ФНП-486: II. Требования безопасности при производстве хлора

Для действующих производств получения хлора с использованием ртутных технологий проектом должны быть предусмотрены меры по ограничению негативных воздействий и переходу на мембранные и диафрагменные методы производства. Технология получения хлора методом электролиза должна исключать возможность образования взрывоопасных хлороводородных и водородовоздушных смесей в технологическом оборудовании и коммуникациях при регламентных режимах работы.

Производство хлора методом электролиза должно быть обеспечено бесперебойным снабжением водой, паром, сжатым воздухом и/или азотом, регламентированным при проектировании конкретных производственных объектов исходя из их потребностей и особенностей параметров.

Категория надежности электроснабжения производства хлора методом электролиза определяется проектом.

При установке электролизеров и оборудования в залах электролиза и их эксплуатации должны выполняться требования Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденных приказом Минэнерго России от 13 января 2003 г. № 6 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 22 января 2003 г., регистрационный № 4145), с изменениями, внесенными приказом Минэнерго России от 13 сентября 2018 г. № 757 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 22 ноября 2018 г. № 52754) (далее - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, устанавливающих общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных производств и объектов и настоящих Правил.

Для диафрагменных и ртутных электролизеров должна быть обеспечена электроизоляция от земли.

Хлорные, водородные, рассольные и другие коллекторы в зале электролиза диафрагменных электролизеров, а также связанные с ними аппараты должны быть электроизолированы от земли.

Все штуцеры диафрагменных электролизеров должны быть подключены к коллекторам при помощи соединений, выполненных из неэлектропроводных материалов или через вставки из этих материалов.

Лестницы, стремянки, площадки и настилы для обслуживания диафрагменных электролизеров и коллекторов должны быть электроизолированы от земли и металлических конструкций или выполнены из диэлектрических материалов.

Электрические грузоподъемные устройства в залах диафрагменного электролиза необходимо изолировать от земли. Число последовательных ступеней изоляции крюка крана от земли должно быть не менее трех (крюк от полиспаста, рельсы тележки от моста, рельсы крана от подрельсовых конструкций).

Электроизолирующие устройства (вставки, изоляторы, подвески) необходимо периодически в соответствии с графиком остановок электролизера проверять на сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 0,5 МОм, и при необходимости очищать от загрязнений их электропроводными веществами. На установках электролизера, оснащенных стационарными приборами контроля изоляции от земли, допускается проверять сопротивление изоляции электроизолирующих устройств (вставки, изоляторы, подвески) периодически, но не реже одного раза в год.

Шунтирование диафрагменных электролизеров необходимо осуществлять стационарными или передвижными выключателями (короткозамыкателями) в открытом исполнении или в закрытом с масляными либо вакуумными камерами.

Передвижное шунтирующее устройство должно быть электроизолировано от земли. Для охлаждения контактных поверхностей передвижных шунтирующих устройств необходимо применять обессоленную воду (конденсат). Присоединительные шланги должны быть изготовлены из гибких неэлектропроводных материалов.

Необходимость и порядок выполнения требований пунктов 11 - 16 настоящих Правил в части электроизоляции от земли для мембранного электролиза определяются проектом с учетом требований разработчика или изготовителя электролизеров.

В зале электролиза должна быть предусмотрена защита оборудования, трубопроводов от электрохимической коррозии (токов утечки). Для уменьшения токов утечки металлические участки коллекторов должны быть защищены стекателями тока. Места установки стекателей тока должны быть обоснованы проектом. Слив электрощелоков из электролизера в коллектор должен осуществляться через прерыватель струи.

Перед пуском электролизеров водородные коллекторы необходимо продуть азотом до остаточного содержания кислорода в отходящих газах не более 2% объемных.

Для исключения образования взрывоопасных смесей водорода с воздухом при сбросе водорода на свечу в нее должен подаваться азот или пар. Режим и количество подаваемого азота (пара) должно быть обосновано проектом.

Воздух (азот), используемый для технологических целей (передавливание хлора, продувка, разбавление при конденсации), должен быть предварительно очищен от механических примесей и осушен.

В отделениях перекачки хлора и водорода необходимо использовать компрессоры с гарантированной изготовителем безаварийной работой в межремонтный период. Количество компрессоров и необходимость установки резервного (резервных) компрессора (компрессоров) определяется и обосновывается в проекте.

Концентрация солей аммония в питающем рассоле и в воде, подаваемой на холодильники смешения для охлаждения хлора, не должна превышать 10 мг/дм3 (в пересчете на аммиак).

Конструкция сушильных башен и холодильников смешения отделения осушки хлора должна исключать возможность их разрушения, а необходимость их оснащения предохранительными устройствами должна быть обоснована в проекте.

Общие хлорные коллекторы зала электролиза должны иметь предохранительные гидрозатворы на давление и вакуум (кроме коллекторов ртутного электролиза, работающих под вакуумом). Допускается не предусматривать предохранительные гидрозатворы в производствах хлора мембранным методом, в которых отделения электролиза и сушки хлора работают под избыточным давлением, при условии разработки мер, исключающих рост давления или вакуума в электролизерах более критического значения, и автоматического отключения электролиза при достижении давления хлора в коллекторах зала электролиза критического значения. Величина критического значения давления устанавливается в проекте.

На общем или рядном водородном коллекторе должен быть установлен гидрозатвор со сбросом водорода на свечу при превышении регламентированного давления. Допускается не предусматривать предохранительный гидрозатвор в производствах хлора мембранным методом, в которых отделение электролиза работает под избыточным давлением, при условии разработки мер, исключающих рост давления в электролизерах более критического значения, и автоматического отключения электролиза при достижении давления водорода в коллекторах зала электролиза критического значения. Величина критического значения давления устанавливается в проекте.

Гидравлические затворы необходимо эксплуатировать в условиях, исключающих возможность их замерзания или закупорки. Установка запорного устройства между гидравлическим затвором и источником давления не допускается.

При применении хлорных компрессоров, в которых в качестве рабочей жидкости применяют серную кислоту, необходимо предусматривать устройства для улавливания капель серной кислоты на нагнетательном трубопроводе.

Трубопроводы неосушенного водорода должны иметь устройства для отвода конденсата.

Оборудование и трубопроводы осушенного водорода должны быть защищены от статического электричества. В зале электролиза, в помещениях очистки и осушки водорода, водородных компрессоров должна быть предусмотрена естественная вентиляция из верхней зоны помещений. Устройство кровли должно исключать возможность образования невентилируемых зон. На трубопроводах после хлорных компрессоров устанавливают обратные или отсечные клапаны, сблокированные с системой остановки и пуска электродвигателя компрессора.

Абгазы сжижения и передавливания хлора, газы продувок хлорных сосудов необходимо направлять на потребление или в поглотительную систему для очистки от хлора. Сбросы от предохранительных клапанов, мембранных предохранительных устройств (кроме разрывных мембран электролизеров, фильтров и башен осушки хлора) и гидрозатворов, содержащие хлор, должны быть направлены по отдельным трубопроводам в поглотительную систему очистки.

В отделениях электролиза должна быть предусмотрена система поглощения хлора из систем электролиза, позволяющая поглотить хлор, производимый всеми электролизерами в течение необходимого времени для обеспечения безопасного ведения технологического процесса, пуска и остановки электролиза. Поглощающая способность системы поглощения хлора определяется в проекте с учетом режимов работы систем электролиза, потребителей хлора и применяемых защитных блокировок.

Насосы для перекачки агрессивных и едких продуктов должны быть оборудованы поддонами или лотками из коррозионно-стойких материалов, за исключением бессальниковых насосов с магнитной муфтой или при наличии общей системы сбора проливов.

В каждом цехе, сбрасывающем производственные сточные воды, должен осуществляться контроль за качеством сточных вод в соответствии с технологическим регламентом и проектом. Электролиз диафрагменным методом

В общем хлорном коллекторе объемная доля водорода в хлоре не должна превышать 0,5%.

Разрежение в групповом водородном коллекторе необходимо поддерживать на 50 - 150 Па (5 - 15 мм водяного столба) выше, чем в групповом коллекторе хлора.

Объемная доля кислорода в водороде в общем коллекторе не должна превышать 0,5%.

Отключение серий диафрагменных электролизеров, кроме случаев, предусмотренных технологическим регламентом и планами мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на опасном производственном объекте, не допускается.

В устанавливаемых электролизерах должны быть обеспечены регулирование уровня анолита над верхним краем диафрагмы и сигнализация снижения его ниже предельно допустимого.

При отключении постоянного тока в зале диафрагменного электролиза водород из групповых водородных коллекторов и катодного пространства необходимо вытеснять азотом на свечу.

При длительных остановах серии электролизеров (более 12 часов) необходимо проводить электрическое разъединение конечных шин серии электролизеров от шинопровода выпрямительного агрегата. Электролиз мембранным методом

В общем хлорном коллекторе объемная доля водорода в хлоре не должна превышать 0,2%.

В анодном и катодном пространствах ячеек электролизера должно быть обеспечено автоматическое регулирование давления хлора и водорода, соответственно. При отклонении давления хлора и водорода в ячейках электролизера более установленных параметров электролизер должен автоматически отключаться. Величины давления хлора и водорода в электролизере устанавливаются проектом.

В ячейках электролизера должно быть обеспечено автоматическое поддержание перепада давления между катодным и анодным пространствами. При выходе величины перепада давления за регламентные значения электролизер должен автоматически отключаться. Величина перепада давления устанавливается проектом.

Объемная доля кислорода в водороде в общем водородном коллекторе не должна превышать 0,3%.

Мембранный электролизер должен быть обеспечен системой защиты от превышения максимальных значений допустимой плотности тока (токовой нагрузки). При достижении максимальной плотности тока электролизер должен автоматически отключаться. Величину максимального рабочего значения плотности тока определяет изготовитель электролизеров.

Мембранный электролизер должен быть обеспечен системой контроля напряжения на ячейках электролизера или системой контроля разницы напряжений в нулевой точке. При достижении предельных значений на ячейке электролизера или при превышении допустимого отклонения напряжения в нулевой точке электролизер должен автоматически отключаться.

Мембранный электролизер должен быть обеспечен системой автоматического регулирования подачи в электролизер питающего рассола в зависимости от токовой нагрузки. При отклонении расхода питающего рассола за пределы допустимых параметров электролизер должен автоматически отключиться. Величина пределов допустимых параметров расхода питающего рассола в зависимости от типа электролизера должна быть установлена изготовителем электролизеров.

Приемные емкости анолита и католита должны быть оборудованы дублированными системами контроля уровня. При достижении максимального уровня анолита или католита мембранный электролизер должен быть отключен.

Перед пуском электролизера мембраны должны быть проверены на целостность, а электролизеры - на герметичность.

В электролизерах должен быть обеспечен постоянный контроль концентрации хлорида натрия (калия) в анолите и концентрации гидроксида натрия (калия) в католите.

При отключении электролиза должна быть предусмотрена возможность включения продувки катодных и анодных пространств электролизера, хлорных и водородных коллекторов азотом. Электролиз ртутным методом

В общем хлорном коллекторе объемная доля водорода в хлоре не должна превышать 1,5%.

В разлагателях амальгамы необходимо поддерживать давление водорода не менее 100 - 150 Па (10 - 15 мм водяного столба). Контролировать давление необходимо приборами, установленными на общем коллекторе водорода.

При прекращении циркуляции ртути и остановке ртутного насоса на одном электролизере последний должен шунтироваться автоматически. При нагрузке менее 50 кА допускается шунтировать электролизер вручную. При отключении постоянного тока необходимо подать азот в разлагатели амальгамы, сбросить водород на очистку и открыть пробки на электролизерах.

Открытая поверхность металлической ртути должна быть залита водой. Ртуть и ртутьсодержащие шламы необходимо хранить в герметично закрываемых емкостях.

В зале электролиза и в отделении регенерации ртути должны быть предусмотрены разводка вакуум-трубопроводов и буферные емкости для сбора пролитой ртути.

Производство должно быть оснащено локальной очисткой сточных вод от ртути. Шлам, загрязненный ртутью, необходимо направлять на переработку.

Во избежание загазованности помещений хлором и парами ртути необходимо поддерживать разрежение в карманах электролизеров.

Абгазы из карманов электролизеров, а также воздух после продувки колонн обесхлоривания анолита должны быть очищены от хлора и ртути.

В помещениях, где работают с ртутью, необходимо ежесменно проводить анализ на содержание паров ртути в воздухе рабочей зоны. Электролиз соляной кислоты

В общем хлорном коллекторе объемная доля водорода в хлоре не должна превышать 1%.

Объемная доля хлора в водороде в общем коллекторе не должна превышать 2,5%. После промывки объемная доля водорода должна быть не менее 99,5% при содержании хлора не более 1 мг/м3.

Под электролизером устанавливают поддон, стойкий к воздействию агрессивной среды, на группу электролизеров устанавливают либо общий поддон, либо отдельные поддоны под каждый электролизер. Производство жидкого хлора

Объемная доля водорода в абгазах конденсации должна быть не более 4%.

Количество воздуха (азота), необходимого для разбавления хлоргаза и поддержания объемной доли водорода в абгазах конденсации не выше 4%, необходимо определять расчетным путем исходя из температурных параметров сжижения и общего коэффициента сжижения. Давление воздуха, подаваемого в систему сжижения, должно превышать давление подаваемого хлоргаза не менее чем на 0,1 МПа (1 кгс/см2).

Воздух (азот) для разбавления абгазов, поступающих на вторую стадию сжижения хлора, необходимо осушать. Температура точки росы осушенного воздуха должна быть ниже соответствующей температуры конденсации хлора на второй стадии.

Система разделения газожидкостных смесей должна быть оснащена фазоразделителями, предотвращающими попадание газовой фазы в жидкость и унос жидкости с парогазовой фазой. Не допускается попадание абгазов конденсации в приемники жидкого хлора.