基于故障假設(shè)分析的某中性浸出地浸礦山水冶工藝流程安全分析

盛宇

摘要：針對某中性浸出地浸礦山水冶車間的水冶工藝流程，使用故障假設(shè)分析方法對工藝流程進行了安全分析，識別水冶工藝流程存在的潛在危險因素，并針對其發(fā)生的原因提出了相應(yīng)的對策措施。在此基礎(chǔ)上，繪出了排故流程圖，使工人在系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠迅速找出故障并及時處理，從而確保系統(tǒng)的安全運行。

關(guān)鍵詞：故障假設(shè)分析；地浸采鈾；水冶工藝流程；排故流程圖

中圖分類號： TL212

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06027104

1 引言

CO2+O2原地浸出采鈾技術(shù)作為國內(nèi)一種新型的地浸采鈾方法，具有試劑的消耗少、浸出液的鈾濃度比較穩(wěn)定、開采后地下水的治理簡單等優(yōu)點。隨著新疆、內(nèi)蒙古兩個CO2+O2地浸采鈾礦山建成投產(chǎn)，我國成為繼美國之后全球第二個成功掌握CO2+O2地浸采鈾技術(shù)、并已工業(yè)化應(yīng)用的國家。預(yù)計到2016年，應(yīng)用這一技術(shù)生產(chǎn)的天然鈾產(chǎn)品將占我國年生產(chǎn)量的50%。實際生產(chǎn)表明，運用這一技術(shù)，鈾的浸出率達到75%?，F(xiàn)階段國內(nèi)大多注重地浸采鈾廢水處理、地浸采鈾工業(yè)性試驗、放射性廢物釋放和對地下水的影響，而在水冶車間工藝流程安全評價方面很少涉及[1，2]。以內(nèi)蒙古某中性浸出地浸礦山為例，為了使工人在一個安全健康的環(huán)境中工作，就必須保證水冶車間工藝流程的安全，因此對水冶車間工藝流程進行安全分析具有非常重要的意義

2 水冶車間水冶工藝流程簡介（化簡）

以內(nèi)蒙古某中性浸出地浸礦山為例，水冶廠房包括浸出液過濾、吸附、淋洗、樹脂轉(zhuǎn)型、沉淀過濾及反滲透等生產(chǎn)線。工藝流程為如圖1所示。

圖1 水冶工藝流程示意

浸出液經(jīng)過集液池澄清，到達原液泵房后先加入二氧化碳進行酸化，然后通過袋式過濾，2臺孔徑不同袋式過濾機串聯(lián)成一小組，兩個小組并聯(lián)成為一組，每組袋式過濾機組的出口處再分成兩路，分別進入兩組吸附塔。在吸附塔里進行吸附和淋洗。淋洗之后，廢液經(jīng)過反滲透，濃水流到蒸發(fā)池，淡水流到配液池和草地進行灌溉。合格液沉淀及壓濾時先加鹽酸調(diào)節(jié)合格液的pH值，酸化合格液通過泵送進入沉淀槽加堿用攪拌機攪拌沉淀，沉淀漿體用濃漿泵泵入沉降分離槽進行老化沉淀，底流老化后的沉淀漿液經(jīng)壓濾機壓濾得到“111”黃餅。濾餅用清水（反滲透的淡水）洗滌。沉降分離槽溢流出的沉淀母液進入母液酸化槽，加入適量工業(yè)鹽酸中和母液中的余堿，全部返回用作淋洗劑[3]。

3 水冶車間存在的危險因素分析

本工程中采用工藝的特殊性，有較多的液體池，在日常生產(chǎn)過程中采用自動輸送和計量，但在維護、檢修過程中若違規(guī)操作，可能造成淹溺。本工程中有可能造成淹溺的場所有：配液池；集液池；濾液貯槽；沉降分離槽；沉淀槽；母液酸化回用槽；淋洗劑貯池；合格液池；貧液池；反滲透原液池；蒸發(fā)池。

工作人員主要受到來自含鈾溶液及產(chǎn)品的γ、β輻射造成的外照射；吸入工作場所空氣中氡子體的α粒子所造成的內(nèi)照射；存在于工作場所空氣中的放射性α氣溶膠也將對工作人員造成一定的內(nèi)照射，以及α、β表面污染。在這些輻射危害中，氡及其與氡子體所造成的內(nèi)照射是最主要的危害。

4 水冶工藝流程故障假設(shè)分析

4.1 故障假設(shè)分析方法簡介

故障假設(shè)分析方法是針對某一工藝流程的一種創(chuàng)造性的分析方法。在運用此方法時，要求分析人員對分析的工藝流程相當熟悉，故障假設(shè)分析一般會對工藝流程進行相應(yīng)的審查，通常要求分析人員用“What…If”作為開始來對相關(guān)的問題進行探討，從系統(tǒng)進料過程開始沿著工藝流程直到整個工藝流程結(jié)束。通常情況下要將所有的問題記錄下來，之后將它們分類。

故障假設(shè)分析首先必須提出一系列的問題，然后再逐步回答這些問題。評價結(jié)果通常以表格的方式形式表示出來，主要內(nèi)容有：提出問題，回答其可能造成的后果，降低或消除故障的一些安全措施。

故障假設(shè)分析法由三個步驟組成，即分析準備、完成分析、編制結(jié)果文件。

4.1.1 分析準備

（1）人員組成。運用該方法進行分析應(yīng)該由2～3名專業(yè)人員組成小組。要求分析成員非常了解將要分析的生產(chǎn)工藝，有評價危險的經(jīng)驗。

（2）確定分析目標。目標能夠加以限制，避免遺漏掉一些危險因素。文章的分析目標為水冶工藝流程，以水冶工藝流程示意圖作為分析基礎(chǔ)，分析其存在的危險有害因素。

（3）資料準備。進行分析時，必須具備完整的分析資料。文章以內(nèi)蒙古某中性浸出鈾礦山安全驗收評價為基礎(chǔ)進行分析，具備完整的分析資料。

4.1.2 完成分析

（1）了解情況，裝置的安全防范、安全設(shè)備、衛(wèi)生控制規(guī)程。

（2）從水冶工藝流程最初的過濾開始，一直進行到“黃餅”產(chǎn)出為止，依次提出如果發(fā)生危險情況，相應(yīng)的操作人員應(yīng)該要怎么做才能降低危險，分別得出相應(yīng)的正確答案。

4.1.3 編制結(jié)果文件

在分析結(jié)束以后，進行結(jié)果文件的編制。編制的結(jié)果文件必須讓操作工人很直觀地了解故障發(fā)生的位置以及可采取的措施。一般用表格的形式顯示出來，同時在結(jié)果文件中可包含有排故流程圖作為結(jié)果文件上交[4～7]。

4.2 水冶工藝流程故障假設(shè)分析

以內(nèi)蒙古某地浸礦山作為研究對象，以其水冶工藝流程示意圖作為故障假設(shè)分析基礎(chǔ)，由其安全驗收評價為基礎(chǔ)進行分析，分析人員由核工業(yè)北京化工冶金研究院和中核北方鈾業(yè)有限公司有關(guān)人員共同組成，其中包括安全工程師、設(shè)備工程師、水冶廠相關(guān)負責(zé)人。依次分析各個流程的危險因素及其可能導(dǎo)致的后果，其分析結(jié)果如表1所示。

5 結(jié)論

通過故障假設(shè)分析方法對內(nèi)蒙古某水冶車間水冶工藝流程進行安全分析，提出工藝流程中存在的危險因素，并分析其發(fā)生的原因以及相對應(yīng)的措施，最后作出排故流程圖。當水冶工藝流程發(fā)生故障時，操作工人可以根據(jù)故障假設(shè)分析表和排故流程圖來確定發(fā)生故障的位置，從而做出相應(yīng)的對策措施，保證系統(tǒng)的安全運行。同時建議經(jīng)常對水冶工藝流程的主要設(shè)備進行檢查維修，及時發(fā)現(xiàn)危險，從而預(yù)防事故的發(fā)生，保證工人工作環(huán)境的安全。

參考文獻：

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