朱玉剛(遼寧方大工程設(shè)計有限公司湖北分公司,湖北 宜昌443000)
本研究通過HAZOP分析法,來解讀電解槽使用壽命情況,進而能夠使工作人員進一步了解并有效的解決電解槽生產(chǎn)過程中可能遇到的問題。
HAZOP分析所需要資料包括分析對象的PID圖、安全操作規(guī)程、總圖、安全專篇、聯(lián)鎖邏輯圖等資料,且保證所提供資料的真實性。分析過程需要企業(yè)工藝、安全、儀表、設(shè)備人員參加,如新建項目還需要設(shè)計方參與。會議全程由分析主席采取頭腦風暴的模式引導大家去探討,并由記錄員記錄分析數(shù)據(jù)。
表1
根據(jù)某化工公司電解槽裝置實際情況,并參考《危險與可操作性分析質(zhì)量控制和審查導則》(TCCSAS001-2018)附錄E要求,制定相應的風險等級。其中可能性從A~G(10-7~1),后果嚴重性從1~5逐步增加,可能性和嚴重性最后組成矩陣,形成4 種風險,分別為低風險L(需采取行動)、中風險M(可選擇性的采取行動)、高風險H(選擇合適的時機采取行動)和很高風險E(立即采取行動)。
本研究以某氯堿化工廠為例,該公司有4臺氯工程電解槽,其中2 臺n-BiTAC 電解槽和2 臺BiTAC 電解槽,各包括一個終端陽極、60個復極單元和一個終端陰極,以及一套拉桿。陽極室和陰極室之間配有61張膜,并帶有專用的墊片。
在結(jié)構(gòu)上n-BiTAC電解槽相比BiTAC電解槽有如下優(yōu)點:①零極距技術(shù),擁有特殊的陰極網(wǎng)墊和彈簧,大大降低氯氫壓力波動對離子膜的影響,保護活性陰極鎳網(wǎng)、陽極鈦網(wǎng)及活性涂層;②導電區(qū)域更大,結(jié)構(gòu)電壓降低;③簡便的維護方式和低廉的維修成本;④陰極網(wǎng)更加的柔軟、細密。能夠發(fā)揮零極距的最佳行能。
企業(yè)在大修時對2臺BiTAC 電解槽進行了改造,具體方案如下:①除去舊的活性陰極網(wǎng);②除去舊彈簧;③陽極法蘭面涂鈀;④安裝新設(shè)計的多腳柔性彈簧;⑤安裝高性能活性陰極;⑥重涂陽極網(wǎng)。
4臺電解槽運行相對穩(wěn)定,性能良好,但是在日常生產(chǎn)過程中,因為工藝指標的波動及人為操作原因,導致電解槽膜破損及停車現(xiàn)象,通過HAZOP 分析法對企業(yè)電解槽進行了系統(tǒng)的分析,發(fā)現(xiàn)并提出了一些建議措施。
通過現(xiàn)場HAZOP分析會,采用頭腦風暴的模式,主要從精鹽水流量;堿液流量;單槽的氯氣壓力、氫氣壓力、氯氫壓差、電壓;總管的氯氣壓力、氫氣壓力、氯氫壓差等幾個方面進行了系統(tǒng)分析,在沒有任何措施的情況下,存在部分高風險。主要造成的后果:①氯氣泄漏導致人員中毒死亡;②極片貼向陰極,有毛刺導致膜出現(xiàn)針孔,腐蝕極板;嚴重時導致膜撕裂,引起閃爆;③系統(tǒng)泄漏導致負壓情況下空氣進入系統(tǒng)導致爆炸。
通過PID 圖紙及現(xiàn)場實際情況,查找現(xiàn)有的安全措施,并通過現(xiàn)有安全措施分析,確定最終的風險等級。
以該公司氯氣壓力波動為例,通過HAZOP分析法,分析電解槽故障原因及措施,具體如下。(見表1)
電解槽是燒堿行業(yè)的核心設(shè)備,其壽命將直接影響企業(yè)生產(chǎn)效益,通過HAZOP分析法,針對性的對現(xiàn)有裝置進行系統(tǒng)分析,包括流量、壓力、電壓等,通過系統(tǒng)的分析,不僅能夠很明確的指出可能存在的問題,并導致的最終后果,同時根據(jù)現(xiàn)有的安全措施如何快速解決問題,已達到電解槽安全穩(wěn)定運行的目的。