电解槽氢气着火原因分析
一、事故简要经过2006年11月1日20:05，某氯碱厂4＃电解槽开车过程中，电流升至6KA，电解操作工在调节4#槽压差时发现电解槽有轻微泄漏现象，立即用对讲机通知生产调度，并回操作室取手电筒，同时将此情况汇报给班长。当班人员回到电槽时，发现泄漏已经非常严重，且电槽阴极气相端已显红，遂取灭火器，拿来灭火器时电槽已有火苗，于是立即将火苗扑灭。此时，电槽北部气相端也有火苗产生，于是又去电槽北端灭火。生产调度已召集其他工段人员到达现场，经过约15酒盒
分钟时间的扑救，将火扑灭。公司设备因投保，未造成太大直接损失。间接造成4＃电解槽停车34小时，减产烧碱（折百）44 吨，40吨。经查事故现场：4#电解槽47#单元槽内部有爆炸现象，造成此单元槽整体上移10mm，极网有不同程度的塌陷，离子膜上有3条2cm左右的裂痕。 bingxiang 发表于 2010-7-2 15:31
一、
支的结构
事故原因分析首先，电槽垫片泄漏，造成短路，引起着火在离子膜烧碱电解槽中，阴极室内为NaOH溶液和氢气，而阳极室内为NaCl溶液和，如因粘贴不当出现发生垫片毗出现象，将直接因垫片的位移造成离子膜的拉伸撕裂。若造成运行中的泄漏，有可能造成电解室内出现“干烧”，离子膜将被击穿、电极板出现熔化、甚至会造成燃烧和爆炸。在电槽着火事故发生前两天，两次开车过程中都曾发生过垫片泄漏的现象（10月30日22：05电流升至9.6KA后22：30因垫片泄漏紧急停车；10月31日22：13电流刚升至9.6KA汽车电子调节器，因垫片泄漏紧急停车）。除粘贴不当外，挤压机故障或操作不当，也能造成垫片泄漏和挤压力过大而造成橡胶垫片和膜的损坏。 zzk_yn 发表于 2010-7-2 15:31
其次，离子膜拉伤或击穿，使氢气与混合，发生闪爆
离子膜因垫片位移撕裂或在垫片泄漏着火后，槽框变形，离子膜撕裂或击穿。氢气在正压
作用下迅速向阳极扩散，Cl2、 H2混合达到5%-87.5%的爆炸极限发生闪爆，后由闪爆造成的冲击压力，使北部垫片泄漏着火，并造成47＃电解单元槽极网严重变形。烟雾过滤器
茅屋为秋风 发表于 2010-7-2 15:31
因为电槽阴阳极盘和离子膜发生泄漏时的主要征兆有：
(1)阳极液出口软管的颜变为乳白、粉红或紫。
(2)氯中含氢升高至0.3%以上。
(3)单槽电压异常。
(4)相应的出口软管流量异常。
(5) 观测值电位差显示值波动较大。
查中控部分数据，只有电位差在当时30秒时间内由0mv上升至0.6mv，运行电流、阴阳极液流量、压差、气相压力、4#槽电压等均正常。事后，检测原氯纯度98％，氯中含氢0.13椰子剥壳机％ ，尾氯纯度53％、78％，阳极液出口软管也未有变的证据。但不能排除此类泄漏发生时间短、征兆不明显、处理及时对系统未造成太大影响的可能。
tonyhc 发表于 2010-7-2 15:31
三、 认真吸取事故教训，做好以下几个方面的工作
1、 对员工进行电槽安全、操作方面的培训,特别是换膜、粘贴垫片的操作
在电解槽的安装过程中，单元槽密封垫片是电解槽最关键部位的密封原件，在电解槽的组装过程中，单元槽密封垫片的粘贴是一项要求严格的工作。
粘垫片前首先区分阴极侧用和阳极侧用垫片，再区分膜侧和槽框侧，阳极垫片要分清上下，阳极垫片上边较窄，其他三边宽度一样。
垫片粘贴时，严格稀释剂的配比约为1.0:1.5。均匀地涂刷完成后风干5－10min，手感不粘手时才可进行粘贴。如果在未风干时就急于粘贴，粘接剂就会像润滑剂一样，不仅粘贴不牢，还可能在电解槽运行时使垫片滑移错位。所以，注意粘贴后应检查垫片四角不要发生收缩位移，一旦位置有误应取下重新粘贴。
yllplay 发表于 2010-7-2 15:31
1、
对4#油压系统进行检测，并教育员工挤压机的正确操作
挤压机操作不当，往往造成电槽、垫片、离子膜等损伤错位等事故隐患。
当电解槽送电运行前，槽内没有气相压力，电解槽的挤压力全部作用在室框的橡胶垫片上从而起到密封作用。此时所需的油压力为7MPa。送电后电解反应开始时，槽内气相压力随系统控制压力而上升，就会抵消一部分挤压力，使室框的橡胶垫片所受的压力降低，所以此时的挤压力应提高到12.5MPa(自然循环为9MPa，下同)。在稳定运行时，电解槽可用挤压机上设置的顶紧丝杠的挤压力12.5MPa时锁定后再将油压降低至7MPa，油压源的泵始终有1台连续运行，起到双保险的作用。当停车时电解反应随之停止，槽内压力下降，此时应及时用12.5MPa的挤压力解除丝杠的锁定，将挤压力再降到7MPa，以免挤压力过大而造成橡胶垫片和膜的损坏。
lokchen 发表于 2010-7-2 15:31
使用随槽链条的操作时，必须将电解槽的密封挤压力降至 1MPa时再将4根链条绷紧。若不降压，在利用油压装置拉开单元槽时，链条将承受数十吨的拉力。一则链条会崩断，再则，4个链条受力点将会使被拉开的单元槽产生严重变形和结构损伤导致泄漏，相应的离子膜也会被鼓起的电极网面顶损。曾有氯碱企业反应更换的同一位置的离子膜不断发生损伤就是由于上述操作不当造成的。
styxmx 发表于 2010-7-2 15:31
1、
提高预防和处理紧急突发事件的能力
氢气一旦泄漏发生着火的几率很大，而且火焰不易观察，要求电槽人员在巡检时一定要认真细致。一旦发生着火事故，一边通知调度，一边迅速灭火。调度在接到通知后，在保证氢气正压的情况下，迅速降电流，微正压时迅速充氮并紧急停车。情况特别严重时，充氮急停。
lig 发表于 2010-7-2 15:31
在停车检修时，因为“电池效应”电解槽存在一定的电动势。甚至阳极液泄完料后，仍断断续续有阳极液流出。阴极液仍未泄完，在阳极垫片处存有少量的阳极液，如个别膜垫片处有针孔或仅局部有液体，此处导通电阻极小，在“电池效应”产生的电动势的作用下，电流密度极大，如整流直流开关没有断开产生电流回路，则在该处尖端放电，产生电火花，仍有燃烧和爆炸危险（如2003年开封东大闪爆事故）。所以，在停车检修时，不但要及时充氮，更应及时断开整流直流开关。
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