基于故障假设分析的某中性浸出地浸矿山水冶工艺流程安全分析

盛宇

摘要：针对某中性浸出地浸矿山水冶车间的水冶工艺流程，使用故障假设分析方法对工艺流程进行了安全分析，识别水冶工艺流程存在的潜在危险因素，并针对其发生的原因提出了相应的对策措施。在此基础上，绘出了排故流程图，使工人在系统发生故障时能够迅速找出故障并及时处理，从而确保系统的安全运行。

关键词：故障假设分析；地浸采铀；水冶工艺流程；排故流程图

中图分类号： TL212

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06027104

1 引言

CO2+O2原地浸出采铀技术作为国内一种新型的地浸采铀方法，具有试剂的消耗少、浸出液的铀浓度比较稳定、开采后地下水的治理简单等优点。随着新疆、内蒙古两个CO2+O2地浸采铀矿山建成投产，我国成为继美国之后全球第二个成功掌握CO2+O2地浸采铀技术、并已工业化应用的国家。预计到2016年，应用这一技术生产的天然铀产品将占我国年生产量的50%。实际生产表明，运用这一技术，铀的浸出率达到75%。现阶段国内大多注重地浸采铀废水处理、地浸采铀工业性试验、放射性废物释放和对地下水的影响，而在水冶车间工艺流程安全评价方面很少涉及[1，2]。以内蒙古某中性浸出地浸矿山为例，为了使工人在一个安全健康的环境中工作，就必须保证水冶车间工艺流程的安全，因此对水冶车间工艺流程进行安全分析具有非常重要的意义

2 水冶车间水冶工艺流程简介（化简）

以内蒙古某中性浸出地浸矿山为例，水冶厂房包括浸出液过滤、吸附、淋洗、树脂转型、沉淀过滤及反渗透等生产线。工艺流程为如图1所示。

图1 水冶工艺流程示意

浸出液经过集液池澄清，到达原液泵房后先加入二氧化碳进行酸化，然后通过袋式过滤，2台孔径不同袋式过滤机串联成一小组，两个小组并联成为一组，每组袋式过滤机组的出口处再分成两路，分别进入两组吸附塔。在吸附塔里进行吸附和淋洗。淋洗之后，废液经过反渗透，浓水流到蒸发池，淡水流到配液池和草地进行灌溉。合格液沉淀及压滤时先加盐酸调节合格液的pH值，酸化合格液通过泵送进入沉淀槽加碱用搅拌机搅拌沉淀，沉淀浆体用浓浆泵泵入沉降分离槽进行老化沉淀，底流老化后的沉淀浆液经压滤机压滤得到“111”黄饼。滤饼用清水（反渗透的淡水）洗涤。沉降分离槽溢流出的沉淀母液进入母液酸化槽，加入适量工业盐酸中和母液中的余碱，全部返回用作淋洗剂[3]。

3 水冶车间存在的危险因素分析

本工程中采用工艺的特殊性，有较多的液体池，在日常生产过程中采用自动输送和计量，但在维护、检修过程中若违规操作，可能造成淹溺。本工程中有可能造成淹溺的场所有：配液池；集液池；滤液贮槽；沉降分离槽；沉淀槽；母液酸化回用槽；淋洗剂贮池；合格液池；贫液池；反渗透原液池；蒸发池。

工作人员主要受到来自含铀溶液及产品的γ、β辐射造成的外照射；吸入工作场所空气中氡子体的α粒子所造成的内照射；存在于工作场所空气中的放射性α气溶胶也将对工作人员造成一定的内照射，以及α、β表面污染。在这些辐射危害中，氡及其与氡子体所造成的内照射是最主要的危害。

4 水冶工艺流程故障假设分析

4.1 故障假设分析方法简介

故障假设分析方法是针对某一工艺流程的一种创造性的分析方法。在运用此方法时，要求分析人员对分析的工艺流程相当熟悉，故障假设分析一般会对工艺流程进行相应的审查，通常要求分析人员用“What…If”作为开始来对相关的问题进行探讨，从系统进料过程开始沿着工艺流程直到整个工艺流程结束。通常情况下要将所有的问题记录下来，之后将它们分类。

故障假设分析首先必须提出一系列的问题，然后再逐步回答这些问题。评价结果通常以表格的方式形式表示出来，主要内容有：提出问题，回答其可能造成的后果，降低或消除故障的一些安全措施。

故障假设分析法由三个步骤组成，即分析准备、完成分析、编制结果文件。

4.1.1 分析准备

（1）人员组成。运用该方法进行分析应该由2～3名专业人员组成小组。要求分析成员非常了解将要分析的生产工艺，有评价危险的经验。

（2）确定分析目标。目标能够加以限制，避免遗漏掉一些危险因素。文章的分析目标为水冶工艺流程，以水冶工艺流程示意图作为分析基础，分析其存在的危险有害因素。

（3）资料准备。进行分析时，必须具备完整的分析资料。文章以内蒙古某中性浸出铀矿山安全验收评价为基础进行分析，具备完整的分析资料。

4.1.2 完成分析

（1）了解情况，装置的安全防范、安全设备、卫生控制规程。

（2）从水冶工艺流程最初的过滤开始，一直进行到“黄饼”产出为止，依次提出如果发生危险情况，相应的操作人员应该要怎么做才能降低危险，分别得出相应的正确答案。

4.1.3 编制结果文件

在分析结束以后，进行结果文件的编制。编制的结果文件必须让操作工人很直观地了解故障发生的位置以及可采取的措施。一般用表格的形式显示出来，同时在结果文件中可包含有排故流程图作为结果文件上交[4～7]。

4.2 水冶工艺流程故障假设分析

以内蒙古某地浸矿山作为研究对象，以其水冶工艺流程示意图作为故障假设分析基础，由其安全验收评价为基础进行分析，分析人员由核工业北京化工冶金研究院和中核北方铀业有限公司有关人员共同组成，其中包括安全工程师、设备工程师、水冶厂相关负责人。依次分析各个流程的危险因素及其可能导致的后果，其分析结果如表1所示。

5 结论

通过故障假设分析方法对内蒙古某水冶车间水冶工艺流程进行安全分析，提出工艺流程中存在的危险因素，并分析其发生的原因以及相对应的措施，最后作出排故流程图。当水冶工艺流程发生故障时，操作工人可以根据故障假设分析表和排故流程图来确定发生故障的位置，从而做出相应的对策措施，保证系统的安全运行。同时建议经常对水冶工艺流程的主要设备进行检查维修，及时发现危险，从而预防事故的发生，保证工人工作环境的安全。

参考文献：

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