离子膜电解槽.docx
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离子膜电解槽
设备维护检修规程
离子膜电解槽维护检修规程
1总则
1.1规程适用范围
本规程适用于意大利DeNora2×19DD350复级式离子膜电解槽的维护和检修。
1.2设备结构简述
DeNora2×19DD350复级式离子膜电解槽由38个单元槽组成,有效电解面积为3.5m2,每个单元槽都由三部分组成:
10mm厚不锈钢为基础的单元基体、阳极室及阴极室。
a.单元基体分为三部分:
1)中间一层是5mm钢板为导电支承体,上面均匀分布着238个不锈钢柱,等距穿过钢板两侧,进行焊接固定。
2)将1mm钛盘(上面有与钢板对应的238个凹槽)焊接在钢板的不锈钢柱上,同样方式将1mm镍盘焊接在钢板的另一侧。
3)在钛盘和镍盘侧面分别焊接1mm厚的钛网和镍网,作为阳极、阴极的支承网。
b.阳极室在钛盘的钛支承网上,采用该公司创制的贴粘涂层工艺,焊上一层阳极,组成阳极室(即由细、粗钛网及钛板等构成阳极室)。
阳极的主体材质为钛,呈丝网状,上涂Ti、Ru等金属的氧化物固溶体作为活性涂层,涂层微观上呈龟裂状态,增大了涂层的表面积。
c.阴极室在镍盘的镍支承网上,覆盖一层由镍丝编织成的弹性镍,在弹性镍上平铺一层1mm的活性镍阴极,组成阴极室(即由粗、软、细三种镍网构成阴极室)。
阴极的主体材质为镍,由于弹性镍网有成百万个小孔,可以压缩50%以上,所产生的弹性力将阴极压向膜,从而形成零极距。
1.3设备主要性能
工作介质:
盐水、烧碱、氯气、氢气;
工作负荷:
11.5KA
电流密度:
3.285KA/m2
额定电流负荷:
13KA
额定电流密度:
3.71KA/m2
循环方式:
自然循环
单元槽电压:
3.07V(新膜)
槽温:
正常85℃
电流效率:
93%(二年平均)、92%(三年平均)
氯气压力:
-20~-50mmH2O
氢气压力:
+80~+120mmH2O
阳极主体材质:
钛
通电面积:
3.5m2
阴极主体材质:
镍
阳极活性涂层寿命:
6年
阴极活性涂层寿命:
6年
2设备完好标准
2.1零、部件
2.1.1电解槽零部件完整齐全,质量符合要求,油漆完好。
2.1.2仪表、计器、信号联锁等各种安全装置、自动调节装置齐全完整、灵敏、准确。
2.1.3基础坚固,各种连接螺栓紧固、齐全。
2.1.4管线、管件、阀门、支架等安装合理,符合规定。
2.1.5防腐、保温、防冻设施有效。
2.2设备运转正常,性能良好,达到铭牌出力或查定能力。
2.2.1设备运转稳定,安全可靠,无振动、松动等不正常现象。
2.2.2电解槽运转正常,运行电流不超过额定值。
2.2.3电解槽的生产能力能满足生产要求,电流效率能达到设计要求。
2.2.4管件、法兰、阀门等密封处无越过规定的泄漏要求
2.2.5各部位温度、压力、流量、电流等运行参数符合要求规定。
2.3技术资料齐全、准确
2.3.1设备技术档案应及时填写,档案内容应包括设备技术性能、运行统计、检修记录、评级记录、缺陷记录、事故记录、润滑记录、监测和检验记录等,新设备应有安装及调试记录。
2.3.2设备的操作规程、维护检修规程及相应的安全技术规程齐全。
2.3.3设备的总图及易损件图纸或易损件图号目录齐全。
2.4设备及环境整洁,无跑冒滴漏。
3设备的维护
3.1日常维护
3.1.1按时检查单元槽各部的垫片是否有泄漏现象。
3.1.2按时检查单元槽阴、阳极液流动是否畅通。
3.1.3按时检查单元槽阳极液出口软管是否有变色现象。
3.1.4按时检查电解槽、工艺管线的静动密封点有无泄漏现象。
3.1.5按时测量各单元槽电压是否有异常现象。
3.1.6按时取样分析各工艺技术控制点,做好原始记录。
3.1.7定期做好电解装置的清扫、润滑。
3.1.8操作人员做好电槽的巡回检查记录,维修人员做好电槽的日常检查、维修记录。
3.1.9及时处理在巡回检查中发现的各种异常现象,处理不了的及时上报,停槽进行处理,并做好记录。
3.2常见故障及处理办法(见表1)表1
故障现象
故障原因
处理方法
槽温偏高
1.纯盐水温度高
2.膜破裂,反应放热
3.盐水流量低
4.入槽盐水浓度低
1.降低盐水温度
2.停车换膜
3.增加盐水流量
4.使盐水饱和
电流效率下降
1.碱浓度超出32%~33%
2.氯中含氧高
3.碱中含盐多
4.阳极液PH高
5.盐水不合格
1.调整纯水加入量
2.膜可能有针孔
3.膜可能有针孔
4.加大盐酸加入量
5.提高精制效率
氯中含氧高
1.盐水PH值高
2.阳极电流效率下降
1.提高加酸量
2.阳极涂层可能脱落
碱中含盐高
1.电流密度低
2.膜有针孔
3.碱浓度低
4.纯水氯化物含量大
1.提高电流
2.确定是否换膜
3.降低纯水加入量
4.改善纯水纯度
单槽电压瞬间升至4V
入槽盐水偏小或断流、阴极液出口堵塞、阳极液出口堵塞
立即联系调度、电气降电流,进行除槽
3.3紧急情况停车
3.3.1系统紧急停车
当发生下列情况时,系统应紧急停车:
a.氯气透平机发生故障时;
b.外线发生故障,直流电突然跳电时;
c.盐水供应不正常,盐水质量不符合要求时;
d.动力电发生故障,突然停止供应时;
e.纯水供应不正常,纯水质量不符合要求时;
f.氯化氢供应不正常,纯盐酸不能满足生产需要时;
g.盐水突然中断时;
h.槽电压上升到极限值时。
3.3.2单台电槽紧急停车
当发生下列情况时,单槽应紧急停车:
a.氯纯度突然大幅度下降到90%以下,含氧量上升到5%以上时;
b.电解液出现严重外泄漏,每分钟泄漏量大于60滴时;
c.流出产品含盐量大于200ppm时;
d.流量计内有异物时;
e.防蚀电流报警时;
f.调节阀门失灵时;
g.液面突然下降时;
h.槽压、槽温超过控制范围时。
4检修周期和检修内容
4.1检修周期(见表2)
表2
检修类别
小修
中修
大修
检修周期,月
不定期
36
72
4.2检修内容
4.2.1小修
a.处理泄漏;
b.清洗阴、阳极分配器;
c.更换部分损坏离子交换膜、垫片和四氟带;
d.更换泄漏严重的单元槽;
f.更换泄露严重的分离器、分配台。
4.2.2中修
a.包括小修内容;
b.解体更换全槽离子交换膜;
c.更换全槽阴极活性网和阴极弹性网;
d.更换全槽阴阳极密封垫;
e.更换全槽阴阳极循环管大小绝缘垫;
f.清洗阴、阳极分配器,检查清洗各绝缘保护套,部分更换分配器和保护套;
g.清洗阴、阳极分离器;
h.检查其它各部件,按需更新;
4.2.3大修
a.包括中修内容;
b.更新阳极活性涂层或更新阳极极板,做好导电铜排连接;
c.更新阴极活性网和阴极弹性网;
d.更新阴、阳极分离器和阴、阳极循环管,包括各管件、阀门;
5检修方法和质量标准
5.1检修方法
5.1.1电解槽的解体
a.更换部分离子交换膜
1)将电流降至300A,将需更换膜的电解槽且下,阴、阳极液循环5分钟后排液,保持阴、阳极室的压差为0.015MPa,当液体全部排完后用高纯水洗槽两遍。
2)在电槽两端安装开启装置和定位装置。
3)按需要更换离子交换膜单元槽的准确位置安装丝杠连杆和插销。
4)拆除电槽上的固定连杆,拆除可能影响电槽开启的电槽入口管(第一根或最后一根)。
5)使用电槽开启装置,移动活动端,将电槽拉开适当的距离。
6)小心的取出离子交换膜。
(如果换下的膜需要保留就放在盛有2%淡碱液的槽车内)
7)清洗阴、阳极表面,检查电极表面的脱落、划痕和破损情况、密封垫状态,视具体情况更换单元槽或密封垫。
8)将新膜放入拉开的两电槽之间,拽平(注意离子膜上和下,左和右的伸出长度要均等)。
9)摇动电槽的开启装置,将膜夹紧。
10)安装电槽上的固定连杆,并用公斤扳手按照3公斤力、6公斤力、9公斤力、12公斤力分四次将固定连杆紧固,然后在每个连杆两端装上绝缘套。
11)拆除电槽开启装置、定位装置和丝杠连杆。
12)安装被拆除的入口管。
13)清点工具,清理现场。
14)工艺人员注液验收。
b.拆除全部离子交换膜
1)重复a更换部分离子交换膜的步骤1)。
2)拆除电槽上的固定连杆和所有单元槽的阴、阳极出入口软管。
3)用天车将最外边的固定槽框及阴极端板吊走,露出38#离子膜。
4)从单元槽上取下38#(如果可以继续使用,放在盛有2%淡碱液的槽车内;如果不再继续使用,放在一边,集中处理)。
5)用天车将38#单元吊走,然后取下37#离子膜;依次拆除其它离子膜。
5.1.2电解槽的组装
a.在单元槽法兰面上粘接密封垫
1)旧单元槽要用刮刀或其它工具清除各法兰面上的固体物;新单元槽要用干净布擦除各法兰面上的油污或灰尘。
2)再用带酒精的干净布擦拭单元槽法兰表面。
3)将双面胶带小心的贴在单元槽各边法兰面上(阴极上下法兰面各贴两道双面胶带,其它各边均贴一道)。
4)将密封垫平铺在单元槽表面上,先将密封垫四角与单元槽四角对齐贴上,然后再将中间部分对齐贴上。
5)在阳极密封垫与阳极活性网之间的缝隙上贴上保护带。
6)重复上述步骤,直至全部单元槽都粘上密封垫。
b.单元槽的组装
1)在放置单元槽的支架上,安装组装小车导轨,将组装小车放置在导轨上(靠近1#单元槽一端),在导轨的另一端各安装一个角铁,防止小车滑出导轨。
2)用天车将第一个固定槽框放置在支架上,调整好距离和垂直度,然后用定位装置将其固定住。
3)用天车将1#单元槽放置在支架上的绝缘瓷座(底部要涂抹润滑脂)上,用组装小车调整好单元槽的高度及其与固定槽框的位置。
4)用丝杠连杆将固定槽框和1#单元槽连接,紧固。
5)装1#膜(膜要拽平,上和下,左和右的伸出长度要均等)。
6)用天车将2#单元槽放置在支架上的绝缘瓷座(底部要涂抹润滑脂)上,用组装小车调整好单元槽的高度及其与1#单元槽的位置。
7)用另一套丝杠连杆将放置好的槽框和单元槽连接,紧固。
8)重复5)、6)、7)三项步骤,直至阴极端板组装完毕(两套丝杠轮流固定单元槽,保证已安装的槽框、单元槽的连接紧固)。
9)按照步骤6)、7)安装第二个固定槽框。
10)安装电槽上的固定连杆,并用公斤扳手按照3公斤力、6公斤力、9公斤力、12公斤力分四次将固定连杆紧固,然后在每个连杆两端装上绝缘套。
11)拆除丝杠连杆。
一组电解槽组装完成。
12)安装按照上述方法,组装另外一组电解槽。
c.安装软管
1)在单元槽及分离器和分配台之间安装软管,阳极螺嘴用氯丁橡胶密封垫,阴极螺嘴用三元乙丙橡胶密封垫。
2)用单头扳手将软管的螺帽拧紧。
3)若要进行“渗漏测试”,阳极入口软管的螺帽先不要装。
5.1.3各主要部件的检修
a.阳极
1)检查阳极表面是否有尖锐的东西及涂层脱落、裂纹情况。
2)用专用工具将阳极表面的尖锐东西磨平,破损处进行补焊{网有腐蚀φ5mm以上孔时必须补焊}。
b.阴极
1)检查阴极的腐蚀、变形情况,是否有尖锐东西,视情况进行修补。
2)活性阴极使用寿命为6年,活性涂层钝化后(电压上升)需要更换活性阴极。
c.软管
1)检查软管是否有裂纹、针孔、磨损等缺陷。
2)检查软管接头是否有裂纹、形状不规则、厚薄不均匀、直径较小等缺陷。
3)检查软管螺帽的螺丝是否损坏。
4)软管有以上任何一种缺陷均需要更换。
5.2质量标准
5.2.1电解槽组装质量
a.单元槽应按顺序、标号定位准确。
b.单元槽阴、阳极面不能有损伤、金属材料和其它杂物。
c.吊装电槽时要保护螺嘴、螺纹不受损伤。
5.2.2粘贴密封垫质量
a.单元槽法兰面、密封垫表面要干净。
b.双面胶带要贴牢固整齐。
c.密封垫一定要贴牢固,四边与法兰面要对正。
5.2.3离子交换膜安装质量
a.离子膜的标号和排列顺序要准确。
b.离子膜入位准确,阴、阳极面不能装反。
c.离子膜边缘伸出单元槽框的高度均匀。
5.2.4装配软管质量
a.软管接头所用的密封垫阴、阳极不能用错,阳极密封垫用氯丁橡胶,阴极密封垫用三元乙丙橡胶。
b.软管安装位置要合适,不准有扭曲。
5.2.5其它质量
a.阴、阳极端框导线的连接要牢固。
b.工作区要整洁,不许有多余的东西。
6试车与验收
6.1检查送电运转情况:
6.1.1检查阴、阳极液流量、温度、浓度是否符合标准。
6.1.2检查阴、阳极室压差是否稳定在规定范围内,应特别注意氯气的压力变化。
6.1.3检查电槽温度、出口碱浓度是否符合要求。
6.1.4按时测单槽电压,检查膜运转情况。
6.1.5计算电流效率是否在保证值内。
6.1.6观察阳极出口管是否有间断喷射。
6.2验收
电槽经负荷试车后,运转良好,主要控制指标均能达到要求,即可按规定程序办理交接手续。
6.2.1电解槽运转正常,无异常现象。
6.2.2单元槽及软管、垫片无泄漏,拆装质量符合要求。
6.2.3电解槽周围整洁,零附件齐全。
6.2.4拆装记录齐全、整洁。
7维护检修安全注意事项
7.1维护安全注意事项
7.1.1严格执行安全操作规程和维护检修规程。
7.1.2防止氯气中毒、烧碱灼伤及触电。
7.1.3设备上各接口和其它设置,在维护时不能碰坏。
7.1.4所有接地保护装置必须完好。
7.1.5不准在带电的情况下冲洗电槽和其它电器设备。
7.1.6检修专用工具必须专管专用,放在指定的盒箱内,不得遗忘在检修现场,并保持急需时即可使用。
7.1.7送电前必须严格检查电槽、出入口软管泄漏情况,应特别注意拧紧出、入口管螺帽。
7.2检修安全注意事项
7.2.1电槽停电后,排出槽内液体,处理好管路,待合格后,方可进行检修。
7.2.2设备检修时,电源处要挂“禁止合闸”牌。
7.2.3所有操作、维修人员,在设备运转现场必须穿戴必要的安全防护用品,操作人员必须穿绝缘鞋。
7.2.4生产现场起吊单槽时,必须有4个人同时站在单槽四个角的位置,防止被强电磁场吸引而发生事故。
7.2.5在拆卸电槽时,将各物料放尽,并关闭各物料阀门,防止剩余物料流出。
7.2.6在电槽解体作业时,必须穿戴好防护眼镜,带好塑料手套。
7.2.7剥离离子交换膜时,须带薄型医用手套。
7.2.8启动起吊行车前,应先打警铃,严禁人员在吊起的设备下来往走动或停留。
7.2.9检修现场严禁明火。
7.2.10检修整个过程中,严防碱烧伤,氯中毒,电击伤。
7.3试车安全注意事项
7.3.1通电试车后,氯内含氢大于0.5%时,应立即合上短路开关,停槽处理。
7.3.2通电后10分钟取淡盐水样品测PH值,如大于7,同时氯纯度低于92%,氯中含氧大于3%,应立即合上短路开关,停槽处理。
7.3.3遇防腐蚀电极报警,在查不清故障原因时,应立即合上短路开关,停槽处理。
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