3.3. Випаровування рідкого хлору

Випарна витратного складу хлору знаходиться в окремому приміщенні і складається з двох випарників, розподільчих гребінок із запірно-регулюючою арматурою і контрольно-вимірювальних приладів.

Рідкий хлор із робочого танку по хлоропроводу подається на один із випарників, який представляє собою циліндричну ємність з зовнішньою теплоізоляцією зі змієвиком всередині. Проходячи по змієвику випарника хлор випаровується за рахунок тепла нагрітої води. Температура води регулюється електроконтактними термометрами, які дозволяють вмикати електронагрівачі для підтримки необхідного теплового режиму: 45 - 50 ^оС.

Після випарника газоподібний хлор через фільтр поступає в розподільчу гребінку, де звичайно тиск складає до 0,6 МПа і контролюється електроконтактними манометрами, які дозволять отримати сигнал на щит чергового оператора і через систему АСУ - диспетчеру станції при підвищенні тиску вище допустимого значення. Випарна обладнана витяжною системою вентиляції, яка забезпечує 12 разових повітряобмін.

У випарній ВСХ встановлено датчик сигналізатора загазування приміщення з виходом звукового і світлового сигналу на щит сигналізації в компресорному відділенні, а також диспетчеру станції.

При подачі рідкого хлору із танків у випаровувачі витратного складу хлору і далі газоподібного хлору на очисні споруди в ємкостях і трубопроводах може накопичуватися трьоххлористий азот, який при певних умовах вибухонебезпечний. Тому всі ємкості хлорного господарства підлягають періодичному очищенню:

• Танки хлору - кожний рік миють 10% розчином кальцінованої соди, продувка і сушка сухим повітрям.

• Змійовики випаровувачів - кожний рік миють 10% розчином кальцінованої соди, продувка і сушка сухим повітрям.

• Грязевики - через кожні 6 місяців чистка і продувка сухим повітрям.

• Трубопроводи хлору - 1 раз на рік продувка сухим, стислим повітрям.

3.4 Транспортування газоподібного хлору

Із випарної ВСХ газоподібний хлор по зовнішнім хлоропроводам (d_у = 40 мм) надходить в випарні блоків очисних споруд № 1, 2, 3, де додатково проходить через випаровувачі змієвикового типу, фільтри, а після цього подається в хлородозаторні. Максимальна довжина однієї нитки зовнішнього хлоропроводу від ВСХ до ОВС-2 складає 830 м. Всього прокладено шість трубопроводів хлору і один трубопровід повітря. Трубопроводи прокладено на залізобетонних опорах і залізних естакадах при переходах через шляхи. Виконана їх теплоізоляція без теплосупутників.

3.5 Дозування хлору

Дозування хлоргазу виконується:

ОВС – 1 хлораторами А – 811 – В фірми “Уоллес і Тирнен” 4 шт.

хлоратори ЛК-10 – 5 шт.

ОВС – 2 хлораторами А – 811 – В фірми “Уоллес і Тирнен” 4 шт.

хлоратори ЛК-10 – 3 шт.

ОВС – 3 хлораторами А – 811 – В фірми “Уоллес і Тирнен” 6 шт.

хлоратори ЛК-10 – 7 шт.

ЛК-17 – 3 шт.

Витрата хлору в процесі водоочищення складає в залежності від пори року від 60 до 300 кг. на годину.

Розділ 3. Аналіз техногенної небезпеки об’єкта

Технологічна схема хлорного господарства Управління експлуатації Деснянської водопровідної станції включає наступні стадії:

Злив рідкого хлору із залізничної цистерни в танки.

Зберігання рідкого хлору в танках ємкістю 40 м³ - 2шт.

35 м³ - 1шт.

Випаровування рідкого хлору у змійовикових випарниках.

Подача газоподібного хлору в хлордозаторні на блоки очистки води.

Потенційна небезпека експлуатації хлорного господарства обумовлена токсичністю хлору і схильністю рідкого хлору в певних умовах (температури, тиску) до фізичного вибуху (перехід скрапленого газу в газоподібний стан), який супроводжується створенням ударної хвилі різної амплітуди.

Найбільш небезпечними, з точки зору можливих масштабів ураження хлором, є аварії зв'язані з розгерметизацією танків і залізничної цистерни, які при розгерметизації або руйнації можуть давати залпові викиди великої кількості хлору і утворювати ударну хвилю.

По літературним даним, на відстані до 3 метрів від танку або залізничної цистерни з рідким хлором ударною хвилею можуть бути пошкоджені стіни будівель і травмовано обслуговуючий персонал.

Відносний енергетичний потенціал за рахунок енергії випаровування хлору менше 27, тому згідно з класифікацією прийнятою “Загальними правилами вибухобезпечності для вибухопожежонебезпечних хімічних, нафтохімічних, нафтопереробних виробництв склад хлору відноситься до 2 категорії. Для виявлення можливих аварій при використанні хлору було проведено аналіз статистичних даних про аварії, що трапились на цистернах і танках, як в державах колишнього СРСР, так і за кордоном, а також виробничих неполадок на Дніпровській і Деснянській водопровідних станціях. Всього було проаналізовано більше 100 аварій. Найбільше небезпечні із них приведені в таблиці 5-1. Результати аналізу статистичних даних і закордонного досвіду експлуатації підприємств з великою втратою хлору виявили наступні можливі аварійні ситуації:

• - руйнування цистерни.

• - руйнування танку.

• - розгерметизація цистерни по рідкій фазі.

• - розгерметизація трубопроводу рідкого хлору при подачі його з танку на випаровування.

• - руйнування обв’язки танку по газовій фазі.

• - розгерметизація з’ємної або стаціонарної ділянки трубопроводу рідкого хлору на ділянці від цистерни до танку.

• - розгерметизація або руйнування трубопроводу хлору на ділянці від випарників складу хлору до хлораторів.

Руйнування або розгерметизація ємкісного обладнання (цистерни, танку), а також трубопроводів можливе по наступним причинам:

1. Помилки при виготовленні, монтажі і ремонті обладнання, в тому числі раковини, дефекти при зварюванні, втомлювальні явища в танку.

Із статистики відомо 2 випадки розгерметизації цистерн з хлором при передавлюванні (тріщини на зварювальному шві) і 3 випадки з танками (розгерметизація зварювального шву при освідоцтві танку).

2. Потрапляння в обладнання з хлором сторонніх речовин (вода, водень, вуглеводень).

Відомі 4 випадки (в колишньому СРСР) вибуху танків із-за попадання в них водню. У 1928 і 1975 рр. у США мали місце два випадки вибуху цистерни з хлором, забруднених трьоххлористим азотом.

Відомий також випадок вибуху хлорного танку із-за попадання в нього вуглеців по лінії стислого повітря.

3. Гідравлічний розрив або розгерметизація ємкостей через переповнення їх рідким хлором.

Відомо 3 випадки переповнення цистерни, з наступним спрацьовуванням запобіжного клапана, 1 випадок видавлювання прокладки на штуцері переповненого танку.

На УЕДВС ця дана проблема ускладнюється різномірністю цистерн і танків (місткість цистерни (57 т.) більше місткості (48 т.) танків), а також відсутністю надійних приборів контролю рівня хлору в танках і відсутність дублюючих приладів, які запобігають переповненню танків рідким хлором.

4. Дія зовнішніх факторів (механічне пошкодження, нагрівання, атмосферна корозія).

Відомі також випадки при проведенні маневрових робіт, а також при проведенні зливо - заливних операцій.

Розгерметизація фланцевих з’єднань запірної арматури через дію змінних навантажень і корозійного середовища на ущільнюючі з’єднання, а також недосконалість арматури і низький рівень технологічної дисципліни.

Процент таких аварійних ситуацій складає 50 – 90 % від всіх випадків аварійних витоків на хлорних об'єктах.

В Росії відомі випадки витоку хлору (понад 1 т.) із запірної арматури, цистерн і танків через попадання окалини та інших твердих включень під запірний орган арматури і не герметичність сальникових ущільнень, застосування нестандартних ущільнюючих матеріалів.

5. Помилки виробничого персоналу. По цій причині трапляється більш 30 % аварій, на виробництвах, які застосовують хлор.

6. Небезпека пов'язана з диверсійними або терористичними діями.