5.3 Наличие и границы запретных и санитарно-защитных зон
Радиус санитарно-защитной зоны вокруг Калининской АЭС установлен равным 1,2 км, зоны наблюдения – 15 км, рассматриваемый в данном дипломном проекте объект (водородное хозяйство) входит в эту санитарно защитную зону.
5.4 Обоснование принятого типа и этажности здания
Здание электролизной относится к категории А- взрывоопасное в соответствии с СП 1213130-2009 «Определение категорий помещения, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности», в связи с этим оно одноэтажное.
Здание каркасного типа с шагом колонн 6 м, длина пролета 18 м (рис. 20 и 21). Высота здания 7,2 м (рис. 22).
5.5 Обоснование и описание принятых конструкторских решений и выбранных материалов
Фундамент стаканного типа для каркасных зданий, где нагрузка передается через колонны (точечным путем).
Полы из железобетонных плит под большие нагрузки, окрашенные.
Стены навесные (стеновые железобетонные панели). Соединения наружных стен расслабленны во избежание разрушения здания в результате взрыва внутри помещения электролизной, окрашенные.
Крыша из двускатных решетчатых балок. Так как здание категории А, то ограждающая конструкция покрытия выполнена из легко сбрасываемой кровли. Это плиты с отверстиями (проемами) между ребрами жесткости. Отверстия перекрывают профилированными асбестоцементными листами, на которые укладывают утеплители гидроизоляцию. Размер плит 6х3 м, высотой 30 см, применяемых для зданий с шагом колонн 6 м.
Отопление водяное центральное с искусственной циркуляцией.
Вентиляция механическая общеобменная, в помещении электролизной- вытяжная, в помещении распределительных установок- система кондиционирования.
Водоснабжение хозяйственно-бытовое и техническое. Источники водоснабжения: подземные (артезианские) и поверхностные (озера). Способ обработки воды: устранение солей. Для транспортировки воды служит водопроводная сеть. Монтаж водопроводных труб открытый.
Система канализации раздельная. Отработанный электролит (гидроксид калия и хромпик) отправляется на химическое водообесаливание в хим.цех.
Рисунок 20 – План здания расположения электролизной (Масштаб 1:100)
Рисунок 21 − План здания расположения электролизной. Вид А-А (Масштаб 1:100)
Рисунок 22 − План здания расположения электролизной. Вид Б−Б (Масшта 1:75)
6 Автоматизация
При производстве водорода методом электролиза воды существует возможность возникновения пожара или взрыва.
С целью предотвращения возможности возникновения аварии электролизная оснащена средствами измерения, технологической защитой и предупредительной сигнализацией.
Электролизная установка оснащена следующими приборами:
автоматическими газоанализаторами для измерения водорода в кислороде;
автоматическими газоанализаторами для измерения содержания кислорода в водороде;
приборами, контролирующими давление в аппаратах и разность давлений между водородом и кислородом в системе;
приборами, измеряющими температуру газов, электролита и пара;
автоматическими газоанализаторами для измерения содержания водорода в воздухе помещений электролизеров.
Технологические защиты ЭУ действуют на отключение преобразовательных агрегатов при:
содержании водорода в кислороде более 2,0%;
содержании кислорода в водороде более 1,0%;
давлении в системе более 1 МПа;
разности давления в регуляторах более 2,0 кПа;
межполюсных коротких замыканиях;
однополюсных коротких замыканиях;
исчезновения напряжения на преобразовательных агрегатах со стороны переменного тока.
При автоматическом отключении технологическими защитами на центральный щит управления подается сигнал.
Сигнал на центральный щит управления подается также при следующих отклонениях от установленного режима ЭУ всех типов:
повышение температуры электролита в электролизере;
повышение чистоты до нуля водорода в кислороде и кислорода в водороде;
содержание водорода в воздухе помещений электролизеров и датчиков КН14 более 1%.
Получив сигнал об отключении электролизной установки, оперативный персонал должен прибыть на электролизную установку не позднее, чем через 15 минут.
Если электролизная установка отключилась защитой, прибывший на место дежурный персонал должен в первую очередь установить причину отключения (по блинкерам). Восстановить нормальные уровни конденсата в регуляторах давления, если они сместились, проверить чистоту газов химическим анализом, а затем снизить давление и продуть установку азотом. Разобрать электрическую схему.
Повторный пуск можно произвести только после полного выявления и устранения причины отключения установки защитой.
На технологических трубопроводах предусмотрены задвижки для быстрого отсечения перегрузочных устройств в необходимых случаях.
На регуляторах-промывателях и ресиверах установлены манометры и предохранительные клапаны.
Основные контрольно-измерительные приборы и сигнализации приведены в таблице 33.
Таблица 33 − Предупредительные и аварийные сигнализации о состоянии технологического процесса
№ п/п |
Наименование сигнала |
Прибор, позиция, место установки |
№ схемы, выдающей сигнал |
Место установки |
№ табло (бленкера) |
Уставка срабатыва-ния |
Применение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
Аварийное отключение электролизера № 1 |
Эл. техн. часть |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
КН1 |
|
Аварийный сигнал |
2 |
Аварийное отключение электролизера № 2 |
Эл. техн. часть |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
КН2 |
|
Аварийный сигнал |
3 |
Перепад давления между водородом и кислородом |
40в, 40г |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
К1, КН1 |
|
Аварийный сигнал |
4 |
Повышение содержания водорода в кислороде |
42г |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
К2, КН4 |
2-ой предел |
Аварийный сигнал |
5 |
Повышение содержания кислорода в водороде |
41г |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
К3, КН5 |
2-ой предел |
Аварийный сигнал |
6 |
Повышение давления водорода |
31б |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
К4, КН6 |
|
Аварийный сигнал |
7 |
Повышенная температура газов электролитов |
17Н |
А-23419 |
Щит контроля и управления (панель№2) |
КН7 |
|
Предуп. сигнал |
15 |
Авария выпрямительного агрегата №1 |
1-К43 |
А-23419 |
Щит контроля и управления |
1-К1 1-HL |
|
То же |
16 |
Авария выпрямительного агрегата №2 |
1-К43 |
А-23419 |
Щит контроля и управления |
2-К1 2-HL |
|
То же |
Продолжение таблицы 33
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
17 |
Аварийное отключение электролизной |
К5 |
А-23419 |
ЦЩУ |
HL |
|
То же |
18 |
Неисправность в электролизной |
К6 |
А-23419 |
ЦЩУ |
HL |
|
То же |