影響鹽水系統正常生產的因素及處理措施

逯軍正，王 慶，王 震

（山東鋁業公司氯堿廠，山東 淄博 255052）

山東鋁業公司氯堿廠分一、二期裝置，燒堿產能為18.5萬t/a，其中一期于2005年7月建成投產，燒堿生產能力為6萬t/a；二期裝置于2008年6月投產，燒堿生產能力為10萬t/a；2010年12月又擴建了2.5萬t/a。鹽水系統采用了“預處理﹢凱膜過濾器”生產工藝，1套預處理器配4臺凱膜過濾器。

1 影響鹽水濃度的因素

（1）由于化鹽池內化鹽水分配管采用碳鋼材質，長期浸到鹽水內腐蝕較慢，而化鹽池內的化鹽水豎管由于鹽水液位變化，不斷與空氣接觸，在管道液氣接觸面上容易發生析氧反應，導致化鹽水管道到化鹽池底部的豎管腐蝕。長期運行后，鹽水泄漏，導致化鹽水不經化鹽直接進入鹽水折流槽，造成鹽水濃度偏低。處理措施：如果出現鹽水濃度低的生產事故，通過上鹽臨時調整，使用原鹽覆蓋管道泄漏處，暫時處理。鹽水系統化鹽池大都采用一用一備運行方式，備用化鹽池要及時清理干凈，通過檢測發現鹽水濃度偏低時，切換化鹽池。

（2）加壓泵前都設有自引罐，防止泵抽空，每次停泵后再開泵時都需補水，故在自引罐上設有一次水。容易因操作失誤造成一次水進入系統，鹽水濃度偏低。處理措施：每次切泵后，都要檢查一次水閥門開度，并寫入設備操作票內，防止一次水進入系統，導致事故再次發生。

（3）化鹽池內鹽泥較多，導致鹽層較低，鹽水化鹽時間縮短，濃度偏低。由于原鹽所帶雜質會逐漸在化鹽池底部形成鹽泥，并隨時間的加長，鹽泥層逐漸加厚，化鹽水通過的鹽層逐漸降低，導致鹽水濃度逐漸偏低。處理措施：定期切換化鹽池。由于原鹽質量不同，崗位人員應使用比重計每小時檢測一次鹽水濃度，化驗室每班檢測2次鹽水濃度，出現濃度波動，及時匯報，根據情況切換化鹽池。

（4）配水系統補一次水較多，導致鹽水濃度偏低。電解槽發生電解反應后，陽極室物料減少，當電解槽高負荷運行時，鹽水系統鹽水總量減少較多；當電解槽低負荷運行時，鹽水系統鹽水總量減少較少，故鹽水系統需不定期補充一次水以平衡鹽水系統物料，當配水液位較低時，如果補充一次水較多，可能造成鹽水系統濃度偏低。處理措施：根據電解槽負荷率計算鹽水消耗量，結合鹽水罐及配水系統容積，盡可能不間斷補充一次水，做好配水系統物料平衡。

2 影響鹽水流量的因素

（1）配水罐液位指示出錯，導致配水罐沒水，化鹽泵沒流量，影響鹽水流量。曾出現化鹽泵不上量，鹽水沒有流量現象，經排查化鹽泵、化鹽水管道，確認沒有問題后，發現主要是配水罐物料液位太低，其原因是配水罐液位顯示有誤，補上一次水開啟化鹽泵后，鹽水流量正常。處理措施：崗位人員加強巡檢，現場定時手動測量配水液位，同時，定期通知儀表工校正液位計。

（2）為保證鹽水濃度，在化鹽水管道上加有蒸汽，會導致鹽水溫度控制較高，使化鹽水管道內襯脫落，造成化鹽水流量不足，嚴重時鹽水罐液位低電解槽停車。曾發生過化鹽水管道堵塞，導致全廠停車。拆開管道后，發現管道內襯脫落嚴重，堵塞管道。化鹽水管道質量較差也是一個原因。處理措施：需保持鹽水高液位，一旦出現問題時，可有緩沖時間進行處理。準備不同長度的鋼襯管道，出現問題后及時更換。如果沒有合適管道，可以及時將管道內襯除去，暫時使用，再另行更換。

（3）加壓泵自引罐漏或自引罐進口管道漏，進氣導致加壓泵不上量。一般地，插入到前反應池的自引管道容易腐蝕泄漏，補滿前反應罐液位后，加壓泵仍不上量，檢查加壓泵沒問題，又拆除了加壓泵后面管道，也未發現堵塞，最后發現是自引罐漏氣，焊補后開泵正常。處理措施：按車間規定，定期切換加壓泵，發現問題及時反饋、處理，保證備用設備起到備用作用。

（4）原鹽質量差，含鈣、鎂較高，導致預處理器返渾。特別是每年7-10月，原鹽質量普遍較差，主要是鹽場曬鹽時間較短，部分鈣鎂附在原鹽內部，原鹽結晶質量不好。處理措施：制定管理制度，采用分廠與車間兩級控制，分廠測樣合格后，由車間進行試驗，同時，進廠后，分廠還需進一步復檢，合格后方可批量進廠。

（5）預處理器凝聚室最外層擋板腐蝕穿透，導致渾濁的鹽水直接到清液管，致使鹽水返渾，影響流量，最終導致電解槽壓負荷或停車。2011年8月，預處理器出口頻繁出現返渾現象，通過調整三氯化鐵流量、加大排泥量及更換原鹽等措施，仍未好轉，經過分析，認為可能是預處理器內部管道腐蝕，排空預處理器后發現凝聚室最外層擋板腐蝕確實較嚴重，導致預處理器返渾。處理措施：從加壓泵出口到加壓溶氣罐之前連接管道直接進入后反應，使用精制鹽，隔出預處理器，進行焊補，處理完后，將預處理器并入系統。

（6）三氯化鐵管道堵塞，流量提不上去，導致預處理器返渾，影響流量，導致電解槽壓負荷或停車。處理措施：增設1條備用管道，2條管道互為備用，及時清理。同時，常備部分精制鹽，特殊情況下使用。

（7）后反應罐中間縮口限流，導致鹽水供應不上，影響電解槽負荷。曾發生過鹽水流量提不上去，提高流量后，預處理器開始溢流，致使鹽水液位補不上去，排空反應罐后，發現中間縮口鹽結晶堵塞嚴重，處理后，鹽水系統正常。處理措施：將鹽水液位補高，同時，將后反應罐排泥管道連接到中間罐，中間泵出口由到后反應罐改至進液高位槽，停鹽水系統，使用中間泵將后反應罐排凈，對后反應罐進行處理。建議定期清理后反應罐中間縮口處，防止鹽結晶堵塞。

（8）后反應罐下排泥積泥較多，影響后反應罐到高位槽流量，導致鹽水量供應不上。處理措施：后反應罐定期排泥，如嚴重到排不出泥時，將鹽水液位補高，同時，降低電解槽負荷，停鹽水系統，對后反應罐進行處理。

（9）凱膜過濾器控制反沖的浮子損壞，導致過濾器不反沖，堵塞管道，影響鹽水流量。處理措施：加強巡檢，及時維修或更換，在維修期間，使用手動排泥維持生產。

3 造成鹽水系統冒槽的因素

（1）酸洗過濾器后，置換時，回收水池冒槽。酸洗過濾器排酸后，膜過濾器內還有酸性物料，需使用鹽水置換為堿性，合格后才可并入系統。原先置換的酸洗水直接進入化鹽池出口折流槽內，這樣，如果加堿不及時，可導致酸性鹽水直接進入預處理器造成事故，為此，將酸洗鹽水排至回收水池，與膜法脫硝滲透液同進入回收水池，在進配水罐之前加堿進行調節。由于回收水池容積較小，置換較快時，容易造成回收水池冒槽。處理措施：修訂酸洗過濾器操作票，加強崗位之間聯系，酸洗膜后鹽水返回回收水池時，要調整好流量。

（2）鹽水過堿量指標不合格，返回配水系統時導致回收水池冒槽。

當預處理器出口或過濾器出口鹽水過堿量偏低時，鹽水中鈣鎂離子較多，會污染電解槽離子膜，所以，不合格的鹽水不能進入鹽水罐，需返回配水系統重新制備鹽水。為盡快置換鹽水，一般情況下，鹽水返回時流量都較高，如果操作不當，閥門操作錯誤，大流量的鹽水返回時，進入回收水池，會導致回收水池冒槽。處理措施：制定不合格鹽水返回操作票，出現鹽水需返回重新制備時，要先確定閥門開關情況，確定后再進行返回操作。

（3）儀表風壓低或儀表風管道堵塞，過濾器6#及4#自動閥打開，鹽水冒槽。由于儀表氣系統都采用碳鋼管道，當儀表氣含水較高時，會在儀表氣管道內形成鐵銹，容易在彎頭處或變徑處發生堵塞，致使儀表氣壓力低導致氣動閥失效。處理措施：利用大修計劃，清掃儀表風管道，同時，定期疏通更換儀表風軟管，當出現儀表風低時，及時關閉反沖及排渣手動閥，暫時使用手動操作，儀表氣正常后，恢復自動控制。

（4）預處理器頂部排泥管道漏，鹽水直接進入鹽泥罐，導致鹽泥罐冒槽。處理措施：使用精制鹽后，隔出預處理器進行焊補。

4 造成電解槽停車的因素

（1）下雨時，雨水沖洗鹽場內原鹽，將原鹽表面的大部分鈣鎂離子沖下，如果雨水直接進入系統，會導致鹽水鈣鎂含量突升，導致鹽水內加不上堿，進槽鹽水鈣鎂高，電解槽停車。處理措施：下雨時，各個崗位加強聯系和檢測，杜絕雨水直接進入系統，如需進入系統，要調至堿性，并緩慢加入，防止預處理器返渾或電解槽停車。

（2）鹽水中NaOH 指標低，不合格鹽水進入鹽水罐，導致電解槽停車，槽電壓上升。處理措施：前反應崗位加強NaOH 指標調整，定時做樣，后反應崗位要確保不合格鹽水不進入鹽水罐，出現指標不合格時，及時返回配水系統。

（3）碳酸鈉泵不上量，鹽水流量沒做相應調整，導致鹽水沒過堿量。處理措施：如果發現碳酸鈉加不上，將鹽水系統停下直至碳酸鈉正常，防止不合格鹽水進電解槽；如果未及時發現，需查看流量曲線，觀察未加上碳酸鈉的時間，及時檢測鹽水罐指標，如果不合格，及時通知調度電解槽停車，并隔出鹽水罐加快置換；如果罐內合格，將膜出口不合格鹽水返回配水系統。

（4）凱膜過濾器膜組脫落，鹽水未經過濾直接進入鹽水罐。處理措施：采用膜控制人員及后反應人員二道巡檢，及時發現問題，及時更換。車間不定期查崗或通過監控等措施督促巡檢。

（5）洗膜時，未關膜出口閥門或未關反沖閥門，導致酸性水進入系統，鹽水沒過堿量，造成電解槽停車，槽電壓上升。處理措施：酸洗人員嚴格按照操作票，后反應及時取樣，保證指標合格。一旦罐內指標不合格，電解槽及時停車，同時隔出鹽水罐，加快置換速度；如果罐內合格及時將不合格鹽水返回配水罐。

（6）鹽水罐液位顯示不準，液位較低時，較臟的鹽水進入電解槽。處理措施：定期校正液位計，同時現場巡檢，發現不一致時，通知儀表處理。

5 影響裝置安全的因素

（1）由于蒸汽加入采用手動閥控制，停蒸汽時，鹽水可能壓到蒸汽管道中，送蒸汽后在蒸汽管道內形成氣錘，造成管道振動，存在安全隱患，同時造成蒸汽管道鹽水腐蝕。處理措施：車間制定操作票，停蒸汽時，及時通知崗位人員，先關閉蒸汽手動閥，同時，加設蒸汽單向閥。

（2）預處理器上排泥內外圈堆積鹽泥太多，導致頂部塌陷。處理措施：定期清理預處理器頂部鹽泥，防止發生危險事故。

（3）酸洗過濾器時，會產生酸霧，為此，根據情況增設了水力噴射器，將酸洗時產生的酸霧回收至鹽酸罐，同時，將鹽酸罐排空口封閉。如果酸洗過濾器時未開抽空閥門，將鹽酸罐抽成真空，造成罐體塌陷，酸液外流。處理措施：嚴格按照酸洗過濾器操作票執行，步步檢查，同時有人確認。

6 影響鹽水指標檢測的因素

由于電解槽停車等原因導致游離氯高，特別是預處理器隔出檢修時，鹽水流程縮短，后反應仍有部分游離氯，游離氯能氧化甲基橙及苯酚等指示劑，導致過堿量檢測不出來，造成誤判，將電解槽停車。處理措施：鹽水中有游離氯時，先加入少量亞硫酸鈉，消除掉游離氯后再進行檢測。

7 總結

通過與同行交流，鹽水崗位出現較大生產事故的70%是因為未巡檢到位或未及時檢測。一旦出現過堿量低，鈣鎂升高事故，不僅造成長時間停車，同時會嚴重污染離子膜，槽電壓上升，嚴重時需更換離子膜。因此，鹽水生產最重要的是加強操作人員的責任心，及時巡檢。