Декларации промышленной безопасности ОАО «Саянскхимпласт» производства хлора и каустической соды: Расчетно-пояснительная записка, страница 22

На основе данных о распределении веществ в оборудовании, а также предварительной оценки количества опасных веществ, поступающих по прямым и обратным потокам при разрушении оборудования, и возможных масштабов зон поражения было выбрано оборудование, рассматриваемое в дальнейшем для оценки риска возникновения и развития крупных аварий на декларируемом производстве (раздел 2.2.4).

Наряду с аварийными ситуациями, возникающими при полном разрушении аппарата, анализировались ситуации, возникающие при разрушении (разгерметизации) трубопроводов обвязки.

1.3  Описание технических решений, направленных на обеспечение безопасности

1.3.1  Описание решений, направленных на исключение разгерметизации оборудования и предупреждение аварийных выбросов опасных веществ

1.3.1.1  Производство натра едкого, хлора и водорода методом мембранного электролиза

В качестве решений по исключению разгерметизации оборудования и предупреждения аварийных выбросов, принятых на производстве, можно выделить следующее:

-  все емкости выполнены в герметичном исполнении, воздушники емкостей анолита и католита выведены в соответствующие коллектора хлора и водорода;

-  герметичность электролизеров обеспечивается гидравлическим прессом с использованием специальных прокладок  и дублируется стопорными болтами;

-  оборудование и трубопроводы рассчитаны на работу при рабочем избыточном давлении, при превышении давления в системе водорода или хлора более 50 кПа электролизеры автоматически отключаются от источника постоянного тока;

-  коллекторы хлора и водорода после регулятора давления защищены от превышения давления гидрозатворами, данные о которых приведены в таблице 13;

-  все оборудование и коммуникации этих стадий изготовлены из материалов, стойких в эксплуатируемой среде при рабочих температурах и давлениях:

·  аппараты и трубопроводы, контактирующие с католитом и/или водородом, изготовлены из никеля (катодные пространства ячеек, католитные коллектора электролизера, теплообменник на линии циркуляции католита), из нержавеющей стали (коллектора водорода и католита, емкости католита, сепараторы водорода и католита, емкости католита, теплообменники католита) и углеродистой стали (оборудование и коммуникации стадии охлаждения водорода), так как и никель, и нержавеющая сталь и углеродистая сталь обладают коррозионной устойчивостью в среде 32% раствора гидроксида натрия, и не подвергаются наводораживанию в среде водорода;

·  аппараты и коммуникации, контактирующие с анолитом и хлором изготовлены из титана (анодные пространства ячеек, анолитные коллектора электролизера, сепараторы анолита и хлора, емкости анолита, коллектора анолита, проточные части насосов анолита), или стеклопластика (хлорные коллекторы);

-  рассольные коллектора электролизера выполнены из титана, для предотвращения коррозии титановых коллекторов в среде кислого рассола предусмотрено дозирование в поток рассола небольшого количества хлорсодержащего анолита,

-  толщина стенок аппаратуры и трубопроводов выбрана с учетом расчетного срока службы и коррозионного или эрозионного износа; 

-  трубопроводы хлора, водорода, рассола, анолита и электрощелоков в зале электролиза заземлены, ячейки вывешиваются на раме через изолирующие вставки, что обеспечивает защиту трубопроводов и оборудования от электрохимической коррозии;

-  коллекторы проложены по опорам (подвескам), расстояние между опорами (подвесками) принято с учетом весовых и температурных нагрузок, а также с соблюдением необходимых уклонов,

-  компенсация температурных деформаций коллекторов обеспечивается за счет естественных и поворотов трасс трубопроводов в вертикальной и горизонтальной плоскости, применением компенсаторов, крепление коллекторов к опорам и подвескам принято скользящее; 

-  вся технологическая схема выполнена с минимальным количеством фланцевых соединений, металлические трубы соединены между собой при помощи сварки, пластиковые (стеклопластик, ПВХ) при помощи клейки, фланцевые соединения предусматриваются только в местах установки арматуры и подсоединения к емкостям;

-  тип привалочных поверхностей и прокладочный материал разъемных соединений выбраны с учетом среды и рабочих параметров (давление, температура);

-  выбран процесс электролиза с ионообменной мембраной (полностью непроницаемой для газов), исключающей смешение продуктов реакции и образование взрывоопасной среды в электролизере; 

-  предусматриваются  меры по предотвращению механического повреждения мембраны и последующего смешения хлора и водорода и возможного взрыва в электролизере;

·  к установке приняты электролизеры, конструкция которых обеспечивает полное погружение мембраны в электролит для исключения ее пересыхания и растрескивания, приводящего к смешению продуктов реакции; 

·  при работе электролизера обеспечивается надежный прижим мембраны к аноду за счет автоматического поддержания перепада давлений между катодной и анодной камерой 4  кПа с автоматическим отключением электролизеров от источников постоянного тока при нарушении регламентного перепада давлений;

·  во избежание высыхания и растрескивания мембраны при внезапном отключении электроэнергии или остановке насосов подачи рассола и щелочи, на линиях подачи рассола и щелочи предусмотрены напорные баки, обеспечивающие заполнение катодных и анодных пространств электролизера самотеком;

·  напряжение на ячейках электролизера автоматически контролируется, при снижении напряжения, что свидетельствует о негерметичности мембраны, срабатывает сигнализация;

·  содержание водорода в хлоргазе автоматически контролируется, превышение объемной доли водорода в хлоргазе более 0,2% сигнализируется;

·  для предотвращения расслаивания диафрагмы автоматически регулируется температура электролита в электролизере и рН анолита, отклонение указанных параметров от регламентированных величин сигнализируется;