7.10. Электролизные установки и установки гальванических покрытий
7.10. Электролизные установки и установки гальванических покрытий
Область применения
Вопрос 678. На какие электролизные установки распространяется настоящий раздел ПУЭ?
Ответ. Распространяется на расположенные внутри зданий (исключения приведены в табл. 7.10.1 пункт 7.10.4 ПУЭ) производственные и опытно-промышленные установки электролиза водных растворов кислот, щелочей и солей с получением и без получения металлов, установки электролиза расплавленных солей, окислов и щелочей и установки гальванических покрытий изделий (деталей) черными и цветными металлами, в том числе редкими и драгоценными.
Определения. Состав установок
Вопрос 679. Какие термины и определения установлены для электролизных установок и установок гальванических покрытий?
Ответ. Установлены термины и определения, приведенные в табл. 7.10.1.
Таблица 7.10.1
Термины и определения электролизных установок и установок гальванических покрытий
Окончание табл. 7.10.1
Общие требования
Вопрос 680. Какие схемы электроснабжения рекомендуется принимать для предприятий, имеющих электролизные установки с преобразовательными подстанциями большой установленной мощности выпрямительных агрегатов?
Ответ. Рекомендуется принимать схемы раздельного электроснабжения технологической нагрузки электролизного производства с электрическими нагрузками силового оборудования и электрического освещения всех основных и вспомогательных сооружений предприятия через отдельные понижающие трансформаторы, присоединяемые линиями передачи к РУ расположенных вблизи генерирующих источников или к электрическим сетям питающей энергосистемы на 110–500 кВ по схеме «глубокого ввода», с минимальным числом ступеней трансформации и коммутации (класс напряжения определяется на основании технико-экономических расчетов в зависимости от мощности потребления предприятием электроэнергии).
Вопрос 681. Какие электроприемники в электролизных установках следует отнести к электроприемникам I категории?
Ответ. Следует отнести серии электролизных ванн-электролизеров.
Вопрос 682. К каким помещениям в отношении опасности поражения людей электрическим током относятся помещения установок, цехов (станций, корпусов, отделений) электролиза и гальванических покрытий?
Ответ. Относятся к помещениям с повышенной опасностью.
Вопрос 683. Какие требования предъявляются к светильникам общего освещения – «верхний свет» залов (корпусов) электролиза?
Ответ. Они могут получать питание электроэнергией от трансформатора общего назначения с вторичным напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью. При этом на первом этаже двухэтажных зданий и в одноэтажных зданиях металлические корпуса светильников, пускорегулирующих аппаратов, ответвительных коробок и т. п. элементов электропроводки должны быть изолированы от строительных конструкций здания. Металлические корпуса указанных светильников и аппаратов (элементов), расположенные на высоте выше 3,5 м от площадки обслуживания электролизеров, не требуется изолировать от стальных конструкций.
Вопрос 684. Какое напряжение должны иметь переносные (ручные) электрические светильники, применяемые в залах (корпусах) электролиза и во вспомогательных цехах (мастерских)?
Ответ. Должны иметь напряжение не выше 50 В и присоединяться к электрической сети через безопасный разделительный трансформатор класса II.
Вопрос 685. Какие требования предъявляются к электроинструментам (электросверла, электробуры, электропылесосы и др.), используемые в залах (корпусах) электролиза?
Ответ. Должны иметь двойную изоляцию и их следует присоединять к питающей сети через разделительный трансформатор.
Вопрос 686. Какие требования предъявляются к электродвигателям, электронагревателям и другим электроприемникам переменного тока, корпуса которых имеют непосредственное соединение с изолированным от земли корпусом электролизера?
Ответ. Они, как правило, должны иметь напряжение не выше 50 В. Рекомендуется применение специальных электродвигателей на напряжение 50 В с усиленной изоляцией в исполнении, соответствующем условиям среды.
Вопрос 687. При каких условиях допускается применять электродвигатели на напряжение свыше 50 до 380 В переменного тока?
Ответ. Допускается применять при соблюдении следующих условий: электродвигатели или группа электродвигателей, установленных не более чем на 15 электролизерах, присоединяются к сети общего назначения (к трансформатору общего назначения с изолированной нейтралью) через разделительный трансформатор.
Вопрос 688. При каких условиях допускается присоединять к питающей сети через один разделительный трансформатор, располагаемый вне помещения с электролизными ваннами, переносные электронагреватели мощностью до 120 кВт (устанавливаемые в электролизер во время разогрева)?
Ответ. Допускается при условии, если суммарная протяженность распределительной сети вторичного напряжения не превышает 200 м и предусмотрено блокирование, исключающее одновременное включение нагревателей нескольких электролизеров.
Вопрос 689. Что должно применяться для электрического освещения в помещениях электролизных установок со взрывоопасными зонами?
Ответ. Как правило, должны применяться комплектные осветительные устройства со щелевыми световодами (КОУ). Источники света в этих устройствах помещаются в камеры, входящие в состав КОУ. Сочленение камер со световодами должно обеспечивать степень защиты световодов со стороны камер не ниже IP54.
Вопрос 690. В каких местах светильники общего назначения рекомендуются к установке помимо КОУ?
Ответ. Рекомендуются светильники, устанавливаемые:
за неоткрывающимися окнами с двойным остеклением без фрамуг и форточек;
в специальных нишах с двойным остеклением в стене;
в специальных фонарях с двойным остеклением в потолочном перекрытии;
в остекленных коробах.
Вопрос 691. Какие конструкции должны иметь электрическую изоляцию от земли в залах (корпусах) электролиза (за исключением залов с электролизными установками для получения водорода методом электролиза воды)?
Ответ. Должны иметь:
внутренние поверхности стен на высоту до 3 м и колонны на высоту до 3,5 м от уровня рабочих площадок первого этажа в одноэтажных зданиях или второго этажа в двухэтажных зданиях;
металлические и железобетонные конструкции рабочих площадок, расположенные возле электролизеров;
перекрытия шинных каналов и полов возле электролизеров;
металлические крышки люков;
металлические части вентиляционных устройств, расположенные на полу и у стен корпуса;
металлические трубопроводы, кронштейны и другие металлические конструкции, расположенные в пределах помещения на высоте до 3,5 м от уровня пола;
подъемно-транспортные механизмы.
Вопрос 692. В каких случаях токопроводы электролизных установок, за исключением межванных, шунтирующих токопроводов и токоподводов (спусков) к торцевым ваннам, должны иметь ограждение?
Ответ. Должны иметь в следующих случаях:
при расположении горизонтальных участков токопроводов над проходами на высоте менее 2,5 м над уровнем пола или нахождении их в зоне движения кранов и цехового транспорта (не распространяется на установки электролиза алюминия);
при расстоянии менее 2,5 м между токопроводами, расположенными на высоте ниже 2,5 м над уровнем пола, и заземленными трубопроводами или заземленным оборудованием (не распространяется на установки электролиза алюминия);
при расположении токопроводов вблизи посадочных площадок мостовых кранов, если расстояние от них до этих площадок составляет менее 2,5 м.
Вопрос 693. Как должны быть размещены в залах (корпусах) электролиза бронированные кабели, металлические трубопроводы, защитные трубы, а также короба коммуникаций технологических, пароводоснабжения, вентиляции и др.?
Ответ. Должны быть размещены, как правило, на высоте не менее 3,5 м от уровня рабочих площадок (не менее 3,0 м – для залов электролиза водных растворов), изолированы от земли или ограждены, иметь электроизолирующие вставки на входе и выходе из зала (корпуса), а также в местах отводов к электролизерам и подсоединения к ним. Трос, на котором в зале (корпусе) электролиза крепятся провода или кабели, должен быть изолирован от строительных конструкций.
Вопрос 694. На каком расстоянии от неогражденных токопроводов или частей электролизеров должны располагаться электрические РУ напряжением до 1 кВ для силовой и осветительной сетей?
Ответ. Должны располагаться на расстоянии не менее 6 м.
Вопрос 695. Какие приборы должны предусматриваться для контроля за режимом работы серии ванн в помещениях корпусов, станций (цехов) электролиза или на преобразовательной подстанции?
Ответ. Должны предусматриваться: амперметр на каждую серию;
вольтметр на каждую серию и каждый корпус, если они питаются от сборных шин;
вольтметр на каждую ванну (или вольтметр с многопозиционным переключателем на группу ванн) в тех случаях, когда по рабочему напряжению на ваннах ведется технологический процесс;
устройства (приборы) контроля изоляции каждой системы шин выпрямленного тока или группы электролизеров, получающих питание или от контролируемой сети выпрямленного тока, или от сети переменного тока через индивидуальные или групповые разделительные трансформаторы;
счетчики вольт-часов или ампер-часов (в зависимости от технологических требований) на серию или группу ванн;
счетчик расхода электрической энергии, установленный на первичной стороне преобразовательного трансформатора выпрямительного агрегата.
Установки электролиза воды и водных растворов
Вопрос 696. Какие требования электробезопасности, предъявляются к установкам электролиза воды и водных растворов?
Ответ. Средняя точка серии электролизеров не должна иметь глухого заземления. Допускается использование нейтрали серии для устройств контроля изоляции, не создающих в нормальном режиме глухой связи нейтрали с землей.
Вопрос 697. Какое расстояние должно быть между токоведущими частями в проходах между рядами электролизеров (не отгороженных один от другого)?
Ответ. Должно быть не менее 1,2 м при максимально возможном напряжении между ними до 65 В и не менее 1,5 м – при напряжении свыше 65 В. Проходы между продольным рядом ванн и стеной, между торцевыми ваннами и стеной должны быть шириной не менее 2,5 м. Допускается местное сужение до 1,5 м проходов между ваннами и колоннами здания и стойками эстакад, несущих токопроводы или материалопроводы, при условии обязательного покрытия колонн и стоек в проходе на высоту не менее 2,5 м от пола электроизоляционным материалом листовым, например пластиковыми листами на сварке. От токопроводов электролизеров и других токоведущих частей до заземленного технологического оборудования и арматуры светильников расстояние должно быть не менее 2,5 м.
Электролизные установки получения водорода (водородные станции)
Вопрос 698. Какой защитой должны быть оборудованы электролизеры водородных станций?
Ответ. Должны быть оборудованы следующей электрической защитой:
от однополюсных замыканий на землю, кроме электролизеров, у которых крайний электрод или корпус крайней ячейки по конструкции заземлен, например, через газоотделитель;
от межполюсных КЗ;
от обратных токов при применении двигателей-генераторов (на реконструируемых установках).
Вопрос 699. Какое требование предъявляется к электролизерам водородных станций, работающих под напряжением свыше 250 В по отношению к земле?
Ответ. Должны иметь по периметру сетчатое ограждение.
Вопрос 700. Какие проходы должны предусматриваться между оборудованием?
Ответ. Должны предусматриваться следующие проходы:
основные – шириной не менее 1,5 м по фронту обслуживания машин (компрессоров, насосов и т. п.) и аппаратов, имеющих арматуру и КИП; для малогабаритного оборудования (с шириной и высотой до 0,8 м) допускается уменьшать ширину прохода до 1 м;
для возможности обслуживания со всех сторон (если в этом есть необходимость) между оборудованием, а также между оборудованием и стенами помещений – шириной не менее 1 м;
для осмотра и периодической проверки и регулировки оборудования и приборов – шириной не менее 0,8 м.
Электролизные установки получения хлора
Вопрос 701. Что должно обеспечиваться в установках электролиза поваренной соли ртутным методом, мембранными и диафраг-ментными методами, а также при электролизе соляной кислоты?
Ответ. Должны обеспечиваться:
возможность аварийного ручного отключения питания электроэнергией электролизеров, а также из помещения пульта управления и машинистом хлорных компрессоров при их остановке;
автоматическое отключение электродвигателей хлорных и водородных компрессоров при всех методах электролиза, кроме электродвигателей хлорных компрессоров при ртутном методе электролиза, при внезапном отключении выпрямленного тока, питающего электролизеры (с выдержкой времени 2–3 с после отключения тока); автоматическое отключение (с выдержкой до 3 мин) электродвигателей хлорных компрессоров при ртутном методе электролиза с одновременным включением системы аварийного поглощения хлора;
автоматическое отключение системой блокировки с выдержкой 3–5 с выпрямителей, питающих электролизеры, для всех методов электролиза при внезапной остановке всех электродвигателей хлорных компрессоров, если в течение указанного периода не произойдет самозапуск, а также при остановке группы электродвигателей ртутных насосов (число электродвигателей в группе определяется в каждом конкретном случае) с одновременным включением системы аварийного поглощения хлора из системы и одновременной подачей сигнала в зал электролиза, помещение компрессора и щита КИПиА;
автоматическое отключение выпрямителя электролизной установки при повышении давления газа хлора во всасывающем коллекторе компрессора сверх установленного предела;
сигнализация в зал электролиза, в помещение щита КИПиА и на преобразовательную подстанцию при внезапном отключении одного из нескольких работающих хлорных компрессоров;
сигнализация в зал электролиза и помещение щита КИПиА при остановке электродвигателей ртутного насоса или прекращении циркуляции ртути в электролизерах с ртутным катодом.
Вопрос 702. Какая сеть местного освещения должна предусматриваться в основных производственных помещениях?
Ответ. Должна предусматриваться стационарная сеть местного освещения 50 В, питаемая от сети общего освещения через разделительный трансформатор.
Установки электролиза магния
Вопрос 703. Какие элементы (кроме указанных в ответе на вопрос 691) должны иметь электрическую изоляцию?
Ответ. Должны иметь следующие элементы:
оболочки электролизеров и трубопроводов катодного и анодного отсосов – от земли и строительных конструкций;
полы корпуса, полы и колонны подвала, а также рабочие площадки, другие железобетонные или металлические строительные конструкции – от земли;
части трубопровода сжатого воздуха и вакуума – от земли, один от другого и от электролизеров;
кабели и аппаратура – от каркаса, некотором установлены трансформаторы;
рабочие площадки у электролизеров (помимо упомянутой выше электрической изоляции от земли) должны быть покрыты диэлектрическим листовым материалом.
Вопрос 704. Какой ширины должны быть проезды в залах электролиза?
Ответ. Должны быть шириной:
при наличии двух проездов со стороны продольных стен – не менее 4,5 м;
при наличии одного проезда между продольными рядами электролизеров – не менее 5,5 м.
В обоих случаях должен обеспечиваться свободный проход шириной не менее 1 м между транспортным средством и стеной корпуса или установленным оборудованием. Проход между продольным рядом электролизеров и стеной при наличии одного проезда должен быть шириной не менее 2 м. Между токопроводами двух рядов электролизеров расстояние должно быть не менее 4 м.
Установки электролиза алюминия
Вопрос 705. Какие конструкции в корпусах установки электролиза должны иметь электрическую изоляцию?
Ответ. Должны иметь металлические перекрытия поперечных каналов токопроводов, а на участках между смежными электролизерами эти перекрытия должны иметь электроизолирующие вставки.
Металлические перекрытия продольных проемов и каналов токопроводов должны иметь электрическую изоляцию от этих проемов и каналов, а на участках между смежными электролизерами должны иметь электроизолирующие вставки.
Вопрос 706. Какие элементы электролизеров с боковым токоподводом и с самообжигающимся анодом должны иметь электрическую изоляцию?
Ответ. Должны иметь:
катодный кожух – от фундамента или от опорных строительных конструкций;
металлоконструкции электролизеров – от анода и от катодного кожуха;
шторные укрытия – от катодного кожуха;
анодные пакеты шин – от металлоконструкций;
крюки для временной подвески анода – от металлоконструкций, или же должен быть узел электрической изоляции непосредственно на переносных тягах для временной подвески анода при перетяжке анодной рамы.
Вопрос 707. Что должно быть изолировано у электролизеров с обожженными анодами?
Ответ. Должны быть изолированы:
катодный кожух – от фундамента или опорных строительных конструкций;
металлоконструкции, установленные на специальных опорах, – от этих опор, опоры – от земли (опоры должны быть электрически соединены с катодным кожухом);
металлоконструкции анодной части – от катодного кожуха;
домкраты механизма подъема анодов и анодного токоподвода – от анодной рамы;
укрытия – от катодного кожуха.
Вопрос 708. Какие элементы электролизеров с верхним токоподводом и с самообжигающимся анодом должны иметь электрическую изоляцию?
Ответ. Должны иметь:
катодный кожух – от фундамента или опорных строительных конструкций;
домкраты основного механизма подъема – от специальных опор (при установке на специальные опоры), специальные опоры – от земли (опоры должны быть электрически соединены с катодным кожухом);
домкраты вспомогательного механизма подъема анода – от анодного кожуха.
Вопрос 709. Что должно быть электроизолировано у напольной рельсовой машины?
Ответ. Должна быть электроизолированы:
ходовые колеса – от металлоконструкций;
привод ходовых колес – от металлоконструкций;
механизм продавливания корки электролита – от металлоконструкций;
соединительное устройство аэрожелоба или монжусных труб – от металлоконструкций машины и соприкасающихся с ними элементов корпуса электролизера;
аэрожелоб и монжусные трубы – от металлоконструкций;
трубопроводы – от металлоконструкций в месте перехода их в исполнительный орган механизма продавливания корки электролита;
стыковочное устройство машины – от металлоконструкций корпуса;
число ступеней изоляции должно быть не менее трех;
выдвижной конвейер для загрузки машины анодной массой – от металлоконструкций корпуса;
число ступеней изоляции должно быть не менее трех.
Вопрос 710. Чем должна обеспечиваться электробезопасность при ремонтах электролизеров?
Ответ. Должна обеспечиваться системой аварийной сигнализации, срабатывающей при потенциале электролизера по отношению к земле свыше 50 В при замыкании на землю главных цепей выпрямленного тока на других участках серии.
Подкрановые пути в корпусах электролизера алюминия должны быть заземлены. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом.
Вопрос 711. Каковы требования Правил в части электробезопасности при изолированной нейтрали в корпусах электролиза?
Ответ. Отключение при первом замыкании в электроустановках до 1 кВ в соответствии с требованиями технологии недопустимо. Для таких электроустановок должен быть предусмотрен контроль изоляции с действием на сигнал. Световой сигнал должен указывать магистраль, на которой произошло снижение изоляции.
Вопрос 712. Какую электроизоляцию должны иметь металлические трубопроводы, проложенные вдоль корпусов электролиза на высоте менее 3,5 м?
Ответ. Должны иметь электроизоляционные вставки через каждые 4 электролизера, а расположенные вертикально или поперек электролизных серий – через каждые 3 м.
Установки электролитического рафинирования алюминия
Вопрос 713. Какие расстояния должны быть между торцами соседних в ряду электролизеров?
Ответ. Должно быть не менее 1 м, а между выступающими частями – не менее 0,6 м. Если между торцами соседних в ряду электролизеров не предусматривается нахождение людей, расстояние между торцами может быть сокращено до пределов, допускаемых конструкцией электролизеров.
Вопрос 714. Какие элементы у электролизеров должны иметь электрическую изоляцию?
Ответ. Должны иметь:
оболочка – от земли, строительных конструкций, анодных блюмов и металлических конструкций электролизера;
пакет анодных шин – от домкратов подъемного механизма анода.
Электролизные установки ферросплавного производства
Вопрос 715. Какое требование электробезопасности к сборным бакам для электролита и вентиляционных воздуховодов электролизных установок ферросплавного производства, выполненным из металла?
Ответ. Должны быть заземлены.
Электролизные установки никель-кобальтового производства
Вопрос 716. Какое требование Правил к электролизным ваннам никель-кобальтового производства?
Ответ. Должны быть укрыты и снабжены местными отсосами. Для загрузки и выгрузки ванны без перерыва тока в серии следует предусматривать шунтирующее ванну устройство, установка и снятие которого должны быть механизированы.
Установки электролиза меди
Вопрос 717. Какие токопроводы рекомендуется применять в залах электролиза?
Ответ. Рекомендуется применять медные шины токопроводов. Рекомендуемая плотность тока шин 1 А/мм2. Алюминиевые шины применяются в обоснованных случаях. Рекомендуемая плотность тока шин 0,7 А/мм2.
Установки гальванических покрытий
Вопрос 718. Какие требования электробезопасности к корпусам ванн установок гальванических покрытий в гальванических цехах (участках), питающихся по блочной схеме (выпрямитель-ванна), при номинальном напряжении 110 В?
Ответ. Должны быть заземлены, а токоведущие части недоступны для прикосновения. Корпуса установленных на ваннах электроприемников переменного тока при их номинальном напряжении выше 50 В должны быть заземлены.
Вопрос 719. Как должны устанавливаться все ванны в автоматических линиях гальванических покрытий?
Ответ. Должны устанавливаться на изоляторах для защиты ванн от потенциала, возникающего при блуждающих токах.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.