Взрывоопасность хлорных производств

Производство хлоргаза, водорода и электролитической щелочи основано на электролизе поваренной соли. Известны два метода производства: диафрагменный и ртутный. При диафрагменном методе электролиз протекает в электролитических ваннах с твердым катодом, а при ртутном – в ваннах с жидким ртутным катодом.

Сухая смесь водорода и хлора взрывается при содержании водорода от 3,5%. Поскольку кислород способствует активизации газовой смеси, то смесь водорода с воздухом является взрывоопасной при содержании водорода от 4%. С наибольшей силой взрываются смеси, в которых водород и хлор или водород и кислород воздуха находятся в стехиометрическом соотношении. Например, смесь из 50% хлора и 50% водорода.

Опасность взрывов и возгораний в цехе электролиза, в отделениях перекачки водорода, осушки хлорного газа создается при нарушениях технологического процесса. Опасность представляют трубопроводы и аппараты, работающие под давлением, и электролизеры с ошиновкой, находящейся под напряжением постоянного электрического тока порядка 600-800 В.

Одним из основных условий предотвращения аварий, взрывов и воспламенений в хлорных производствах является тщательный контроль режимного соотношения вакуума в хлорных и водородных коллекторах, непрерывный контроль водорода в хлоргазе.

Известен случай, когда в отделении электролиза хлорного производства произошел взрыв хлороводородной смеси в хлорных и водных трубопроводах, в результате которого произошла остановка хлорного производства на длительный срок. Взрыв произошел в результате попадания водорода в хлорный коллектор из-за нарушения вакуумного режима в хлорных и водородных коллекторах. Колебания вакуума произошли в результате скопления конденсата на отдельных участках внутри водородных коллекторов. При проектном расчете трубопроводов не были предусмотрены уклоны и дренажные устройства для спуска конденсата, а во время эксплуатации не были установлены регуляторы вакуума на водородной и хлорной линиях.

Для предотвращения аварий подобного рода разработан ряд мер, которые сводятся в основном к следующему:

- блокируются хлорные компрессоры с питанием постоянного тока;

- устанавливаются на хлоропроводах гидравлические затворы для подсоса воздуха в случае создания вакуума, выше предусмотренного технологическим режимом или для сброса хлоргаза в атмосферу при превышении давления.

При аварийных ситуациях от персонала цеха требуется особая четкость и быстрота действий. Аварии в цехах электролиза могут быть связаны не только с разрушениями, но и с отравлениями при выбросах в атмосферу большого количества хлора.