Электролизная установка для производства водорода производительностью 8м3/час

Расход пробы анализируемой смеси устанавливается по ротаметру и должен составлять 0,7 л/мин Проверка расхода пробы контролируется оперативным персоналом, обслуживающим установку, не реже одного раза в смену. Устройство газоанализатора ТП-1116.Г азоанализатор ТП-1116 состоит из щита, представляющего металлическую конструкцию, в виде панели для вертикальной установки на которой смонтированы: приемник, распределительный блок газа, ротаметр с запорнорегулирующим вентилем, контрольный фильтр, побудитель расхода, стабилизатор напряжения и дроссель. Рядом в металлической рамке установлен показывающий прибор типа КСМ2−024.Все элементы пневматической схемы соединены между собой резиновыми или коррозионно-стойкими стальными трубами. Из каждого помещения электролизерной выведены трубки с анализируемой средой и подключены к газоанализатору импульсными линиями. Принцип действия основан на использовании зависимости теплопроводности анализируемой газовой смеси от содержания в ней водорода, т.к. теплопроводность водорода значительно превышает теплопроводность других газов входящих в состав воздуха. В качестве чувствительного элемента используется платиновая нить, нагреваемая проходящим по ней током, помещенная в ампулу омываемую анализируемой газовой смесью. Из чувствительных элементов в приемнике собраны измерительные мосты: рабочий и сравнительный, сигнал раз баланса, от которых преобразуется в выходной, подключенный к вторичному измерительному прибору КСМ2. Анализируемая газовая смесь под воздействием побудителя расхода поступает в блок распределения газа для поочередного автоматического отбора газовой пробы из четырех помещений электролизерной. Для определения, какой из клапанов в данное время открыт в крышке корпуса блока распределения, имеются глазки с оцифрованными стеклами. При необходимости отбора пробы от одной точки, электродвигатель блока отключается выключателем, а установка блока на эту точку производится вручную рычажком до включения необходимой лампочки нужной точки. Затем анализируемая смесь через ротаметр, где регулируется ее расход, поступает в приемник и сбрасывается в помещение после побудителя расхода. Дроссель предназначен для разгрузки побудителя при регулировке характеристики газовой смеси для приемника. Измеритель-регулятор двухканальный типа 2ТРМ1 предназначен для измерения температуры в коллекторах по водороду и кислороду на электролизной установке и сигнализирующий о достижении недопустимой температуры на местный щит управления и ГЩУ. Питание прибора ~ 220 В взято с предохранительных колодок общее для обоих приборов в щите ЭУ № 2. Предохранители на 1А. К прибору подключены 2 датчика, представляющие собой стандартные термометры сопротивления градуировки 5 ОМ, которые установлены на коллекторах по водороду и кислороду электролизной установки. Уставка по сигнализации настроена на всех выходных устройствах приборов на 70оС. Прибор производит замер и выводит попеременно через каждые 6 секунд показания по температуре коллекторов кислорода и водорода электролизера на четырехразрядный цифровой индикатор. Семь светодиодов красного цвета сигнализируют о режимах работы приборов:

светодиоды «К1» и «К2» сигнализируют о включении соответствующего канала о превышении уставки по сигнализации;

светодиоды «Т» и «А необходимых параметров;

светодиоды «I» «II» и АТ о выводе на индикацию канала измерения, при этом непрерывная засветка говорит о нормальной работе канала и мигающая засветка об аварии.

кнопка «Прог» служит при программировании и просмотре установленных параметров.

кнопка [А] - предназначена для просмотра значения заданной уставки сигнализации.

кнопка [V] - служит для смены измерительного канала при ручном режиме работы прибора. Перепадомер уровня в регуляторах водорода и кислорода ЭУ. На электролизных установках № 1 и № 2 для замера перепада давления между водородной и кислородной системой установлены приборы типа КС Д-2 в комплекте с первичными преобразователями — датчиками типа ДМ. Приборы типа КС Д-2 установлены на технологическом щите электролизной станции, имеют шкалу 315 мм вод.

ст. Питание приборов ~ 220 В. Первичные преобразователи типа ДМ установлены в помещении аппаратной электролизной станции. Перепад датчиков — 630 мм вод.

ст.Импульс по давлению кислорода и водорода на ДМ взят из верхней части регуляторов давления кислорода и водорода ЭУ № 1 и ЭУ № 2.Датчики уровнемеров не имеют среднего уравнительного вентиля для предотвращения соединения водорода и кислорода. При программировании для уставки

Включение прибора в работу производится персоналом цеха АСУТП совместно с оперативным персоналом элект.

цеха. При включении прибора необходимо закрыть вентиля № 97,98 на ЭУ № 1 или 197,198 на ЭУ № 2. Отвернуть пробки и залить воду в водоуказательные бачки до заливной пробки. Закрыть пробку. После этого открыть вентиля № 97,98 на ЭУ № 1 или 197,198 на ЭУ № 2. Подать переменный ток на перепадомер ключом на технологическом щите и включить прибор в работу. Персонал электроцеха во время эксплуатации должен следить за наличием воды в водоуказательных бачках и за открытием вентилей № 5,13 на ЭУ № 1 и № 5,13 на ЭУ № 2.Во время эксплуатации приборов может происходить заброс воды в импульсные линии из-за повышения уровня в регуляторах, что сказывается на точности показаний прибора. Для устранения неточности показаний прибора персонал электроцеха должен продуть импульсные от воды через продувочные вентиля, установленные на импульсных линиях до вентилей № 97.98 на ЭУ № 1 или 197,198 на ЭУ № 2.Во время продувки необходимо закрыть вентиля № 5,13 на ЭУ № 1 или № 5,13 на ЭУ № 2. открыть продувочные вентиля.

Закрыть вентиля № 97,98 на ЭУ № 1 или 197,198 на ЭУ № 2 поочередно приоткрывая вентиля № 5,13 на ЭУ № 1 или № 5,13 на ЭУ № 2 продуть от воды импульсные линии. После продувки закрыть продувочные вентиля, открыть вентиля № 5,13 на ЭУ № 1 или № 5,13 на ЭУ № 2, открыть вентиля № 97,98 на ЭУ № 1 или 197,198 на ЭУ № 2 и включить прибор в работу. Проверка на «О» перепадомера производится выравниванием давления в регуляторах давления водорода и кислорода электролизера путем стравливания кислорода и водорода в атмосферу вентилями № 8 (108) или 49 (149).

7.3 Технологические защиты и сигнализация электролизных установок

Электролизер отключается в следующих случаях:

при возрастании (уменьшении) перепада водорода и кислорода до 200 мм.вод. ст. — сигнал с прибора КСД-2;при повышении содержания кислорода в водороде до 1% - сигнал с прибора ТХГ5М-БУ-4;при повышении содержания водорода в кислороде до 2% - сигнал с прибора ТХГ5М-АУ-4;при повышении давления водорода в электролизере до 10,0 ати — сигнал с ЭКМ. При этом на главном щите управления появляются сигналы: «Неисправность на электролизере» и «Отключились двигатель-генератор электролизера», а на технологическом щите в помещении электролизной станции — пояснения этих сигналов. Также на технологический щит электролизной установки выведены следующие предупредительные сигналы:"

перепад давления в регуляторах больше 150 мм. вод.

ст." - сигнал с прибора КСД-2;" кислорода в водороде больше 0,5%" -сигнал с прибора ТХГ-5М-БУ-4;" водорода в кислороде больше 1%" - сигнал с прибора ТХГ-5М-АУ-4;" температура кислорода в коллекторе выше (70е)" - сигнал с прибора 2ТРМ1;" температура водорода в коллекторе выше (70°)" - сигнал с прибора 2ТРМ1;" низкое давление в расходной магистрали" - сигнал от ЭКМ. С появлением одного из этих сигналов на главном щите управлениязагорается табло «Неисправность на электролизере» ."загазованность в помещении электролизной выше" 1% - сигнал с прибора ТП-1116″, с появлением данного сигнала на главном щите управления загорается табло «Высокая загазованность Н2 в помещении электролизера.

7.4 Обслуживание средств измерений и автоматики электролизныхустановок

Ремонт и техническое обслуживание средств измерения и автоматического контроля за состоянием оборудования электролизной установки осуществляет персонал цеха АСУТП. Средства измерений и контроля при включенном технологическом оборудовании электролизной установки должны постоянно находиться в работе и обеспечивать выполнение заданного качества и определенных функций работы. Во время эксплуатации средства измерения должны обеспечивать:

контроль за загазованностью помещения ЭУ;автоматическую защиту оборудования ЭУ;технологическую и аварийную сигнализацию. В местах установки средств измерений в помещениях ЭУ температура в нормальных условиях должна находиться в пределах +10- + 50 °C, а относительная влажность не более 90 °C.Ответственность за сохранность и чистоту внешних частей средств измерения несет персонал электроцеха, обслуживающий электролизную установку. На приборах, работающих в цепях защит, должны быть отметки уставок срабатывания, а средства технологических защит (приборы, преобразователи, датчики, ключи, арматура импульсных линий) должны иметь внешние отличительные признаки. Капитальные, текущие и профилактические ремонты средств измерения проводятся по графику, утвержденному главным инженером электростанции. Периодические проверки погрешности показаний газоанализаторов должны проводиться не реже 1 раза в 3 месяца. Для проверки исправности автоматических газоанализаторов 1 раз в сутки должен проводится химический анализ содержания кислорода в водороде и водорода в кислороде. При неисправности одного из автоматических газоанализаторов соответствующий химический анализ должен проводится каждые 2 часа. Проверка манометров и их пломбирование проводится ежегодно. Кроме этого 1 раз в б месяцев должна производиться проверка рабочих манометров контрольными (согласно перечня объектов Ростехнадзора).

1 раз в неделю персоналом соответствующих участков цеха АСУТП должен проводиться осмотр средств измерения и оборудования установленного на электролизной установке с целью выявления неполадок, проверки работоспособности и смены фильтров. Ежемесячно необходимо проверять и при необходимости регулировать температуру корпусов датчиков газоанализаторов ТХГ-5М.Включение газоанализаторов ТХГ-5М в работу после включения электролизера и их отключение перед остановкой электролизера должен осуществлять персонал участка по эксплуатации и ремонту средств пирометрии и хим.

контроля цеха АСУТП совместно с оперативным персоналом электроцеха. Средства измерения на электролизной установке должны осматриваться каждую смену оперативным персоналом электроцеха

При обнаружении дефектов и неполадок, в работе приборов и оборудования ставить в известность оперативный персонал цеха АСУТП. При выводе из работы газоанализаторов ТХГ-5М необходимо ставить в известность персонал хим.

цеха для проведения соответствующего химического анализа каждые 2 часа до включения в работу газоанализатора;

При осмотре электролизных установок не реже 1 раза в смену оперативным персоналом электроцеха должны проверяться:

соответствие показаний дифференциального уровнемера уровням воды в регуляторах давления работающих электролизеров;

расход анализируемых газовых смесей в датчиках газоанализаторов ТП-1116 и ТХГ-5М по ротаметрам;

температура газов на выходе из электролизера;

давление водорода и кислорода в системе и ресиверах;

давление водорода и кислорода после механических регуляторов давления на газоанализаторы ТХГ-5М и отборные точки химического контроля. Порядок опробования технологических защит и сигнализации защит и сигнализации проводится согласно графика «Опробования технологических защит и сигнализации», утвержденного главным инженером в сроки указанные в графике. В графике также указаны уставки срабатывания технологических защит и сигнализации. Запись о проделанной работе отражается персоналом цеха АСУТП в журнале «Опробования технологических защит и сигнализации электролизных установок ст. №№ 1,2», который находится в оперативном помещении электролизной установки. Опробование технологических защит и сигнализации проводится оперативным персоналом электроцеха совместно с персоналомцеха АСУТП, путем замыкания контактов соответствующих приборов без воздействия на исполнительные механизмы. Опробование производится в следующем порядке:

снять напряжение питания с приборов участвующих в схеме защит и сигнализации, установив их стрелки в положение соответствующей нормальным эксплуатационным параметрам;

установить рубильник включения двигатель-генератора ЭУ в положение «отключено»;убедиться по свечению табло в его исправности;

перемещая стрелку прибора до уставки срабатывания защиты или сигнализации персонал, производящий опробование, должен зафиксировать: уставку срабатывания защиты или сигнализации, появление светозвукового сигнала на щите ЭУ, уточнить появление светозвукового сигнала на главном щите управления, о результатах опробования защиты оперативный персонал электроцеха должен сделать запись в оперативном журнале;

При срабатывании защиты персонал электроцеха действует согласно инструкции. Для восстановления схемы после отключения ЭУ технологической защитой необходимо:

выяснить причину срабатывания защиты;

устранить причину срабатывания защиты;

проверить правильность уставок защиты;

провести отметку. Пуск установленного защитой оборудования разрешается только после выяснения причины срабатывания защиты и её устранения. Включение технологических защит и сигнализации электролизных установок в работу. После включения электролизера в работу производится включение газоанализаторов и уровнемера. Включение уровнемера:

открыть вентили 97, 98 (197,198);ввести переменный ток на уровнемер ключом на технологическомщите Включение газоанализатора ТХГ-5М-БУ-4:закрыть вентили 93 (193) к датчику газоанализатора и 95 (195) сообщающий линию подвода газа к датчику в атмосферу;

открыть вентиль 91 (191) к датчику газоанализатора и проверить давление перед ним, которое должно быть в пределах 500−800 мм вод.

ст. В случае отклонения может быть отрегулировано механическим регулятором давления;

вентилем 95 (195) продуть систему в течение 15 минут;

открыть вентиль 93 (193);ключом на технологическом щите ввести переменный ток на газоанализатор;

после установки стабильного значения показания прибора, ввести оперативный ток на сигнализацию и защиту на технологическом щите. Включение газоанализатора ТХГ-5М-А2−4.открыть вентиль 92 (192);открыть продувку правой магистрали ГОУ-1 на 3 мин. Рабочей смесью газов. Давление должно находиться в пределах 500−800 ммвод.

ст. В случае отклонения давления отрегулировать механическим регулятором.

включить в работу правую магистраль ГОУ-1 и открыть вентиль 96(196).Перед отключением электролизера необходимо отключить уровнемер и газоанализаторы. Отключение уровнемера:

закрыть вентили 97,98 (197,198);вывести переменный ток с уровнемера. Отключение газоанализатора ТХГ-5М-БУ-4:ключом на технологическом щите вывести переменный ток с газоанализатора;

закрыть вентиль 91 (191);открыть вентиль 95 (195).Отключение газоанализатора ТХГ-5М-АУ-4:закрыть вентили 96 (196) и 92 (192)После отключения автоматики вывести постоянный ток с сигнализации защиты. Границей раздела зон обслуживания между электроцехом и цеха АСУТП систем управления технологическими процессами на ЭУ, определяются первичными запорными органами (вентиля №№ 6,13,25,29), на отборных устройствах сосудов ЭУ № 1,2 и первичными вентилями №№ 36,37 на трубопроводах подачи водорода в турбинное отделение. Поддержание систем управления технологическими процессами на ЭУ в исправном состоянии, готовность их к работе, своевременность проведения технического обслуживания и ремонта возлагается на персонал цеха АСУТП. Своевременный ввод в работу, эффективное использование систем управления, сохранность и чистоту внешних частей устройств возложен на персонал электроцеха. Ремонт первичных запорных органов и все технологические операции с ними осуществляет персонал электроцеха. Осмотр и контроль за работой ЭУ производится оперативным персоналом электроцеха. Техническое обслуживание и ремонт систем управления технологическими процессами на ЭУ (включая импульсные линии, вторичные вентиля, продувочные устройства импульсных линий, устройства контроля исправности средств измерений) производится персоналом цеха АСУТП. Подготовка рабочих мест и допуск персонала цеха АСУТП к работе на ЭУ производится оперативным персоналом электроцеха.

7.5 Обслуживание азотной установки

В комплект азотной установки входит: 6 ресиверов, устройство опорожнения баллонов, магистраль от ресивера в турбинное отделение и разводка по турбинному отделению. Ресивера объединены попарно: 1−2, 3−4, 5−6. Рабочее давление ресиверов 10 кгс/см2.Подача азота в ресивера осуществляется от коллектора опорожнения баллонов через азотную рампу. Одновременно можно ставить на опорожнение 26 баллонов. Баллоны, стоящие на опорожнении, должны храниться в вертикальном положении и укрепляться цепью для предохранения от падения. Место разрядки баллонов должно быть сухим, чистым и свободным от загромождения. Установка баллонов на опорожнение. Баллоны с азотом устанавливаются и подключаются к коллектору опорожнения через металлические трубы

Пустые баллоны складываются в штабель баллонов на территории электролизной установки. Для резервных полных баллонов отведено специальное место. Баллоны должны быть прикреплены цепью. В одном полном баллоне содержится около 15 м³ азота. Подача азота от ресиверов в турбинное отделение осуществляется через расходный вентиль по магистрали. В турбинном отделении на отметке 0.00 м. на азотной магистрали установлен вентиль для подачи азота в турбинное отделение. Вдоль турбинного отделения магистраль проходит по ленте, А на отметке 3,5 м. От магистрали имеются отводы на каждом ТГ для подачи азота в генератор и в маслобак турбины. Нормально на расходе находится два азотных ресивера. Другие четыре ресивера находятся в резерве. Минимальный запас азота в ресиверах должен быть равен восьмикратному газовому объему одного генератора, имеющего максимальный газовый объем.

7.6 Общие требования

Схема питания (групповая или индивидуальная) электролизных установок и установок гальванических покрытий, а также виды, типы, параметры и количество выпрямительных агрегатов и их исполнение, материал и сечение соединительных токопроводов и ошиновки самих ванн должны выбираться, как правило, на основании технико-экономического анализа с учетом обеспечения необходимой надежности электроснабжения. Для предприятий, имеющих электролизные установки с преобразовательными подстанциями большой установленной мощности выпрямительных агрегатов, рекомендуется принимать схемы раздельного электроснабжения технологической нагрузки электролизного производства с электрическими нагрузками силового оборудования и электрического освещения всех основных и вспомогательных сооружений предприятия через отдельные понижающие трансформаторы, присоединяемые линиями передачи к распределительным устройствам расположенных вблизи генерирующих источников или к электрическим сетям питающей энергосистемы на напряжение 110−500 кВ по схеме «глубокого ввода», с минимальным числом ступеней трансформации и коммутации (класс напряжения определяется на основании технико-экономических расчетов в зависимости от мощности потребления предприятием электроэнергии).Выпрямительные агрегаты электролизных установок для получения водорода, предназначенного для охлаждения турбогенераторов, присоединяются к РУ 0,4 кВ собственных нужд электростанции. Система внутриплощадочного электроснабжения технологических и других электрических нагрузок электролизных установок и установок гальванических покрытий должна выполняться с учетом условий обеспечения в распределительной сети предприятия и на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей, допустимых по ГОСТ 13 109 показателей качества электроэнергии (ПКЭ).В целях ограничения содержания в питающей сети общего назначения высших гармонических составляющих напряжения на преобразовательных подстанциях электролизных установок и установок гальванических покрытий рекомендуется применять выпрямительные агрегаты с большим числом фаз выпрямления, с эквивалентным многофазным режимом выпрямления на каждом из агрегатов (группы агрегатов) и другие технические решения по компенсации гармонических составляющих. Конкретные решения по компенсации гармонических составляющих в распределительной сети предприятия принимаются на основании соответствующих технико-экономических расчетов. В электролизных установках к электроприемникам I категории по степени надежности электроснабжения следует относить серии электролизных ванн-электролизеров.Категории остальных электроприемников электролизных установок и электроприемников установок гальванических покрытий следует определять согласно отраслевым нормам технологического проектирования. В отношении опасности поражения людей электрическим током помещения установок, цехов1 (станций, корпусов, отделений) электролиза и гальванических покрытий относятся к помещениям с повышенной опасностью. Цех электролиза — совокупность корпусов (зданий) электролиза одной или нескольких серий. В состав цеха электролиза могут входить также литейное отделение, вспомогательные и бытовые помещения. Напряжение электроприемников, устанавливаемых в цехах (станциях, корпусах) электролиза, как правило, должно быть не более 1 кВ переменного и выпрямленного тока. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается для питания серий электролизных ванн применять выпрямители с более высоким номинальным напряжением. Светильники общего освещения — «верхний свет» залов (корпусов) электролиза — могут получать питание электроэнергией от трансформаторов общего назначения с вторичным напряжением 0,4 кВ с глухозаземленнойнейтралью. При этом на первом этаже двухэтажных зданий и в одноэтажных зданиях металлические корпуса светильников, пускорегулирующих аппаратов, ответвительных коробок и т. п. элементов электропроводки должны быть изолированы от строительных конструкций здания. Металлические корпуса светильников верхнего света, пускорегулирующие аппараты и ответвительные коробки, расположенные на отметке выше 3,5 м от площадки обслуживания электролизеров, не требуется изолировать от стальных конструкций. Стационарное местное освещение в цехах (корпусах, залах) электролиза, как правило, не требуется. Переносные (ручные) электрические светильники, применяемые в залах (корпусах) электролиза и во вспомогательных цехах (мастерских), должны иметь напряжение не выше 50 В и присоединяться к электрической сети через безопасный разделительный трансформатор класса II по ГОСТ 30 030

Электроинструменты (электросверла, электробуры, электропылесосы и др.), используемые в залах (корпусах) электролиза, должны иметь двойную изоляцию и их следует присоединять к питающей сети через разделительный трансформатор. Электродвигатели, электронагреватели и другие электроприемники переменного тока, корпуса которых имеют непосредственное соединение с изолированным от земли корпусом электролизера, как правило, должны иметь напряжение не выше 50 В. Рекомендуется применение специальных электродвигателей на напряжение 50 Вс усиленной изоляцией в исполнении, соответствующем условиям среды.

1Электродвигатели на напряжение от 50 до 380 В переменного тока допускается применять при соблюдении следующих условий: электродвигатели или группа электродвигателей, установленные не более чем на 15 электролизерах, присоединяются к сети общего назначения (к трансформатору общего назначения с изолированной нейтралью) через разделительный трансформатор. Переносные электронагреватели мощностью до 120 кВт (устанавливаемые в электролизер на время разогрева) допускается присоединять к питающей сети через один разделительный трансформатор, располагаемый вне помещения с электролизными ваннами, при условии, если суммарная протяженность распределительной сети вторичного напряжения не превышает 200 м и предусмотрено блокирование, исключающее одновременное включение нагревателей нескольких электролизеров. На электролизные установки для получения хлора не распространяется требование об усиленной изоляции электродвигателей, кроме того, в таких установках к общему разделительному трансформатору допускается присоединять один электродвигатель или группу электродвигателей, относящихся только к одному электролизеру. Помещения электролизных установок, в которых в процессе электролиза в герметизированном оборудовании выделяется или находится в обращении водород, необходимо оборудовать вытяжной вентиляцией с естественным побуждением (с дефлекторами или аэрационными фонарями), исключающей образование под перекрытием невентилируемых пространств. Такие помещения, где по условиям технологического процесса исключается образование рассчитываемого согласно НПБ 105−95 избыточного давления взрыва в помещении, превышающего 5 кПа, имеют согласно классификации, приведенной в ГОСТ Р 51 330.

9, взрывоопасную зону класса 2 и только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения от уровня пола, но нижняя граница зоны не может быть выше подкранового пути. В этой зоне под потолком помещения следует размещать датчики (как правило, не менее двух на каждые 36 м² площади помещения), присоединяемые к автоматизированной системе контроля концентрации водорода в воздухе. Система должна обеспечивать звуковую и световую сигнализации, а также блокирование (или отключение) пусковых аппаратов электродвигателей и других электроприемников подъемно-транспортного оборудования (если такие электрические аппараты в данном помещении имеются), когда в контролируемой зоне помещения содержание водорода превысит 1,0 об. %.В помещениях электролизных установок со взрывоопасными зонами для электрического освещения, как правило, должны применяться комплектные осветительные устройства со щелевыми световодами (КОУ). Источники света в этих устройствах помещаются в камеры, входящие в состав КОУ. Сочленение камер со световодами должно обеспечивать степень защиты световодов со стороны камер не ниже IP 54. Камеры КОУ должны размещаться вне взрывоопасной среды в стене, граничащей с соседним невзрывоопасным помещением, или в наружной стене. Помимо КОУ рекомендуется использование светильников общего назначения, устанавливаемых:

•за неоткрывающимися окнами с двойным остеклением без фрамуг и форточек;

•в специальных нишах с двойным остеклением в стене;

•в специальных фонарях с двойным остеклением в потолочном перекрытии;

•в остекленных коробах. Ниши и фонари должны иметь вентиляцию наружным воздухом с естественным побуждением. Остекленные короба должны продуваться под избыточным давлением чистым воздухом. В местах, где возможны поломки стекол в коробе, для остекления следует применять небьющееся стекло. Залы (корпуса) электролиза рекомендуется оборудовать подъемно-транспортными механизмами для выполнения монтажных, технологических и ремонтных работ. В помещениях электролизных установок, в верхних зонах которых могут быть взрывоопасные зоны, эти механизмы (их электрооборудование) должны иметь исполнение, соответствующее требованиям. В корпусах электролиза с мостовыми кранами лестницы для спуска крановщика из кабины крана должны быть из неэлектропроводного материала.

Если в таких корпусах нет галереи для обслуживания подкрановых путей, должна выполняться конструкция, обеспечивающая безопасный спуск крановщика при остановке кабины крана не у посадочной площадки (например, при аварии).Токопроводы (ошиновки) электролизных установок, как правило, должны выполняться шинами из алюминия или алюминиевого сплава с повышенной механической и усталостной прочностью. Шины токопроводов следует защищать коррозиестойкими, а на участках с рабочей температурой 45 °C и выше — теплостойкими лаками (исключение — шины в корпусах электролиза алюминия).Контактные соединения шин токопроводов необходимо выполнять сваркой, за исключением межванных, а также шунтирующих токопроводов (ошиновки) и присоединения шин к выпрямителям, коммутационным и другим аппаратам, к крышкам или торцевым плитам электролизеров. Для прокладки по электролизерам в зонах высокой температуры должны использоваться провода или кабели с нагревостойкой изоляцией и оболочкой. Для шунтирования выводимого из работающей серии электролизера (электролизной ванны) следует предусматривать стационарное или передвижное шунтирующее устройство (разъединитель, выключатель, короткозамыкатель, жидкометаллическое коммутирующее шунтирующее устройство). Передвижное шунтирующее устройство должно быть изолировано от земли. Снижение влияния магнитных полей на работу устройств и приборов, размещаемых в зале (корпусе и др. производственных помещениях) электролиза, а также на работу самих электролизеров, должно обеспечиваться соблюдением отраслевых норм соответствующего производства. Электрическая изоляция серий электролизных ванн, строительных конструкций здания, коммуникаций (токопроводов, трубопроводов, воздуховодов и др.) должна исключать возможность внесения в зал (корпус) электролиза потенциала земли и вынос из зала (корпуса) потенциала (см. также 7.

10.24, 7.

10.29−7.

10.30).Электрическая изоляция от земли серий электролизеров и ванн гальванических покрытий и токопроводов к ним должна быть доступна для осмотра и контроля ее состояния. В залах (корпусах) электролиза (за исключением залов с электролизными установками для получения водорода методом электролиза воды) помимо элементов, указанных в 7.

10.23, должны иметь электрическую изоляцию от земли:

•внутренние поверхности стен на высоту до 3 м и колонны на высоту до 3,5 м от уровня рабочих площадок первого этажа в одноэтажных зданиях или второго этажа в двухэтажных зданиях;

•металлические и железобетонные конструкции рабочих площадок, расположенные возле электролизеров;

•перекрытия шинных каналов и полов возле электролизеров;

•металлические крышки люков;

•металлические части вентиляционных устройств, расположенные на полу и у стен корпуса;

•металлические трубопроводы, кронштейны и другие металлические конструкции, расположенные в пределах помещения на высоте до 3,5 м от уровня пола;

•подъемно-транспортные механизмы (см. 7.

10.21).Металлические и железобетонные конструкции рабочих площадок возле электролизеров должны накрываться (за исключением конструкций у электролизеров установок электролиза магния и алюминия) решетками из дерева, пропитанного огнестойким составом, не влияющим отрицательно на его диэлектрические свойства, или из другого диэлектрического материала. Вводы шин токопроводов в корпус (здание) электролиза должны ограждаться металлическими сетками или конструкцией из электроизоляционных материалов на металлическом каркасе на высоту не менее 3,5 м от уровня пола. Сетки или металлические конструкции каркаса должны быть изолированы от токопровода. Токопроводы электролизных установок, за исключением межванных, шунтирующих токопроводов и токоподводов (спусков) к торцевым ваннам, должны иметь ограждение в следующих случаях:

при расположении горизонтальных участков токопроводов над проходами на высоте менее 2,5 м над уровнем пола или нахождении их в зоне движения кранов и цехового транспорта1;при расстоянии менее 2,5 м между токопроводами, расположенными на высоте ниже 2,5 м над уровнем пола, и заземленными трубопроводами или заземленным оборудованием1;при расположении токопроводов вблизи посадочных площадок мостовых кранов, если расстояние от них до этих площадок составляет менее 2,5 м. В залах электролиза (за исключением залов с электролизными установками для получения водорода методом электролиза воды) не разрешается устройство магистрали заземления трехфазных приемников переменного тока производственных механизмов. Для таких электроприемников открытые проводящие части следует присоединять к РЕ-проводнику. В качестве дополнительной меры возможно использование устройства защитного отключения. Открытые проводящие части электроприемников переменного тока при расстоянии от них до токоведущих частей электролизеров менее 2,5 м должны иметь съемную изолирующую оболочку. Трубопроводы в корпусах электролиза алюминия, в цехах и в залах электролиза (за исключением залов с электролизными установками для получения водорода методом электролиза воды) рекомендуется выполнять из неэлектропроводных материалов. При использовании металлических трубопроводов (в том числе гуммированных), защитных труб и коробов должны применяться электроизолирующие вставки, подвески и изоляторы. Должны предусматриваться меры по снижению токов утечки — отводу тока из растворов, которые поступают в электролизеры или отводятся от них по изолированным или выполненным из неэлектропроводных материалов (фиолита, винипласта, стеклопластика и др.) трубопроводам. Рекомендуется использование устройств разрыва струи или принятие других эффективных мер. Бронированные кабели, металлические трубопроводы, защитные трубы, а также короба коммуникаций технологических, паро-, водоснабжения, вентиляции и др. в залах (корпусах) электролиза должны быть размещены, как правило, на высоте не менее

3,5 м от уровня рабочих площадок (не менее 3,0 м — для залов электролиза водных растворов), изолированы от земли или ограждены, иметь электроизолирующие вставки на входе и выходе из зала (корпуса), а также в местах отводов к электролизерам и подсоединения к ним. При расположении в залах (корпусах) электролиза перечисленных коммуникаций ниже указанной высоты они, кроме того, должны иметь две ступени электрической изоляции от строительных конструкций, а также электроизоляционные вставки по длине зала (корпуса), размещаемые согласно требованиям отраслевых норм. Трос, на котором в зале (корпусе) электролиза крепятся провода или кабели, должен быть электроизолирован от строительных конструкций. Кабельные линии электролизных установок должны прокладываться по трассам, на которых маловероятны аварийные ситуации (например, невозможно попадание расплавленного электролита при аварийном уходе электролита из электролизера).Электротехническое оборудование, устанавливаемое на фундаментах, рамах и других конструкциях, не должно иметь скрытых от наблюдения разъемных электрических соединений. Разъемные электрические соединения должны быть легко доступны для обслуживания и ремонта. Электрические распределительные устройства напряжением до 1 кВ для силовой и осветительной сетей должны располагаться на расстоянии не менее 6 м от неогражденныхтокопроводов или частей электролизеров, находящихся под напряжением выпрямленного тока. Щит центральный и (или) КИПиА (если их необходимость обоснована) должны быть оборудованы соответствующими средствами для регулирования и управления технологическими процессами электролиза и контроля за работой оборудования, включая преобразователи, а также системой сигнализации, извещающей о пуске, остановке и нарушениях режима работы оборудования или о повреждении изоляции в контролируемых электрических цепях. Для включения в работу оборудования, находящегося вне зоны видимости, должна предусматриваться пусковая сигнализация. Рекомендуется также применение в обоснованных случаях оптических устройств (зеркал, телескопических труб и др.) и устройств промышленного телевидения. В электролизных установках, в которых при аварийных ситуациях требуется немедленное отключение питания электроэнергией электролизеров, в зале электролиза и в помещении центрального щита управления и (или) щита КИПиА должны быть установлены кнопочные выключатели для аварийного отключения выпрямителей. Должна быть исключена возможность использования этих аппаратов для последующего включения выпрямителей в работу. Электролизные установки, на электролизерах которых возможно появление повышенного напряжения (например, за счет"анодного эффекта"), должны быть оборудованы сигнализацией для оповещения об этом персонала. В помещениях электролизного производства, в том числе на преобразовательной подстанции, должна предусматриваться громкоговорящая и (или) телефонная связь, в соответствии с принятой системой обслуживания на предприятии (опытно-промышленной установке).Для контроля за режимом работы серии ванн в помещениях корпусов, станций (цехов) электролиза или на преобразовательной подстанции должны предусматриваться:

амперметр на каждую серию;

вольтметр на каждую серию и каждый корпус, если они питаются от сборных шин;вольтметр на каждую ванну (или вольтметр с многопозиционным переключателем на группу ванн) в тех случаях, когда по рабочему напряжению на ваннах ведется технологический процесс;

устройства (приборы) контроля изоляции каждой системы шин выпрямленного тока или группы электролизеров, получающих питание или от контролируемой сети выпрямленного тока, или от сети переменного тока через индивидуальные или групповые разделительные трансформаторы;

счетчики вольт-часов или ампер-часов (в зависимости от технологических требований) на серию или группу ванн;

счетчик расхода электрической энергии, установленный на первичной стороне преобразовательного трансформатора выпрямительного агрегата. Установки электролиза воды и водных растворов

Средняя точка серии электролизеров не должна иметь глухого заземления. Допускается использование нейтрали серии для устройств контроля изоляции, не создающих в нормальном режиме глухой связи нейтрали с землей. Между токоведущими частями в проходах между рядами электролизеров (не отгороженных один от другого) расстояние должно быть не менее 1,2 м при максимально возможном напряжении между ними до 65 В и не менее 1,5 м — при напряжении свыше 65 В. Проходы между продольным рядом ванн и стеной, между торцевыми ваннами и стеной должны быть шириной не менее 2,5 м. Допускается местное сужение до 1,5 м проходов между ваннами и колоннами здания и стойками эстакад, несущих токопроводы или материалопроводы, при условии обязательного покрытия колонн и стоек в проходе на высоту не менее 2,5 м от пола электроизоляционным листовым материалом, например пластиковыми листами на сварке. От токопроводов электролизеров и других токоведущих частей до заземленного технологического оборудования и арматуры светильников расстояние должно быть не менее 2,5 м. Если требования, приведенные в 7.

10.41, на реконструируемых установках выполнить невозможно, то заземленные коммуникации и оборудование следует покрыть изоляционными материалами или изолирующими кожухами из винипласта, стеклопластика и т. п.Электролизные установки получения водорода (водородные станции) Электролизеры водородных станций должны быть оборудованы следующей электрической защитой:

от однополюсных замыканий на землю, кроме электролизеров, у которых крайний электрод или корпус крайней ячейки по конструкции заземлен, например, через газоотделитель;

от межполюсных коротких замыканий;

от обратных токов при применении двигателей-генераторов (на реконструируемых установках).Электролизеры водородных станций, работающие под напряжением свыше 250 В по отношению к земле, должны иметь по периметру сетчатое ограждение. Вокруг электролизера водородных станций должны быть уложены диэлектрические коврики (дорожки).На водородных станциях расстояния между электролизерами, а также между электролизерами и стенами помещения должны соответствовать указанным выше. Между оборудованием должны предусматриваться следующие проходы:

основные — шириной не менее 1,5 м по фронту обслуживания машин (компрессоров, насосов и т. п.) и аппаратов, имеющих арматуру и контрольно-измерительные приборы; для малогабаритного оборудования (с шириной и высотой до 0,8 м) допускается уменьшать ширину прохода до 1 м;для возможности обслуживания со всех сторон (если в этом есть необходимость) между оборудованием, а также между оборудованием и стенами помещений — шириной не менее 1 м;для осмотра и периодической проверки и регулировки оборудования и приборов — шириной не менее 0,8 м. Нормируемая минимальная ширина проходов должна обеспечиваться между наиболее выступающими (на высоте менее 2 м) частями оборудования с учетом фундаментов, изоляции, ограждения и т. п.8 Природопользование и охрана окружающей среды8.

1 Охрана труда при производстве работ на электролизной установке

Предотвращение образования взрывоопасных смесей. Смесь водорода с кислородом и воздухом. Содержащая от 4% до 75% водорорда в воздухе, является взрывоопасной. Аппараты и трубопроводы должны перед допуском и после отключения продуваться азотом чистотой не ниже 97,5%, продувка углекислым газом запрещается. При использовании азота в баллонах необходимо производить его анализ. Не допускается работа электролизеров, если уровень жидкости в смотровых стеклах регуляторов давления не виден. При отключении ЭУ более чем на 4 часа продувка азотом ее аппаратов и трубопроводов обязательна. В случае отключения на 1−4 часа система может быть оставлена под давлением водорода в пределах (0,1−0,2) кгс/см2. При отключении установки менее чем на 1 час разрешается оставлять аппаратуру под номинальным давлением газов, при этом сигнализация повышения разности давлений в регуляторах давления водорода и кислорода не должна отключаться. Предотвращение взрывов и пожаров.

работы с открытым огнем в помещении ЭУ могут производится после отключения установки, проведения анализа воздуха на отсутствие водорода и обеспечение непрерывной вентиляции. Замершие трубопроводы и вентили следует отогревать только паром или горячей водой. Пользование огнем запрещается. Утечки газа из соединений следует определять с помощью мыльного раствора или специальных течеискателей. Запрещается подтягивать болты и гайки аппаратов и арматуры, находящихся под давлением.

Шланги и штуцера должны надежно закреплены. Работы с открытым огнем на ресиверах, подводящих и отводящих трубопроводов на расстоянии менее 10 м. от них, работы на оборудовании в помещении ЭУ должны выполняться по наряду. Не допускается работать с огнем непосредственно на корпусах оборудования и трубопроводах, заполненных водородом. Работы с открытым огнем в помещении ЭУ могут выполняться после отключения установки, проведения анализа воздуха на отсутствие водорода, проведения анализа воздуха на отсутствие водорода и обеспечение непрерывной вентиляции. Для выполнения работ с открытым огнем на аппаратах ремонтируемой установки, место проведения с открытым огнем должно быть ограждено щитами. В помещении ЭУ и около ресиверов запрещается курить, пользоваться открытым огнем и переносными лампами. Для внутреннего освещения аппаратов во время их осмотра и ремонта следует пользоваться переносными светильниками во взрвоопасном исполнении на напряжение не более 12 В защитными металлическими сетками. В случае утечки водорода через неплотности и его воспламенения необходимо сбить пламя асбестовой тканью, отключить электроустановку и продуть азотом. Безопасность работы с электролитом. При работе с электролитом необходимо пользоваться защитной спецодеждой и очками. Попадание жидкой или твердой щелочи на кожу, волосы и особенно в глаза может вызвать тяжелые ожоги. Пробу электролита для измерения плотности следует отбирать только при снятом давлении. При ожоге твердой или жидкой щелочью следует немедленно промыть пораженное место обильной струей воды, затем раствором борной кислоты (одна часть кислоты на восемь частей воды) и обратиться в медпункт.Электробезопасность.Включение электролизера в работу может производится только после проверки состояния сопротивления изоляции, осмотра аппаратуры и при отсутствии на ней посторонних предметов. Не рекомендуется прикасаться к работающим электролизерам, особенно к концевым плитам. Не допускается попаданием щелочи на изоляционные втулки стяжных болтов и на изоляторы под монополярными плитами .

При нарушении изоляции этих элементов может возникнуть дуга, что приведет к аварии и пожару. На полу около электролизеров всегда должны быть диэлектрические коврики. Заключение

Сегодня практически весь водород, потребляемый промышленностью, производят путем конверсии природного газа или путем переработки другого углеводородного сырья. Интересной представляется возможность получения водорода из воды или при использовании в качестве первичного источника энергии запасов угля. В пользу водорода как универсального энергоносителя говорят многие обстоятельства: — сырьем для получения водорода может быть вода, а для получения искусственных углеводородов — еще и уголь, углекислый газ или природные карбонаты, т. Е. запасы сырья практически неограниченны;- при сжигании водорода или искусственных топлив, полученных на его основе, образуется значительно меньше вредных веществ и требуются меньшие затраты на мероприятия по охране окружающей среды, чем при сжигании природных жидких и газообразных топлив;- водород широко используется в современной химии, нефтехимии, а в меньших масштабах — в металлургии, при металлообработке, в пищевой и других отраслях промышленности, и потребность в нем непрерывно растет.

Список литературы

1. Якименко Л. М. Получение водорода, кислорода, хлора и щелочи / Л. М. Якименко — М: Химия, 1981. 297 с.

2. Михайлов Б. Н., Немыкина О. В. Технология электрохимических производств. Получение пероксида водорода: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. /Михайлов Б.Н., Немыкина О.В.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006.-20с.

3. Д. Ю. Гамбурга, Н. Ф. Дубовкина. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. — М.: Химия, 1989. — 672 с.: ил.

4.Шпильрайн Э. Э. и др.

Введение

в водородную энергетику. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 264 с.: ил. Размещено на Allbest.ru