Instalações de eletrólise e instalações de revestimentos galvânicos. Requerimentos gerais

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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
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Seção 7. Equipamentos elétricos de instalações especiais

Instalações de eletrólise e instalações de revestimentos galvânicos. Requerimentos gerais

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Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE)

Comentários do artigo

7.10.8. O circuito de alimentação (grupo ou individual) de plantas de eletrólise e plantas de galvanoplastia, bem como os tipos, tipos, parâmetros e número de unidades retificadoras e seu design, material e seção transversal dos dutos de corrente de conexão e dos barramentos dos próprios banhos devem ser seleccionados, em regra, com base numa análise técnica e económica tendo em conta a garantia da necessária fiabilidade do fornecimento de energia.

7.10.9. Para empreendimentos que possuam usinas de eletrólise com subestações conversoras de grande capacidade instalada de unidades retificadoras, recomenda-se a adoção de esquemas de fornecimento de energia separados para a carga do processo de produção de eletrólise com cargas elétricas de equipamentos de energia e iluminação elétrica de todas as instalações principais e auxiliares do empresa através de transformadores abaixadores separados conectados por linhas de transmissão a aparelhagens localizadas perto de fontes geradoras ou a redes elétricas do sistema de alimentação para uma tensão de 110-500 kV de acordo com o esquema "entrada profunda", com um número mínimo de transformação e estágios de comutação (a classe de tensão é determinada com base em cálculos técnicos e econômicos, dependendo do consumo de energia elétrica da empresa).

Unidades retificadoras de usinas de eletrólise para produção de hidrogênio, destinadas ao resfriamento de turbogeradores, são conectadas ao quadro de 0,4 kV para necessidades auxiliares da usina.

7.10.10. O sistema de alimentação no local para cargas tecnológicas e outras cargas elétricas de plantas de eletrólise e plantas de revestimento galvânico deve ser realizado levando em consideração as condições para garantir na rede de distribuição do empreendimento e na interface do balanço das redes elétricas, indicadores de qualidade de energia aceitáveis (PQE) de acordo com GOST 13109.

A fim de limitar o conteúdo de componentes de tensão harmônica mais alta na rede de alimentação de propósito geral em subestações conversoras de plantas de eletrólise e plantas de galvanoplastia, recomenda-se usar unidades retificadoras com um grande número de fases de retificação, com uma retificação multifásica equivalente modo em cada uma das unidades (grupo de unidades) e outras soluções técnicas para compensação de componentes harmônicos. Decisões específicas sobre compensação de componentes harmônicos na rede de distribuição do empreendimento são tomadas com base em cálculos técnicos e econômicos relevantes.

7.10.11. Nas instalações de eletrólise, uma série de banhos-eletrolisadores de eletrólise deve ser atribuída a receptores elétricos de categoria I em termos de grau de confiabilidade da fonte de alimentação.

As categorias de outros receptores elétricos de instalações de eletrólise e receptores elétricos de instalações de galvanoplastia devem ser determinadas de acordo com os padrões da indústria para projeto tecnológico.

7.10.12. No que diz respeito ao perigo de choque elétrico para as pessoas, os locais das instalações, oficinas¹⁾ (estações, edifícios, departamentos) de eletrólise e revestimentos galvânicos são classificados como locais com perigo aumentado.

1. Loja de eletrólise - um conjunto de edifícios de eletrólise (edifícios) de uma ou mais séries. A oficina de eletrólise também pode incluir um departamento de fundição, salas auxiliares e de serviço.

7.10.13. A tensão dos receptores elétricos instalados nas oficinas (estações, edifícios) de eletrólise, via de regra, não deve ultrapassar 1 kV de corrente alternada e retificada. Com um estudo de viabilidade adequado, é permitido o uso de retificadores com tensão nominal superior para alimentar uma série de células de eletrólise.

7.10.14. As luminárias para iluminação geral - a "luz superior" dos corredores (prédios) de eletrólise - podem ser alimentadas por eletricidade de transformadores de uso geral com tensão secundária de 0,4 kV com neutro aterrado. Ao mesmo tempo, no térreo de prédios de dois andares e de um andar, caixas metálicas de lâmpadas, reatores, caixas de junção, etc. elementos de fiação elétrica devem ser isolados das estruturas de construção do edifício.

Caixas de metal de luminárias suspensas, balastros e caixas de junção localizadas a uma altura de mais de 3,5 m do local de manutenção do eletrolisador não precisam ser isoladas de estruturas de aço.

7.10.15. A iluminação local estacionária em oficinas (edifícios, corredores) da eletrólise, por via de regra, não se necessita. Uma exceção são as principais instalações de produção de plantas de eletrólise para a produção de cloro (ver 7.10.47).

7.10.16. As lâmpadas elétricas portáteis (manuais) usadas em salas de eletrólise (edifícios) e em oficinas auxiliares (oficinas) devem ter uma tensão não superior a 50 V e ser conectadas à rede elétrica por meio de um transformador de isolamento de segurança classe II de acordo com GOST 30030.

7.10.17. As ferramentas elétricas (furadeiras elétricas, furadeiras elétricas, aspiradores elétricos, etc.) utilizadas em salas de eletrólise (caixas) devem ser duplamente isoladas e conectadas à rede elétrica através de um transformador de isolamento.

7.10.18. Motores elétricos, aquecedores elétricos e outros receptores elétricos CA, cujas caixas estão diretamente conectadas à carcaça do eletrolisador isoladas do solo, como regra, devem ter uma tensão não superior a 50 V. Recomenda-se o uso de motores elétricos especiais para uma tensão de 50 V com isolamento reforçado em um design que atende às condições do ambiente.¹⁾

Os motores elétricos para tensão de 50 a 380 V CA podem ser usados nas seguintes condições: motores elétricos ou um grupo de motores elétricos instalados em até 15 eletrolisadores conectados a uma rede de uso geral (a um transformador de uso geral com neutro isolado ) através de um transformador de isolamento.

Aquecedores elétricos portáteis com potência de até 120 kW (instalados no eletrolisador para o período de aquecimento) podem ser conectados à rede de alimentação por meio de um transformador de isolamento localizado fora da sala com banhos de eletrólise, desde que o comprimento total da distribuição de tensão secundária a rede não excede 200 m e é fornecido um bloqueio que exclui a ativação simultânea de aquecedores de vários eletrolisadores.

1. O requisito de isolamento reforçado de motores elétricos não se aplica às instalações de eletrólise para produção de cloro, além disso, nessas instalações, é permitido conectar um motor elétrico ou um grupo de motores elétricos relacionados a apenas um eletrolisador a um transformador de isolação comum.

7.10.19. As salas das instalações de eletrólise, nas quais o hidrogênio é liberado ou circulado no equipamento selado durante a eletrólise, devem ser equipadas com ventilação de exaustão com indução natural (com defletores ou lanternas de aeração), o que exclui a formação de espaços não ventilados sob o teto.

Tais instalações, onde, de acordo com as condições do processo tecnológico, é excluída a formação de excesso de pressão de explosão na sala calculada de acordo com NPB 105-95 superior a 5 kPa, de acordo com a classificação dada em GOST R 51330.9, uma zona explosiva da classe 2 e apenas na parte superior da sala. A zona explosiva é aceita condicionalmente a partir da marca de 0,75 da altura total da sala a partir do nível do piso, mas o limite inferior da zona não pode ser superior à pista do guindaste.

Nesta zona, sob o teto da sala, devem ser colocados sensores (em regra, pelo menos dois por cada 36 m2 de área da sala), ligados a um sistema automatizado de monitorização da concentração de hidrogénio no ar. O sistema deve fornecer alarmes sonoros e luminosos, bem como bloquear (ou desligar) os dispositivos de partida de motores elétricos e outros receptores elétricos de equipamentos de manuseio (se tais dispositivos elétricos estiverem disponíveis nesta sala), quando o conteúdo de hidrogênio no controle área da sala excede 1,0 vol. %.

7.10.20. Nas instalações de instalações de eletrólise com zonas explosivas para iluminação elétrica, como regra, devem ser utilizados dispositivos de iluminação completos com guias de luz com fenda (KOU). As fontes de luz desses dispositivos são colocadas nas câmaras que fazem parte do COA. A junção das câmaras com as guias de luz deve garantir que o grau de proteção das guias de luz nas laterais das câmaras não seja inferior a IP 54. As câmaras da CCU devem ser colocadas fora da atmosfera explosiva na parede adjacente à não adjacente - sala explosiva, ou na parede externa.

Além do KOU, recomenda-se o uso de luminárias de uso geral instaladas:

atrás de janelas com vidros duplos sem abertura, sem travessas e aberturas;
em nichos especiais com vidros duplos na parede;
em lanternas especiais com vidros duplos no teto;
em caixas de vidro.

Nichos e lanternas devem ser ventilados com ar natural de fora.

As caixas envidraçadas devem ser sopradas sob pressão positiva com ar limpo. Em locais onde é possível a quebra do vidro da caixa, deve-se utilizar vidro de segurança para o envidraçamento.

7.10.21. Recomenda-se que as salas (caixas) de eletrólise sejam equipadas com mecanismos de elevação e transporte para trabalhos de instalação, tecnológicos e de reparo. Nas salas das instalações de eletrólise, nas zonas superiores das quais pode haver zonas explosivas (ver 7.10.19), esses mecanismos (seus equipamentos elétricos) devem ser projetados de acordo com os requisitos do cap. 7.3.

Em edifícios de eletrólise com pontes rolantes, as escadas para baixar o operador do guindaste da cabine do guindaste devem ser feitas de material não condutor. Se tais edifícios não tiverem uma galeria para manutenção das pistas do guindaste, deve ser feito um projeto para garantir a descida segura do operador do guindaste quando a cabine do guindaste estiver parada fora do local de pouso (por exemplo, em caso de acidente).

7.10.22. Os condutores (barramentos) das usinas de eletrólise, via de regra, devem ser feitos de pneus de alumínio ou liga de alumínio com maior resistência mecânica e à fadiga. Os barramentos condutores devem ser protegidos com vernizes resistentes à corrosão e em áreas com temperatura operacional de 45 ºС e acima - com vernizes resistentes ao calor (com exceção dos barramentos em caixas de eletrólise de alumínio).

As conexões de contato dos barramentos dos barramentos devem ser feitas por soldagem, com exceção dos banhos intermediários, bem como dos barramentos de derivação (barramento) e da conexão dos barramentos a retificadores, comutadores e outros dispositivos, a tampas ou placas terminais de eletrolisadores.

Fios ou cabos com isolamento e revestimento resistentes ao calor devem ser usados para instalação ao longo de eletrolisadores em áreas de alta temperatura.

Para derivar a célula eletrolítica (banho de eletrólise) removida da série operacional, um dispositivo de derivação estacionário ou móvel (seccionador, interruptor, curto-circuito, dispositivo de derivação de comutação de metal líquido) deve ser fornecido. O dispositivo de derivação móvel deve ser isolado da terra.

A redução da influência dos campos magnéticos na operação de dispositivos e instrumentos localizados no hall (prédio e outras instalações industriais) de eletrólise, bem como na operação dos próprios eletrolisadores, deve ser garantida pelo cumprimento dos padrões da indústria de a produção correspondente.

7.10.23. O isolamento elétrico de uma série de banhos de eletrólise, estruturas de construção do edifício, comunicações (condutores de corrente, tubulações, dutos de ar, etc.) devem excluir a possibilidade de introduzir o potencial de aterramento na sala de eletrólise (edifício) e remover o potencial do hall (edifício) (ver também 7.10.24, 7.10.29 .7.10.30 - XNUMX).

O isolamento elétrico do solo de uma série de eletrolisadores e banhos de revestimentos galvânicos e condutores de corrente para eles deve estar disponível para inspeção e controle de sua condição.

7.10.24. Nas salas de eletrólise (edifícios) (com exceção das salas com plantas de eletrólise para produção de hidrogênio por eletrólise da água), além dos elementos especificados em 7.10.23, devem possuir isolamento elétrico do solo:

superfícies internas de paredes com altura de até 3 m e colunas com altura de até 3,5 m do nível das plataformas de trabalho do primeiro andar em prédios de um andar ou do segundo andar em prédios de dois andares;
estruturas metálicas e de concreto armado dos canteiros de obras localizadas próximas aos eletrolisadores;
sobreposição de canais de barramento e pisos próximos a eletrolisadores;
tampas de bueiros de metal;
partes metálicas de dispositivos de ventilação localizadas no chão e próximas às paredes da caixa;
tubulações metálicas, suportes e outras estruturas metálicas localizadas dentro das instalações a uma altura de até 3,5 m do nível do solo;
mecanismos de elevação e transporte (ver 7.10.21).

7.10.25. Estruturas de metal e concreto armado de locais de trabalho próximos a eletrolisadores devem ser cobertas (com exceção de estruturas próximas a eletrolisadores de instalações de eletrólise de magnésio e alumínio) com grades de madeira impregnadas com uma composição resistente ao fogo que não afete adversamente suas propriedades dielétricas, ou de outro material dielétrico.

7.10.26. As entradas dos barramentos para a caixa de eletrólise (prédio) devem ser protegidas por malha metálica ou estrutura feita de materiais eletricamente isolantes em uma estrutura metálica até uma altura de pelo menos 3,5 m do nível do piso. As grades ou estruturas metálicas devem ser isoladas do condutor.

7.10.27. Os condutores das instalações de eletrólise, com exceção dos interbanhos, condutores shunt e condutores de corrente (descidas) para banhos terminais, devem possuir vedação nos seguintes casos:

quando seções horizontais de dutos de corrente estiverem localizadas acima das passagens a uma altura inferior a 2,5 m acima do nível do piso ou quando estiverem na zona de movimentação de guindastes e transporte de lojas1;
a uma distância inferior a 2,5 m entre condutores de corrente localizados a uma altura inferior a 2,5 m acima do nível do solo e tubulações ou equipamentos aterrados¹⁾;
quando os condutores de corrente estiverem localizados próximos aos locais de pouso de pontes rolantes, se a distância deles até esses locais for inferior a 2,5 m.

7.10.28.1 Nas salas de eletrólise (com exceção das salas com plantas de eletrólise para produção de hidrogênio por eletrólise da água), não é permitida a instalação de linha de aterramento para receptores CA trifásicos de mecanismos de produção. Para tais receptores elétricos, partes condutivas expostas devem ser conectadas ao condutor PE. Como medida adicional, um dispositivo de corrente residual pode ser usado.

Partes condutoras abertas de receptores elétricos AC a uma distância deles para as partes condutoras de corrente dos eletrolisadores de menos de 2,5 m devem ter uma bainha isolante removível.

1. Não se aplica a instalações de eletrólise de alumínio.

7.10.29. Recomenda-se que as tubulações em edifícios de eletrólise de alumínio, em oficinas e em salas de eletrólise (com exceção de salas com instalações de eletrólise para produção de hidrogênio por eletrólise de água) sejam feitas de materiais não condutores.

Ao usar tubulações metálicas (incluindo as revestidas com borracha), devem ser usados tubos e dutos de proteção, inserções eletricamente isolantes, suspensões e isoladores.

Devem ser tomadas medidas para reduzir as correntes de fuga - para remover a corrente das soluções que entram ou são removidas dos eletrolisadores por meio de tubulações isoladas ou feitas de materiais não condutores (fiolite, vinil plástico, fibra de vidro, etc.). Recomenda-se o uso de quebra-jatos ou outras medidas eficazes.

7.10.30. Cabos blindados, tubulações metálicas, tubos de proteção, bem como caixas de comunicação para tecnologia, vapor, abastecimento de água, ventilação, etc. em salas de eletrólise (edifícios) devem ser colocados, em regra, a uma altura de pelo menos 3,5 m do nível das plataformas de trabalho ( não inferior a 3,0 m - para salas de eletrólise de soluções aquosas), isoladas do solo ou cercadas, possuem inserções eletricamente isolantes na entrada e saída da sala (prédio), bem como nos locais de torneiras para eletrolisadores e conexão a eles.

Quando localizados nas salas de eletrólise (edifícios) das comunicações listadas abaixo da altura especificada, elas, além disso, devem ter dois estágios de isolamento elétrico das estruturas do prédio, bem como inserções de isolamento elétrico ao longo do comprimento da sala (edifício), colocados de acordo com os requisitos dos padrões da indústria.

O cabo, no qual os fios ou cabos são conectados na sala de eletrólise (edifício), deve ser eletricamente isolado das estruturas do prédio.

7.10.31. As linhas de cabos das instalações de eletrólise devem ser colocadas ao longo de rotas onde as situações de emergência são improváveis (por exemplo, é impossível para o eletrólito fundido entrar durante a saída do eletrólito de emergência do eletrolisador).

7.10.32. Equipamentos elétricos instalados em fundações, estruturas e outras estruturas não devem ter conexões elétricas destacáveis escondidas da observação. Conexões elétricas destacáveis devem ser facilmente acessíveis para manutenção e reparo.

7.10.33. As aparelhagens elétricas com tensão até 1 kV para redes de energia e iluminação devem estar localizadas a uma distância de pelo menos 6 m de condutores de corrente não fechados ou partes de eletrolisadores que sejam energizados com corrente retificada.

7.10.34. A central de distribuição e (ou) instrumentação e automação (quando a sua necessidade se justifique) deve ser dotada de meios adequados para a regulação e controlo dos processos tecnológicos de eletrólise e monitorização do funcionamento dos equipamentos, incluindo conversores, bem como de um sistema de alarme que notifique das partidas, paradas e violações do funcionamento do equipamento ou em danos de isolação em circuitos elétricos controlados.

7.10.35. Para habilitar o equipamento que está fora de vista, um alarme de partida deve ser fornecido. Também é recomendado o uso, em casos justificados, de dispositivos ópticos (espelhos, tubos telescópicos, etc.) e aparelhos de televisão industrial.

7.10.36. Nas instalações de eletrólise, nas quais, em caso de emergência, seja necessário o desligamento imediato da alimentação eletrolítica, na sala de eletrólise e na sala do painel central de controle e (ou) do painel de instrumentação, botões de pressão para emergência desligamento dos retificadores deve ser instalado. Deve ser excluída a possibilidade de utilização destes dispositivos para posterior inclusão de retificadores em operação.

7.10.37. As plantas de eletrólise, nos eletrolisadores dos quais pode aparecer aumento de tensão (por exemplo, devido ao "efeito ânodo"), devem estar equipadas com um alarme para alertar o pessoal sobre isso.

7.10.38. Alto-falante e (ou) comunicação telefônica devem ser fornecidos nas instalações da produção de eletrólise, inclusive na subestação conversora, de acordo com o sistema de serviço aceito no empreendimento (planta piloto).

7.10.39. Para controlar o modo de operação de uma série de banhos nas instalações de edifícios, estações (lojas) de eletrólise ou em uma subestação de conversão, deve-se fornecer o seguinte:

amperímetro para cada série;
voltímetro para cada série e cada caixa, caso sejam alimentados por barramentos;
um voltímetro para cada banho (ou um voltímetro com chave multiposição para um grupo de banhos) nos casos em que o processo tecnológico é realizado nos banhos de acordo com a tensão de operação;
dispositivos (dispositivos) para monitorar o isolamento de cada sistema de barramentos de corrente retificada ou um grupo de eletrolisadores, alimentados por uma rede de corrente retificada controlada ou por uma rede de corrente alternada por meio de transformadores de isolamento individuais ou em grupo;
contadores de volt-hora ou ampère-hora (dependendo dos requisitos tecnológicos) para uma série ou grupo de banhos;
medidor de consumo de energia elétrica instalado no lado primário do transformador conversor da unidade retificadora.

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