закреплении контакта. Так, для освобождения штырей от зажимного устройства должны применяться исправные накидные антимагнитные ключи. При этом нельзя становиться обеими ногами на ключ, как при раскручивании, так и при затяжке гай­ки колодки штыря — ключ может сорваться.

Работы по перестановке вертикальных штырей электролизеров с верхним токоподводом в основном механизированы. В настоящее время операция перестановки осуществляется с помощью штыревых кранов. Устанавливаемые на них механизмы могут быть с гидравлическим или механическим разворотом и подъемом штыря. Сцепление и расцепление штанги крана с головкой штыря в зависимости от конструкции захвата производится либо вручную, либо холостым поворотом штанги относительно штыря. В последние годы также внедрены авто­матические захваты, управляемые из кабины крана. Учитывая, что из эксплуатации еще не изъяты захваты ручного обслуживания, ниже приведены меры безопасности труда при работе с ними.

При соединении головки штыря с захватом, имеющим штырек (штырек должен быть изготовлен из антимагнитной стали длиной на 3—4 см больше диаметра головки захвата), последний нужно подавать в отверстие ладонью руки (кольцом нельзя). Захватное приспособление необходимо надежно закреплять на головке извлекаемого штыря; предохранительное кольцо при зацепке штырь надевают плотно.

Раскручивание штырей производят так, чтобы не повредить колодки и ограждения валов механизма подъема анодной рамы. При раскручивании штырей руки защищают диэлектрическими перчатками. Такая предосторожность необходима на случай нарушения изоляции штанги. Во избежание поражения электрическим током запрещается также прикасаться без диэлектрических перчаток к свободно висящему автоматическому захвату. Раскручивание штырей производят до полного его отрыва от тела анода, что обнаруживается небольшим (на 20—30 мм) поднятием штыря.

Чтобы предохранить контактную поверхность от загрязнения анодной массой, некоторые крановщики заранее отклоняли извлекаемый штырь от колодки анодной ошиновки. Для исключения такого нарушения технологической инструкции в последние годы разработана и используется специальная защитная прокладка. Устанавливаемая между колодкой и извлекаемым штырем после его раскручивания, такая прокладка предохраняет колодки от попадания на них анодной массы.

Выполняя также роль направляющего устройства, защитная прокладка позволяет поднимать штырь строго вертикально. В случае же проникновения жидкой массы анода в электролит немедленное опускание штыря по вертикали на прежнее место нередко предотвращает выброс расплава ванны.

Для исключения аварийных ситуаций штырь извлекают не сразу, а приподняв его строго вертикально на высоту 600—800 мм, выдерживают не менее 15 с и, если не будет сильного газовыделения из-под газосборного колокола, осуществляют подъем до выхода из массы анода. Удалять штырь от анода на очистку можно только после вторичной выдержки не менее 2 мин с момента извлечения штыря из тела анода. Такая выдержка необходима для проверки отсутствия в аноде трещин и других подобных дефектов, через которые возможно проникновение в расплав ванны жидкой фазы анода. При обнаружении в аноде трещин, шеек, отстоев пека и других дефектов время удаления штыря увеличивают до 3 мин и более.

Присутствие людей в этот период времени на элек­тролизере или вблизи него (до 6 м) запрещается.

Если извлечение штыря выполнено без протекания анодной массы, то последующие операции на электролизере выполняют через 2—3 мин после извлечения. Если же при извлечении штыря произошло частичное протекание массы, не влияющее на безопасность труда, то дальнейшие операции производят через 5—6 мин.

При наличии в аноде сквозного отверстия под штырь устанавливают асбестовую пробку длиной около 250— 300 мм и диаметром, равным диаметру штыря. Эта операция относится к перечню работ с повышенной опасностью и производится по наряду-допуску.

Пробку устанавливает старший рабочий. Второй рабочий, находясь у электролизера, наблюдает за его состоянием и при обнаружении опасности сигналом предупреждает старшего рабочего и крановщика.

Протекание анодной массы в расплав ванны возможно и несколько позже после извлечения штыря, когда рабочий уже находится на электролизере. В этом случае следует помнить, что от контакта жидкой массы с электролитом образующееся пламя вырывается непосредственно из-под подошвы анода. Кроме того, пламя появляется не по всей периферии анода, а лишь с одной или двух сторон. Поэтому необходимо оглядеться вокруг и спуститься вниз в том месте, где нет пламени.

При всех операциях, связанных с перестановкой штырей на верхний горизонт, для обеспечения безопасности очень важна согласованность в действиях между работающими на электролизере и крановщиком штыревого крана. Если сигналы, подаваемые крановщику плохо видны или недостаточно слышны, работу следует прекратить до восстановления нормальной видимости и слышимости.

При любом газовыделении через горелки и из-под колокола подниматься на анод электролизера запрещается. Работы на таком электролизере возобновляют только с разрешения мастера.

Извлеченные из анода штыри укладывают на стеллаж для последующей отправки в отделение чистки или устанавливают в кассету для чистки автоматическим станком непосредственно у обслуживаемого электролизера. При чистке на станке с поверхности штыря удаляются окислы и сульфаты, которые ухудшают электрические контакты анод — штырь и шина — штырь. Кассеты должны быть размещены продольно в среднем проходе корпуса. При установке в кассету штыря, подцепленного автоматическим захватом, запрещается приближаться к ней ближе 4 м. Это требование безопасности обязательно и при транспортировке штыря от кассеты к аноду и обратно.

При неавтоматическом захвате штыря его укладка на стеллаж производится специальным крючком, с помощью которого конец штыря направляется в намеченное место. Рабочий при этом должен находиться с противоположной стороны от головки штыря. Освобождать штырь от захвата можно лишь тогда, когда он полностью опустится в горизонтальное положение.

Перед установкой в анод чистого штыря контактная поверхность алюминиевой колодки тщательно зачищается пневмощеткой. Меры безопасности при этом анало­гичны зачистке контактов шинка — штырь у электролизеров с боковым токоподводом.

Зацепляя чистый штырь неавтоматическим захватом, рабочий должен следить, чтобы кольцо плотно запирало обе половины захватного устройства. Это гарантирует безопасную транспортировку и установку штыря в аноде.

Учитывая наличие потенциальных опасностей при установке штырей в анод, на электролизере разрешается находиться не более чем двум рабочим. Ввиду возможного выхлопа газов с брызгами жидкой массы анода, находясь на электролизере, нельзя наклоняться и тем более, смотреть в отверстие из-под штыря. Выполняя работу, необходимо помнить о наличии магнитных полей, особенно сильных у угловых штырей анода, которыми устанавливаемый штырь может быть притянут к любой части электролизера. Направляя штырь, рекомендуется держать руки выше прижимных колодок контактного устройства на 350—400 мм.

Установку штыря, подцепленного автоматическим захватом, производят с использованием направляющей воронки, исправность которой проверяют перед началом работы. Для обеспечения личной безопасности, правильно разместив направляющую воронку, рабочий отходит от нее на расстояние до 3 м к краю анода. Такая предосторожность необходима на случай выпадения штыря из захвата. Подходить к штырю разрешается после его установки в воронку до упора с анодом.

Во время установки угловых штырей в анод, считающийся «плохим», делается контрольное двух- и трехразовое опускание штыря в массу анода для того, чтобы проверить отсутствие трещин в аноде или заделать их жидкой анодной массой. При этой операции, выполняемой крановщиком, никто не должен находиться на электролизере.

Вновь установленный в анод штырь отцеплять от захватного устройства разрешается только после правильного размещения его на соответствующем горизонте и полного закрепления с анодной ошиновкой. Если при установке штырь опустился ниже намеченного горизонта, то запрещается приподнимать его до уровня этого горизонта во избежание образования под штырем пустоты, которая может в дальнейшем способствовать истечению жидкой массы анода в расплав ванны. Такой штырь извлекается полностью и после подгрузки анодной массы в лунку из-под штыря устанавливается на свой горизонт. Аналогично поступают и при опускании штыря во время перетяжки анодной рамы.

Когда анодная рама опускается к горизонтальной поверхности поперечных балок анодного кожуха (до 100— 120 мм), ее поднимают. Подъем анодной рамы состоит из следующих операций: установки временных зажимов, передающих нагрузку анода через штыри на балки анодного кожуха; освобождения зажимов контактного узла колодка — штырь и включения моторов механизмов пе­ремещения.

Во время перетяжки анодной рамы отдельные шты­ри верхних горизонтов, не успевшие «запечься», могут опускаться под действием своей массы ниже установлен­ного горизонта, поэтому всегда перетяжка рамы должна предшествовать перестановке штырей.

В период подготовки к перетяжке рамы проверяют исправность временных зажимов (хомутов). Пользуются только теми зажимами, у которых рабочие поверхности имеют ясно выраженные насечки. Места установки временных зажимов очищают от анодной массы и следов масла. Исполнитель этих операций должен защищать глаза от отлетающих твердых частиц.

Для обеспечения надежности подвески анода и предотвращения его перекоса временные зажимы устанавливают на штыри нижних горизонтов, наиболее запеченные в аноде. Располагают зажимы равномерно по сечению всего анода. Необходимое количество устанавливаемых зажимов должно быть 14—20 шт. в зависимости от размеров анода. Во избежание аварий от проскальзывания штырей устанавливаемые на них зажимы следует надежно закреплять стяжными болтами. Личная безопасность установщика зажимов зависит от аккуратности в работе и соблюдения им рациональных приемов обращения с ручным инструментом.

После установки зажимов зачистку контактной по­верхности медной рубашки штырей следует производить исправной пневмощеткой, соблюдая меры безопасности.

При расслаблении креплений контактного узла колодка — штырь (операция для предотвращения царапания медной рубашки штырей во время подъема анодной рамы) используемые ключи должны иметь удлинители, позволяющие обеспечить необходимые усилия.

После включения механизма подъема анода приступают к подъему анодной рамы. При этом люди не должны находиться у электролизера, на котором перетягивается рама, ближе 6 м. Во время замера высоты подъема анодной рамы все механизмы должны быть выключены. При подъеме анодной рубашки во время ручного совмещения шлицев запрещается включать механизм подъема анода. Прежде чем включить основной или вспомогательный механизм движения анода, следует убедиться в отсутствии людей на аноде. Осуществив подъем анодной рамы, временные зажимы убирают, надежно закрепив штыри в контактных узлах.

К операциям обслуживания анода относится уплотнение газосборного колокола и замена разрушенных его секций новыми. Для улавливания и отвода анодных газов необходимо, чтобы все секции колокольного укрытия были навешены, стыки между ними уплотнены, а колокол засыпан достаточным для герметизации слоем глинозема. Это гарантируется только своевременной заменой неисправных, чаще всего прогоревших секций.

Перед заменой секций у электролизера полностью освобождаются проходы, борт ванны очищается, корка электролита заделывается «оборотом» и глиноземом так, чтобы электролит не выплескивался. Работа осуществляется исправным инструментом из антимагнитного материала.

Газосборный колокол находится в зоне высокой температуры в непосредственной близости от расплавленного электролита, поэтому подъем и установка секций колокола могут быть допустимы только с помощью механизмов, например вилочного захвата, установленного на электропогрузчике.

3 Организационно – экономическая часть