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氯堿-聚氯乙烯生產離子膜工段生產特點、常見事故及預防

2009-06-15   來源:安全文化網    熱度:   收藏   發表評論 0

    一、生產特點

  (一)易燃易爆

  (1)本工段在電解過程中所得副產品氫氣,是易燃、易爆氣體,當氫氣與空氣混合時,

  其爆炸范圍在4.1~74.2%(體積),因此,正常操作時,氫氣應保持正壓,在開、停車或檢修時,必須充分充氮予以置換。有的需在停車期間沖氮保持500mmH2O壓力,形成氮封。如遇氫著火,應使用二氧化碳或1211滅火機滅火。

  (2)電解生產中所得副產品氯氣,若因故氯中含氫量上升也會引起爆炸,因此,必須保持氯中含氫≤0.4%。

  (二)有毒

  本工段在電解生產過程中所得副產品氯氣.是一種有毒的氣體,空氣中含量到一定濃度就能

  使人致死,因此,要求做好下列工作:

  (1)減少跑、冒、滴、漏,嚴保設備密封性能,使操作點空氣中最大氯含量不超過1mg/m3;

  (2)操作者在止崗時必須備有防毒面具,并能正確使用;

  (3)如遇有大量氯氣外泄時,非必要留在崗位的人員應迅速向上風向暫避;

  (4)吸入少量氯氣、可服用解氯藥水。嚴重吸氯中毒的,應立即將患者移至新鮮空氣處.并送醫院診治。

  (三)強電流

  本工段電解過程中使用的是強大的直流電,易使人觸電身亡。電流數值對人體的危害關系如下:

  60mA直流電。有痛覺的電擊

  80mA直流電,電擊使肌肉控制力減弱

  >100mA直流電,電擊萬害.將失去控制力

  >400mA直流電,電擊使心臟受損

  >800mA直流電,電擊使人致死

  因此要求:

  (1)操作人員必須穿絕緣靴;

  (2)嚴格執行一手接觸電槽時,另一手不觸及接地物,以防觸電;

  (3)直流電正、負極對地電位差不大于總電壓的10%;

  (4)如遇觸電,應立即用絕緣物件隔絕電源或拉斷電源開關。觸電者脫離電源后,立即施行人工呼吸,請醫務人員到現場,轉送至醫院急救。

  (四)強腐蝕

  1.本工段生產的主要產品燒堿,濃度高,具有強腐蝕性,又生產過程中使用的其它化學品如鹽酸、次氯酸鈉等,都具有強腐蝕性能,對人都會造成傷害,如灼傷、眼睛失明等,因此必須做到:

  (1)穿戴必須的防護用品,檢修時必須戴好防護眼鏡、手套和安全帽;

  (2)檢修前,設備、管道必須先放空、清洗,確認無物料時才能拆開檢修;

  (3)如遇皮膚、眼睛被酸、堿測入,應立即在現場大量用冷水或硼酸水沖洗,嚴重者應在上述沖洗措施同時立即送醫院治療。

  2.強腐蝕還來自于雜散電流,雜散電流易引起設備、管道的電腐蝕,因此,在設計時必須考慮較好的斷電裝置,或采用防腐蝕電極的方法予以保護,同時,設備、管道應采用防腐材質或絕緣材質。

  二、安全操作要點

  (一)嚴格執行各主要工藝中控指標

  1.嚴格控制進過濾器鹽水的氧化還原電位,應小于200mV,以防止CIO-超標,損壞炭素管元件和螯合樹脂。

  2.嚴格控制進螫合樹脂塔鹽水的pH值在9士0.5,以防止過酸、過堿,使螯合的雜質(Ca2+、Mg2+)重新脫析而進入電解槽。損壞離子交換膜。

  3.嚴格控制電解槽的陰、陽極液面,防止因脫液而造成陰、陽極短路,燒壞電槽。

  4.嚴格控制脫氯時pH值在1.5~2.0,以免過堿時脫氯不好,使淡鹽水中CIO-含量上升,損壞下工序的設備。

  5.嚴格控制尾氣含氯小于Img/m3,以防止跑氯,污染環境。

  (二)報警聯鎖系統靈敏可靠

  I.因離子膜電解槽的極距非常小,有的屬零極距,因此必須注意槽溫、槽壓,不然就會發生損壞離子交換膜和電極等各種事故,為此設立槽溫、槽壓的報警訊號和槽壓的聯鎖停電裝置。

  2.離子交換膜是非常昂貴的,且目前還必須進口,其對物料的質量要求非常嚴格,如不符質量要求,就會損壞膜,從而影響產量、質量,嚴重的會發生意想不到的事故。因此設立了二次精制鹽水的程控程序操作及報警訊號,還設立了鹽水質量的在線分析儀及報警訊號。

  3.氫氣與氯氣不能相混合,不然會發生爆炸,為此應嚴格控制氫氣壓力,設立了氫氣壓

  力報警訊號。

  4.離子膜電解生產要求穩定,因此設立了下列各上、下限報警信號。

  一次鹽水流量、壓力及液位

  過濾器壓差

  二次鹽水壓力、流量及液位

  入槽鹽水流量、壓力及液位

  純水流量、壓力

  氧化還原電位

  各pH控制

  (三)防止發生爆炸

  1.防止氯中含氫過高而發生爆炸,要嚴格控制陰、陽極液位,并每天對每槽作一次氣體全分析,每班對氯總管作一次氣體全分析,嚴格控制氯中含氫≤0.1%。

  2.在單槽或系統開、停車檢修時,必須嚴格按規程要求沖氮置換及氮封,以防止檢修時發生爆炸。進行離子膜電解需強電流,因此操作時必需穿絕緣鞋,并嚴禁一手接觸電解槽一手觸及其它接地物件,以防觸電事故的發生。

  (五)開、停車注意事項

  開車前的準備:

  (1)公用工程、水、電、氣已投入運行,安全正常。

  (2)各儀表、儀器、報警聯鎖裝置檢查,檢驗正常可靠、可投入使用;

  (3)系統氮氣或集裝氮氣準備就緒,可供使用;

  (4)崗位必須具備的常用檢修工具就緒,環境整潔;

  (5)各崗位的設備、各所需原材料、化學藥品就緒,可投入使用。

  開車:

  (1)氫氣系統充分沖氮置換,氫總管經分析合格,關氮閥;

  (2)電解槽陰、陽極液循環正常,液位正常;

  (3)純水系統投入運行•質量符合要求.可供使用;

  (4)二次精制鹽水質量指標分析合格;

  (5)電槽升溫達標;

  (6)電槽無外泄漏;

  (7)通電開車,分析氯中含氫,每升一次電流做一次氣體分析,確保安全。

  停車:

  (1)停車時,首先將氫總閥關閉,與大生產系統切斷,并沖氮置換放空,做含氫分析,合格后用氮封直到開車;

  (2)關純水供給閥,用淡堿循環,使槽內陰極側氫氧化鈉濃度降到25%以下。

  (3)鹽水繼續循環置換約2小時,以使原含CIO-的淡鹽水置換完,確保離子交換膜性能完好。

  (4)計劃停車,則事前用純水稀釋鹽水到280~290g/L,緊急停車視停車時間長短,時間長需按稀釋鹽水規定操作,時間短可不稀釋但要保持循環,以防鹽結晶損壞膜而造成開車不安全因素。

  (六)防止對地電壓偏移

  正常情況下,離子膜電解槽的回路中性點不變,此時對地電壓正負極對地電位值相等。

  如因某種原因在電解回路或配管中形成接地回路時,則中性點就會向正極或負極發生偏

  移.對地電位值就有差異,也就是說有了電位差,這樣,從接地事故點通過接地設備或管道而漏電。從而使設備、管道被電化腐蝕。為防止這類電化腐蝕.在裝置中應有下列措施;

  (1)進槽鹽水管入口處設置防腐電極,并用電線與陽極側槽間導板進行電器聯接,

  (2)陰極液流出處設有陰極滴斷器,使陰極液成滴狀流下,從而防止泄漏電流的流出或流入,

  (3)出槽淡鹽水管出口處設置防腐電極,并用配線與陽極側槽間導板進行電器聯接;

  (4)進槽鹽水總管、出槽淡鹽水總管中設置防腐電極,應與大地充分接地;

  (5)進槽純水的比電阻必須在1×105Q/cm以上。

  當發生異常而接地短路時,會有很大電流流過,使配線損壞,造成設備、管道電化腐蝕,為此,在防腐電極的配線中安裝有觸發線路的保險絲(5A),至此保險絲熔斷時,保險絲盒的報警燈(紅色)會亮,同時,控制室儀表屏上會同時發出報警訊號,此時應立即找事故原因并處理。另外應定期用電流表在保險絲端子處檢測泄漏電流,以及時確認有無異常,一般每月至少測定一次,由此來保證設備、管道不被電化腐蝕。

  三常見事故及預防

  (一)過濾鹽水純度不合格(含SS超標)

  過濾鹽水純度不合格會直接影響螫合樹脂的交換能力,從而使不合格鹽水進入電解槽,損壞離子交換膜,引起膜性能下降、壽命縮短,重新更換膜則損失較大。

  I.產生原因

  (1)過濾器的過濾無件在組裝時壓力不均勻,造成單邊吃力過緊,引起元件龜裂和破損;

  (2)進過濾器的鹽水CIO-含量超標,使炭素過濾元件被氧化損環,

  (3)過濾元件中的墊圈未裝好,不密封,造成原料液泄漏到過濾液中;

  (4)預涂時,流量不足,預涂不均勻或預涂與過濾切換過程中曾中斷過鹽水,造成預涂層剝落而不均勻,

  (5)預涂時,預涂液中含有氣體,使預涂層中有孔穴產生。

  2.預防措施

  (1)嚴格按規程要求,使用力矩板手,按規定壓力進行元件的組裝緊固;

  (2)根據原料鹽水中ClO-含量多少,調節加入Na2SO3的流量,使氧化還原電位達標,保證ClO-不被帶入過濾器;

  (3)定期檢查各元件墊圈情況,需要時更新墊圈,保證密封性;

  (4)預涂時,按規定流量操作,如遇中途因故中斷鹽水供給,應立即以重新預涂操作;

  (5)在預涂前,對預涂液輸送泵進行檢查,不使空氣吸入,

  (二)二次精制鹽水質量不合格(Ca2+、Mg2+等雜質含量超標)

  二次精制鹽水Ca2+、Mg2+等雜質超標,則進入電解槽后嚴重損壞離子交換膜,從而對產量、質量、安全帶來很大的威脅,因此需立即停車處理,不讓不合格的鹽水進電槽。

  1.產生原因

  (1)進螯合樹脂塔的過濾鹽水中Ca2+、Mg2+等雜質含量超標,ClO-帶入,使樹脂被氧化破壞,從而導致交換能力下降;

  (2)進螯合樹脂塔的過濾鹽水pH過堿或過酸性;溫度偏低;

  (3)螫合樹脂塔中樹脂層高度不夠,或樹脂被污染結球;

  (4)樹脂塔再生過程不正常,一再生用再生劑流量、濃度等不符合規定。

  2.預防措施

  (1)嚴格控制過濾鹽水質量,不合格者不能進入樹脂塔,必要時停車處理;

  (2)校驗pH計,檢查各自動調節閥,嚴格控制好pH值;

  (3)溫度偏低時,應縮短螫合樹脂塔運行時間,調整設定值,提前再生;

  (4)樹脂層高度不夠時,應補充樹脂并進行容量再生后再投入;

  (5)如遇氧化污染,可用酸、堿倍量再生使之恢復,但如不能恢復即污染嚴重.則需停下更換新樹脂;

  (6)再生過程如發生異常r應對第一步進行檢查、校驗.并對各自控閥進行檢查修整;

  (7)再生時.各再生劑流量、濃度嚴格按規定使用。

  (三)供給鹽水中斷

  電解槽運轉中如突然發生供給鹽水中斷,則電解槽槽溫和槽電壓會因進行水電解而急劇上升,同時離子交換膜也因含水率增大而膨脹,最終導致電槽極板間發生火花,直到發生火災。

  1.產生原因

  (1)供給鹽水泵壞,備泵開不出;

  (2)動力電突然停止;

  (3)管道防腐襯里鼓泡,使流量跟不上生產需要;

  (4)儀表自控失靈,出現假象;

  2.預防措施

  (1)按規定時間巡回檢查,并作好備用泵的試運轉,保證生產需要;

  (2)當動力電突然停止時,備用電應立即切上,同時降低;直流電負荷,如泵還啟動不上,則應立即緊急停車;

  (3)離子膜法生產,對各防腐襯里應選擇可靠、耐用的,并應定期進行檢查襯里情況;

  (4)每天應對儀表自控、巡回檢查一次.遇失靈時應立即調至手動;

  (四)離子交換膜性能下降

  離子交換膜是裝置中的主要部件,其性能下降將直接影響產量、質量、單耗和安全,因此必須及時糾正或停車更新。

  1.產生原因

  (1)供給鹽水流量過少,或濃度過低,或溫度過高,使離子交換膜含水率過大,膜膨脹;

  (2)供給純水過多,堿濃度低于30%。使離子交換膜含水率增大,膜膨脹;

  (3)供給鹽水流量過大,槽溫太低(75℃以下),堿濃度太濃(大于36%)。使膜含水率過小,膜收縮;

  (4)電槽鹽水質量不好,ca2+、Mg2+等雜質含量超標,直接影響膜電流效率;

  (5)膜有針孔或被損傷;

  2.預防措施

  (1)嚴格按規定控制好流量、溫度.如遇儀表失靈立即改用手動控制,并對各儀表進行檢查、校正;

  (2)加強二次精制鹽水的管理.不合格鹽水嚴禁進入電槽;

  (3)安裝離子交換膜時.必須輕拿、輕放,按規定要求操作。并做好仔細檢查,凡懷疑有針孔的哲不裝到槽上.安裝過程中嚴防被硬物等損傷;


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