以HAZOP分析法解读电解槽使用寿命

朱玉刚（辽宁方大工程设计有限公司湖北分公司，湖北 宜昌443000）

本研究通过HAZOP分析法，来解读电解槽使用寿命情况，进而能够使工作人员进一步了解并有效的解决电解槽生产过程中可能遇到的问题。

1 技术材料分析

HAZOP分析所需要资料包括分析对象的PID图、安全操作规程、总图、安全专篇、联锁逻辑图等资料，且保证所提供资料的真实性。分析过程需要企业工艺、安全、仪表、设备人员参加，如新建项目还需要设计方参与。会议全程由分析主席采取头脑风暴的模式引导大家去探讨，并由记录员记录分析数据。

表1

根据某化工公司电解槽装置实际情况，并参考《危险与可操作性分析质量控制和审查导则》（TCCSAS001-2018）附录E要求，制定相应的风险等级。其中可能性从A～G（10-7～1），后果严重性从1～5逐步增加，可能性和严重性最后组成矩阵，形成4 种风险，分别为低风险L（需采取行动）、中风险M（可选择性的采取行动）、高风险H（选择合适的时机采取行动）和很高风险E（立即采取行动）。

2 电解槽构造以及生产现状分析

本研究以某氯碱化工厂为例，该公司有4台氯工程电解槽，其中2 台n-BiTAC 电解槽和2 台BiTAC 电解槽，各包括一个终端阳极、60个复极单元和一个终端阴极，以及一套拉杆。阳极室和阴极室之间配有61张膜，并带有专用的垫片。

在结构上n-BiTAC电解槽相比BiTAC电解槽有如下优点：①零极距技术，拥有特殊的阴极网垫和弹簧，大大降低氯氢压力波动对离子膜的影响，保护活性阴极镍网、阳极钛网及活性涂层；②导电区域更大，结构电压降低；③简便的维护方式和低廉的维修成本；④阴极网更加的柔软、细密。能够发挥零极距的最佳行能。

企业在大修时对2台BiTAC 电解槽进行了改造，具体方案如下：①除去旧的活性阴极网；②除去旧弹簧；③阳极法兰面涂钯；④安装新设计的多脚柔性弹簧；⑤安装高性能活性阴极；⑥重涂阳极网。

4台电解槽运行相对稳定，性能良好，但是在日常生产过程中，因为工艺指标的波动及人为操作原因，导致电解槽膜破损及停车现象，通过HAZOP 分析法对企业电解槽进行了系统的分析，发现并提出了一些建议措施。

3 故障原因分析、后果及措施

通过现场HAZOP分析会，采用头脑风暴的模式，主要从精盐水流量；碱液流量；单槽的氯气压力、氢气压力、氯氢压差、电压；总管的氯气压力、氢气压力、氯氢压差等几个方面进行了系统分析，在没有任何措施的情况下，存在部分高风险。主要造成的后果：①氯气泄漏导致人员中毒死亡；②极片贴向阴极，有毛刺导致膜出现针孔，腐蚀极板；严重时导致膜撕裂，引起闪爆；③系统泄漏导致负压情况下空气进入系统导致爆炸。

通过PID 图纸及现场实际情况，查找现有的安全措施，并通过现有安全措施分析，确定最终的风险等级。

以该公司氯气压力波动为例，通过HAZOP分析法，分析电解槽故障原因及措施，具体如下。（见表1）

4 结语

电解槽是烧碱行业的核心设备，其寿命将直接影响企业生产效益，通过HAZOP分析法，针对性的对现有装置进行系统分析，包括流量、压力、电压等，通过系统的分析，不仅能够很明确的指出可能存在的问题，并导致的最终后果，同时根据现有的安全措施如何快速解决问题，已达到电解槽安全稳定运行的目的。