氯碱-聚氯乙烯生产电解工段生产特点、常见事故及预防
一、生产特点
（一）用裸铜排送电,电解槽在高负荷直流电和较高的电压下运用电解工段是在高直流电负荷下生产运行的,视使用电解槽大小电流可高达5～10×104A．单台电解槽槽电压在3.0～3.3V间,各单槽间串联运行,电压叠加可高达300～600v，所以要预防触电事故发生．在电解槽通电生产运行中，作业人员必须穿着绝缘靴及其它必备的劳防用品,并严禁一手接触电解槽，另一手触及其它接地构件，预防触电。此外为防止有人从棵铜排上跨跃，现场应设有防护栅栏．
(二)电解产品中氧气是有毒气体，氢气是易燃易爆气体，氢气与氯气或空气、氧气混合
会形成爆雄性混合气体氯气是有毒气体，在常温常压下呈黄绿色，比空气重,刺激呼吸道及眼睛粘膜，吸入后会引起肺水肿、支气管炎，情况严重的甚至造成中毒死亡。氯气对人体的毒性作用见表1-1．电解厂房内空气中允许含氯量不得超过1mg／m3。
具体安全措施：氯气不能外泄，电解槽和设备管道中的氯气均需处于负压0～-50Pa状态下，氯气设备、管道的连接处的密封要求可靠，电解厂房内要有良好的通风，操作人员必须备有完好有效的防毒面具等劳防用品，
表1-1氯气对人体的急性毒性表
的活性碳(滤毒罐)吸氯性能进行检查。发现失效应立即更新。
氢气与空气(氧气)或氯气均可形成易燃和易爆的混合物。
氢气和空气混合物，当其中氢的含量达4.1～74.2％(体积)时。在20℃和常压下有爆炸的危险。氢氧混合气中，氢的爆炸极限范围为4.5～95%(体积)．
在氢气氯的混合气中。氢的爆炸极限范围为5～87.5％(体积)。在电解生产过程中，由于操作、设备等因素的影响，有可能形成上述范围内的爆炸性混合气体，当发生电火花式光照下、或局部温度达到450～500℃高温时．就会引起燃烧和爆炸。
(三)电解液中含125～235g／L烧碱，温度高达85～95℃．能刺激人体粘膜和灼伤皮肤含烧碱的电解液飞溅到人体的肌肤，尤其是高温烧碱溶液．会引起皮肤表皮灼伤I溅入眼中会引起视力衰退或失明l若吸入烧碱雾沫或高浓度的烧碱蒸汽，有可能使人体的上呼吸道和肺部受到严重损害。甚至发生肺炎．因此在管理电解槽或进行设备检修时，必须穿好工作服。戴好防护眼镜、防护帽、橡皮手套(必要时戴有机玻璃防护面罩及塑料围裙、袖套)、高统胶靴等,进行个人防护．由于烧碱溶液能与蛋白质类物质起作用，因此操作时不能穿丝绸、毛类工作服及皮鞋等工作。如果不慎使烧碱溶液飞溅到眼中．应立即就近用大量清水彻底冲洗，或用3～5％的稀硼酸水冲洗,情况严重的首先彻底用水清洗，然后到医院治疗。人体肌肤上飞溅到烧碱溶液后,就近先用大量清水冲洗干净，再涂敷硼酸软膏，严重者转送医院治疗，生产操作现场必须设置防酸、碱灼伤的专用冲洗装置．
(四)防止强电磁场对人体产生不良影响
在氯碱生产中技术进步的标志是电解槽的容量急剧增大。但随着电解槽容量的增大，磁场及磁场强度也相应增大，当磁场强度大于160Oe(奥斯特，1Oe=79．578A／m)时．会对人的机体产生不良影响。人体因过强磁场作用可能患的疾病有：从手腕到指尖的病变，心血管系统、中枢神经及末梢神经系统的功能性失调及内分泌病等。过强磁场还会给电解厂房内的检修工作造成困难。电解过程的自动控制和仪表的操作可能受到强磁场的影响，因此在安装现场仪表时必须采取防磁措施，保护仪表不受电解厂房产生磁场的影响，仪表安装处的磁场强度不应超过5Oe。同时要制订必要的安全操作规程，加强对职工的安全教育培训，无操作证不得上岗操作。
(五)防止石棉粉尘对人体的危害
在隔膜电解槽阻极箱铁丝网面上有一层真空吸附的致密石棉隔膜．其功能为防止阴、阳极室电解产物的混合，减少副反应的发生。石棉外观呈灰白色纤维状，属毒害品，长期接触石棉而缺乏正当防护可引起职业病——石棉肺，病人有咳嗽、胸痛、呼吸困难等症状，严重者发生呼吸和循环衰竭．国际癌症研究中心(IARc)已确认石棉为致癌物。我国规定接触极限为2mg／m3。在制作隔膜时,操作者要佩带好防尘口罩、穿工作服，局部通风．采用湿式作业,注意个人清洁卫生,用流动清水冲洗，避免石棉粉尘飞扬有害人体健康。
(六)防止铅尘中毒
石墨阳极电解槽阳极组合件中是采用熔融的铅联接,铅的烟尘及蒸汽会被现场操作人员经呼吸道吸入进入人体,此外通过被铅污染的手和食具经消化道进入人体,部分沉留在人体内,造成积累性慢性中毒,产生以消化道、造血器官与神经系统疾病为主的症状。
生产过程中应装有机械通风设施,采用密闭化操作,工人操作时要穿戴特殊工作服及双层口罩,工作完毕立即更衣洗澡。长期接触铅工作的人工人,每日定时内服预防用药维生素C0．3～0．5g,并定期进行体格检查．
(七)防止浇注沥青保护层时烫伤及中毒
石墨阳极电解槽中石墨电极之间联接,是用熔铅浇铸固定联成一个整体,为了防止铅层受电槽内阳极液的化学腐蚀，铅层上面覆盖一层高温沥青保护层,上再覆水泥黄砂防护层。沥青熔化点为130～135℃,在此温度以上人工浇注沥青保护层,易发生烫伤事故。操作人员要穿好必需的劳防用品，严格遵守操作规程，防止高温熔化沥青飞溅伤人。
另外熔融沥青时产生大量烟尘．其中含有多种有害人体健康的挥发成分,故在操作中切不可使沥青温度烧得过高，沥青炉须装有吸烟排送装置，操作人员带好防护口罩及必须劳防用品．人站在上风操作,工作完毕，操作人员及衣服等必须进行清洗．
二、安全操作要点
(一)严格控制电解槽盐水液位在电解槽正常通电运行时及开停车期间，各电解槽盐水液位绝对不允许低于阴极箱上法兰口，以防止阴极室产生的氢气渗透到阳极室氯气中去而发生氯中含氢量高的爆鸣事故。
在电解槽运行期间对盐水液位要每半小时巡回检查一次，并要做到直流供电均衡稳定，盐水供给连续稳定，氯气、氢气压力控制平稳，避免发生忽高忽低的现象。
(二)保持氢气系统微正压操作等安全措施
在电解槽正常运行及非正常状态下运行时均需保护氢气系统微正压操作，这是一项十分重要的安全措施，主要是为了防止氢气系统负压吸入空气后产生爆炸性气体．平时要控制电解槽氢气压力在0～50Pa。
另外，在电解槽运行期间禁止将氢气直接排放在厂房内，以防止氢气在厂房内积聚产生不安全隐患，如需排放氢气需用管子引出在厂房外排放。氢气管道要装置水封，设备上要装有爆破片等安全措施。各种电器设备均应符合防爆要求。氢气系统还需设有消除静电装置，为防静电的接地电阻值应小于100欧姆电解氢系统总管应安装自动泄压装置，并需定期检查，确保开闭灵活。氢气放空管必须经过阻火器．电解厂房应装置独立的避雷针，并应采取防止感应雷的措施。
(三)降低电解槽的氧中含氢量
阴极室内氢气有可能透过隔膜渗入阳极室氯气中，氯中含氨量爆炸极限为5.0～87.5％。降低氯中含氢量措施是，严格电解槽隔膜制作工艺，在组装电解槽时要精心操作，防止擦破隔膜。制备好的隔膜应存放在干燥处，存放时间不能过长-一般不超过7天，防止隔膜返锈．入槽盐水质量应符合工艺指标要求，对铁含量要监控，防止三价铁离子进入电解槽造成氯中含氢量超标．塞。在做氯中含氢量分析时,所取的样品必须进行遮光,并及时进行分析。如果经分析发现电解槽氯中含氢量大于1％，可采取提高电解槽盐水液面,加短纤维石棉浆液，单槽氢气放空并加强分析次数频率等措施。如处理后无效,单槽氯中含氢量大于3％以上，即应进行紧急除槽处理。
(四)电解系统氢气管道布置安全要点
设备和管道严格密封是防止氢气和空气的混合气发生爆炸的重要措施．电解系统的氢气总管应安装自动泄压装置,氢气放空管道必须安装有合格的阻火器,电解及氢气系统的厂房必须采用防雷击保护措施,电解三房顶部结构不允许有通风死角区，并有良好的通风，以防氢气在厂房内积聚。使用氢气的部门，氢气管道应装水封、滴水表等，氢气系统(包括冷却与干燥设备)须装有爆破片等安全措施。
氢气站的设计，建筑标准应符合《炼油化工企业设计防火规定》(YHS0l一78)“石油化工”篇的甲类火灾危险性要求，所用电器设备应符合Q-1级场所的防爆要求。电解厂房内房顶所用的照明灯和行车应符合Q-1级场所的防爆要求。
氢气输送系统应设置两套电源，其中一套作为备用电源。
(五)电解系统氟气管道布置安全要点
电解系统中应设置防止氯气外泄的事故氯处理吸收装置。氯气输送系统要安装止逆装置,设置两套电源，其中-套作为备用电源．输氯系统电源要与电解槽直流供电源联锁，确保安全,防止氯气外泄事故发生．
氯气是一种刺激性有毒气体，操作控制指标压力为O～一50Pa,微负压操作,防止氯气向外泄漏．
(六)检修中的特殊安全要求
氢气系统在停车动火检修前，必须用盲板切断气源，应与氢气列管需安装滴水表，并保持畅通，防止积液堵有氢气的管道及设备隔断。用氮气进行彻底置换，待取样分析氢气含量低于0．40％后方可办理动火手续,待批准后才能进行动火检修。
(七)开、停车注意事项
电解工段开车是在电解槽中注入合格盐后，通入直流电即开车，连续不断生产出烧碱、氯气、氢气。但在开停车过程中操作不当易发生爆炸等事故,故必须严格按岗位操作法精心操作。
开车前准备：
(1)检查各单台电解槽盐水液位是否已加到高于阴极箱上法兰口300mm以上，包括检查未开车的各列中单台电解槽的液位。
(2)认真检查各管路系统及电解槽有否泄漏，并采取措施及时堵漏或更换新电槽，检查电解槽是否有金属丝和结晶盐柱接地，如有上述情况及时清理，
(3)检查电解槽的取样管、压力表、盐水加入管、氢气与氯气支管、串联导电铜排等配件是否安装正确完好，碱液断电器及碱液漏斗位置是否对正及畅通无阻。
(4)大修和新设置氢气管道要用氮气进行置换，到气体取样分析数据含氧量低于3％时方可投入生产使用。
开车：
(1)接到开车命令后，马上拔去各电解槽碱液出口管橡皮封塞，同时开启盐水管阀门，客切注视各台电解槽盐水液位变化，必须保持电解槽液位管中有液位，必要时可多路注加盐水;
(2)密切注意检查各台电解槽运行情况是否正常，包括液位，电解液流出量、氯气纯度j氯中含氧量、氯中含氢量等,如有异常情况产生应立即采取应急措施进行处理，并报告班长及值班主任,必要时可请电槽检修人员停换不正常电槽;
(3)输氢开车，先开放水阀门，转动罗茨鼓风机放出积水,打开循环回流阀门，启动罗茨鼓风机，关小回流阀门,鼓风机电流在额定核准范围,再开进、出口阀门及氢气放空阀门,进行输送氢气放空操作,注意氢气压力平稳正常，待氢气纯度分析达98％以上汇报后，关闭放空阀门同时打开送盐酸工段的氢气阀门。
直流电增加时要密切注意氢气压力,及时调节罗茨鼓风机回流阀及出口阀门的开度。
停车：
(1)当电解槽停止供应直流电后,马上用橡皮塞封死碱液出口管，当电解槽盐水液位上升到阴极箱上口法兰300mm以上时,关闭盐水注入阀门;
(2)停车后，拔出各列电槽的尾部数台电解槽氯气压力表连橡皮塞,使空气负压进入氯支管，置换排除氯气管道中剩余的氯气;
(3)在直流供电逐步降低时，开大输氢车的回流阀门，保持氨气输送压力正常的同时关闭其它用氢部门的阀门,确保盐酸用氢气，当回流量增加到一定数量时关闭输氢车进出口阀门，停输氢车电源，对外停止一切供氢活动。在停车操作过程中，严禁氢气系统成负压。在停车后严禁开启任何直接放空阀门,防止空气进入氢气系统。
紧急停车:
(1)当全部电解槽直流供电突然停止时，可视需停车时间长短作出是否用橡皮塞封液碱出口管的决定，如停车时间超过15分钟，或电解槽盐水液位在迅速下降，无法上调等情况时，可采取同正常停车相同的封槽处理操作；(2)立即关掉罗茨鼓风机电源和关闭备用氢部门的阀门,严防氢气系统产生负压,使大量空气进入氢气系统而引起爆炸等事故．
三、常见事故及预防
(一)触电事故
1．产生原因
在氯碱电解生产过程中最大危险之一是触电，由于电解槽连接铜排均是裸露的，外表无绝缘防护层，电解操作时直流电负荷很大(达数万安培)，因此在电解操作和日常管理及检查过程中，如缺乏必要的安全措施或违章操作，就非常容易受到电的灼伤、电击等而发生触电事故。20一25mA的直流电对人就有危险，50mA的电流会对人造成严重的伤害，而100mA的电流作用时间大于l～2s就有致命的危险。
2．预防措施
在通常氯碱电解工段中，电流高达数万安培．电压高达数百伏以上，远远超过安全电压的极限值。电解过程又是连续性的．因此电解操作人员及检修人员均需经过培训持有上岗证，熟悉安全技术知识，配备合格绝缘的劳动保护用品．电解槽断电装置需良好完善；电解厂房地面保持洁净、干燥；行车轨道及吊钩要有绝缘装置；装拆检修电解槽时必须严格执行单手操作规定。
如有人触电时，必须将电气设备的电源切断，使受害者脱离电流作用。假如不能断电，救护人员应穿戴好绝缘用具后使触电者摆脱导电部件，立刻进行抢救，让受害者躺下，保持安静并保温，通入新鲜空气，并立即通知医务人员到现场救护．假如病人呼吸缓慢或急促，抑或呼吸停止和没有脉搏，必须立即进行人工呼吸及胸外心脏按摩。
(二)电解槽氨中合氢量高而发生爆炸事故电解槽中氯内台氢量超标会引起电解槽发生爆炸及人身伤亡事故。正常控制指标，单台电解槽氯中含氢量≤1.0%；氯气总管氯中含氢量<0.40％。
1．产生原因
在电解槽生产的氯气中，含有少量渗透过隔膜的氢气，含氢量一般小于1.0％，无爆炸危险。但在非正常情况时，如隔膜受损、有破洞等缺陷，氯中含氢量将会大大超标．
根据A．韦斯韦莱(Weissweiler)数据，当氯中含氢量超过3％时着火燃烧；含氢量15～83％时，燃烧伴有爆炸。在电解生产操作过程中，由于设备等因素的影响，在不正常情况时有可能达到上述爆炸范围，另外在电解槽内存在产生电火花的可能性，国内有不少氯碱厂均发生过因氯中含氢量高而发生电解槽爆炸事故．
2．预防措施
为杜绝因氯内含氢高而造成的爆炸，关键是必须降低电解槽内氯中含氢量，使其远小于爆炸界限(氯中含氢量<3％)。保持电解槽良好的断电，避免产生火花，同样是重要的。
具体措施：重视电解槽隔膜制作质量，隔膜良好与否对电解槽氯中含氢量高低是至关重要的；在组装电解槽时要认真细心操作，避免隔膜受操作；隔膜吸附好后存放时间不宜过长，一般以7天为限，应避免隔膜存放时间过长而产生锈斑；对入槽盐水中铁含量要严格控制，避免过多铁离子进入电解槽；保持氯气、氢气压力稳定，避免波动，电解槽液面控制稳定。对于较长期停车的电解槽，应加入碱性盐水，经常维持阳极液面至一定高度，定期检验阳极液是否呈碱性。
(三)氢气系统着火及爆炸
1．产生原因
氢气放空时，由于打雷着火;电解槽断电不良或跳槽时引起火星使氢气系统着火;用氢单位失火,氢气管道密封性差，出现短暂负压,吸入空气形成爆炸性气体,遇到火源即发生爆炸。
2．预防措施
氢气管道应保持良好的气密性，操作压力控制在0～50Pa，不能出现负压，防止吸入空气形成爆炸性混合气体。停车后和开车前氢气系统应用氮气置换排除空气。
电解厂房内应有良好的通风设施,以免积聚氢气;厂房周围应安装避雷装置，氢气放空管在避雷针的保护范围内,避雷针应高出氢气放空管顶3m;厂房内的电气设备必须采用防型。
电解厂房内不准排放氢气,氢气放空管庆伸出厂房屋顶，并装有阻火器及设置自动放空装置．发现氢气管道着火时,可用石棉布等切断氢气气源,扑灭火焰，切勿降低电流或停止供电以免造成负压吸入空气，引起氢气系统爆炸。
(四)氯气中毒
1．产生原因
氯气是电解产物之一。氯气在常压、常温下呈黄绿色气体，比空气重,强烈刺激人的咽喉及眼睛、粘膜。氯气从设备中泄漏出来吸入人体后,能引起肺水肿、支气管炎，严重的甚至死亡．根据卫生标准规定，电解生产厂房及操作区域的空气中，含氯量最高浓度不允许超过1mg／m3。
2．预防措施
强调氯气管道系统密闭性，不可有泄漏,同时维持电解槽和氯气管道处于微负压操作，防止氯气外泄,操作压力一般控制在O～－50Pa。为了排除偶尔少量泄漏的氯气，电解厂房应有良好的通风循环,操作人员必须备有完好有效的防毒面具。使用后应对防毒面具中装填的活性碳(滤毒罐)吸氯性能进行检查,发现失效应立即更新．
(五)烧碱溶液对人体产生化学灼伤
1．产生原因
电解产物之一的电解液，内含约130g／L的氢氧化钠,流出电解槽时温度高达85～90℃,飞溅到人的肌肤上会引起化学灼伤，溅入眼中会引起视力减遇，严重的会造成眼睛失明。若误吸入碱雾或碱蒸汽,会使人的呼吸道、气管、肺部受到严重损害，情况严重的会发生肺炎。
2．预防措施
操作人员必须穿戴规定工作服,防护眼镜(必要时如检修或清理设备等须戴防护有机玻璃面罩)、胶靴、橡皮手套及工作帽等劳防用品．如果操作不慎接触烧碱溶液，应立即就近用大量清水冲洗(或用3～5％硼酸水冲洗)，冲洗洁净后送医疗部门治疗，严重者转送医院治疗。
(六)石墨阳极电解槽浇铅作业中铅中毒
1．产生原因
石墨阳极电解槽在制作阳极组合件操作中，导电铜排与石墨阳极板之间是采用高温熔融的铅浇铸联接，铅的烟尘及蒸汽会被现场操作人员经呼吸道吸入人体，或通过被铅污染的手和食具经消化道进入人体内，日久会造成慢性积累性铅中毒．铅的熔化点327．4℃，在进行浇铅及回收铅作业时温度更高，必须严格遵守安全操作规程，防止发生熔铅烫伤事故．
2．预防措施
在浇铅现场操作环境中，要有良好的通风装置，采用密闭化操作。熔铅炉要有设计合理的烟囱，操作场地空气中的铅尘最高允许浓度为O．03mg／m3。在操作时简穿警特种工作服、戴双层口罩．必要时戴防毒面具。浇铅操作守毕需马上更衣洗澡，在工作现场和在操作中不准吃食物。对长期从事本工种工作的入，应进行定期体格检查，每日定时内服预防用药维生索C0.3－0.5g，预防铝中毒。同时要制订严格的管理制度及必要的安全操作规程，加强对职工的安全教育，必须持操作证上岗，使其了解熟悉浇铅操作性质和安全操作方法，增强安全意识，自觉遵守安全操作规程，预防铅中毒事故的发生．
(七)事故氧气外泄及预防
1．产生原因
电解槽出来的氯气经冷却、干燥输送到各甩氮部门，正常的生产状态是保持电解槽氯气总管200～300pa负压，当突然出现故障或事故时，生产状态由负压变成正压而发生氯气外泄，这就是事故性“跑氯”。这些氯气来源于事故发生后，电解槽来下及迅速停止电解反应仍继续生产的氯气和液氯等管网系统中倒流回电解槽和设备泄漏出来的氯气。
氯气外泄生要原因：
（1）操作人员执行规程不力，未严格按程序操作和开、停车；
（2）生产过程中由于突发原因本能及时排除；
（3）长期满负荷生产，设备维修不及时；．
（4）厂供电系统出现技术性故障，造成电解槽或输氮系按安然断电；
（5）外界供电、供水波动或故障；
（6）没有防止氯气外泄的事故氯处理吸收装置。