1 发生大正压差和负压差
因为阳极液电导率远远小于阴极液电导率，电解槽正压差比负压差降低槽电压更多。若正压差过大，将使阳极永久变形，极距增大，电压上升，而且易损坏膜；若正压差过小，不仅易使槽电压上升，而且使压差波动，膜因震动而受损。在开停车，特别是紧急停车时，操作不当或设备有问题，最易出现负压差，不仅使槽电压上升，而且使平时贴向阳极一侧的膜反移贴向阴极，阴极表面铁锈(磁铁粉)、镍涂层和其他沉淀物不仅污染膜，而且易使膜因移动而损坏；若负压差过大，不仅使膜损坏，槽电压上升，而且使阴极永久变形或极网开焊。
复极电解槽压差是电解槽操作的关键。压差频繁波动，离子膜会因电极反复摩擦受到机械损伤，特别是离子膜已经有褶皱时，就容易在膜上产生裂纹。因此，除了电极表面要做得光滑，而且要阴极室的压力大于阳极室的压力，使膜紧贴阳极，同时要严格控制阴极室和阳极室的压差，使其保持在一定范围内，以防止膜因颤动而造成损伤。
1.1 事例1
1988年6月27日，某企业的旭化成强制循环复极标准电解槽，因空气压力低而联锁停车。其中的1台槽碱液进口A阀被塑料填料碎块卡住(碱液循环泵开着)，碱液出口阀又关上，致使电解槽压差急剧升高，使膜漏70余张，其中大漏26张，8张膜有100 mm长的裂口，无法再补。阳极网变形，内陷最高达9.5 mm。补好漏膜，于7月15日重新开车。因阳极网变形，极距加大，使单槽电压升高30~50 mV；因极距不均，电流分布亦不均，使电流效率下降1%~2%；因阳极变形，有的膜面未贴在阳极网上，当电解槽压差波动时，膜将发生激烈震动，缩短膜的寿命。
1.2 事例2
某企业电脑死机，氯气总管压力自控阀PICZA-216和氢气总管压力自控阀PICZA-226关闭，未及时开排气阀(氢气排空，氯气去除害塔)，使电解槽压差过大，造成A槽(蓝星北化机MBC-2.7)70多个单元槽阳极网严重变形、开焊。送蓝星北化机修理，其中18个单元槽换新网。
1.3 事例3
2003年，某企业的蓝星北化机低电流密度自然循环复极槽ZMBCS正常运转，因氢气总管自控调节阀PICZA-226压力假低，自控阀关小后造成实际压力突然升高，使压差升高，阳极网变形。
1.4 事例4
2004年，某企业的蓝星北化机ZMBCH电解槽停车，PICZA-226开10%，阴极循环槽F-279 的N2流量为50 m3/h，气相压差高达20 kPa，阳极网变形。
1.5 事例5
2004年，某企业的1台蓝星北化机ZMBCH电解槽停车时正压差为9 kPa，开车前未进行膜试漏，因有1张膜大漏，使氯中氢含量升高，发生小爆炸。可见若停车时发生异常情况，开车前要进行膜试漏，膜漏时一定要停车，换膜后再开车。
1.6 事例6
2005年6月，某企业蓝星北化机ZMBCH电解槽正常运转时，氢压机抽力突然下降，使氢气总管压力高达90 kPa，造成压差过大，人为紧急停车(未投入联锁)，阳极网内陷7 mm，膜漏数张。换漏膜开车，漏膜补好备用。
1.7 事例7
2005年11月，某企业的蓝星北化机ZMBCH电解槽停车，阴极液进口阀不严，造成电解槽压差过大，阳极网内陷5 mm左右，膜漏数张，再开车后槽电压略有上升。几个月后，经蓝星北化机对阳极网进行矫正修理，重新开车。
1.8 事例8
2006年2月，某企业的蓝星北化机ZMBCH电解槽，开车时氢气PICZA-226两端手动阀未开，因氢气压力剧增，造成压差过大，阳极网内陷4~5 mm，槽压略有升高，膜漏20余张。换漏膜后开车，漏膜补好备用。
1.9 事例9
2006年，某企业的1台蓝星北化机ZMBCH电解槽气相压差10 kPa(氢气为0，氯气为-10 kPa)，膜漏12张，氢气、氯气混合爆鸣，打火花。停车换膜，漏膜补好备用。
1.10 事例10
2006年，某企业1台蓝星北化机ZMBCH电解槽联锁停车，阴极循环槽充氮气流量为50 m3/h，压差升至10 kPa，后将氮气流量减至30 m3/h，压差转为正常。
1.11 事例11
某电化厂进行化工投料试车，发现氯气洗涤冷却塔后钛鼓风机回流控制阀故障。仪表检修人员在检修和检查时未联系操作人员，并且误导致该回流阀突然关闭，造成电解槽氯气出口总管负压骤升，达到6.87 kPa，随后发生电解槽出口氯气总管至氯气干燥全系统爆炸，化工试车被迫停止。
1.12 事例12
1990年6月，某企业的旭化成强制循环复极电解槽停车，因电解槽阳极液进口阀关闭不严，产生-10 kPa负压差，使100台单元槽的阴极网变形，严重者33台，阴极网在单元槽中部的焊缝被打开，造成19张膜损坏。后经修复、补膜，重新开车。
1.13 事例13
1997年11月，某企业的蓝星北化机MBC-2.7电解槽，因种种原因出现大反压差，使膜漏70余张，阴极网严重变形开焊。后经制造厂修复，重新开车。
1.14 事例14
2003年12月，某企业的蓝星北化机ZMBCS电解槽开车充液后循环，因阴极出口溢流阀未关，氢气压力为0，氯气出口压力为20 kPa，使电解槽出现大反压差，膜漏受损。
1.15 事例15
2008年，某企业的蓝星北化机ZMBCH电解槽，过滤盐水泵扬程高达70 m(要求扬程是55~60 m)，又无回流和压力表，盐水高位槽液位高，将盐水放入阳极液循环槽D-260，因阀开的太大，D-260液位太高，封住了氯气进口(联锁未投入)，使反压差高达-71 kPa(规定-1 kPa时联锁停车)，28台单元槽阴极网严重变形，最大内陷10 mm，膜漏多张，其中1张撕裂严重，无法再补。制造企业派员工到现场将阴极网修复(揭网，找平，再焊)后开车，并将过滤盐水泵改为变频控制。
1.16 小结
上述11家出现大正压差和4家发生大反压差给出的教训如下。
(1)开停车一定要按操作规程进行，仔细检查确认阀门开关情况，绝不能发生误操作。
(2)采购关键阀门和仪表等设备时，一定要注意品质。
(3)电解槽联锁停车，氢气自控调节阀PICZA-226开10%，阴极液循环槽F-279 氮气流量为30 m3/h；若上述阀位全开，氮气流量为50 m3/h。
(4)停车时若未按操作规程操作，开车前一定要进行膜试漏。
(5)工程项目设计审查和安装后验收要细致，发现问题及时改进，以免给正常运转带来不应有的损失。建议工程项目全部安装后再进行验收，以免漏项，检查不到。
(6)各种仪表要经常校核，发现问题及时改正，确保仪表安全准确运行。
(7)总管氢气和氯气压差、电解槽出口氢气和氯气压差、各电解槽出口氢气和氯气压差，因阻力降的原因是不同的。正常运转时，要以电解槽出口氢气和氯气压差为准。
2 阴极室超压
2002年，某企业的蓝星北化机MBC-2.7电解槽停车充氮气，因无阴极液水封槽DP-234(原来有，后去掉)，5 m氮气水封槽又出现问题，致使0.2 MPa压力氮气直接通入电解槽阴极室，造成超压，使阴极网严重变形开焊，后修好。教训是：槽后阴极液水封槽不能去掉，只有它才能保证电解槽阴极室充氮气压力不超过3 kPa。
3 油压不正常
1988年，某企业的2台旭化成标准强制循环复极电解槽，开车后锁定前，油压突然下降，使阴极端框垫片被挤出，严重漏液，不仅阴极端框电极被击穿，而且膜烧毁。为杜绝此类事故再次发生，除了确保油压稳定，锁定螺母开车前可调到离锁定位置20 mm。当温度达到80 ℃时，锁定螺母调整离锁定位置1~2 mm。电解槽操作时要时刻注意锁定螺母位置，随时调整，始终保持距锁定螺母位置1~2 mm，直到锁定。
4 膜未试漏
2007年，某企业的蓝星北化机MBC-2.7和ZMBCH电解槽各2台，外线停电，电解槽大正压高达82 kPa，膜大漏4张，开车电流升至2 kA并网，电流4 kA时因氯中氢含量高而发生爆炸。爆炸路线是氯气自控阀后总管、钛管冷却器封头、水雾捕集器到填料干燥塔。教训是：紧急联锁停车过程发生异常情况时，再开车前必须进行膜试漏。
5 电解槽进出口软管堵
5.1 阴极液进口软管堵
5.1.1 事例1
2003年7月，某企业的2台蓝星北化机ZMBCS-2.7电解槽中的1台开车，3个单元槽阴极液进口软管被铁杂质堵塞，单槽电压升高0.2~0.3 V；停车清洗后再开车，运转正常。预防措施是：①新开车假膜水运转时间长些为好；②阴极系统(不进电解槽)进行碱液循环加热并放过滤网，直至滤网无杂质为止。
5.1.2 事例2
1988年，某企业的旭化成强制循环复极电解槽曾多次发生碱系统管路和阀门(钼钛合金DN 200)被高温高浓碱腐蚀的产物(一般为铁锈)堵塞阴极液进口软管，使单槽电压上升。解决的措施是：①选择高品质不锈钢阀门；②阴极液进口软管堵塞后要停车清洗，若仅一个或几个单元槽阴极液进口软管堵，可停车不排液清洗，但一定要穿戴好劳动保护用品；③连续运转超过1个月的电解槽，如遇停车，要将电解槽阴极液进口总管及软管清洗好。
5.2 阳极液进口软管堵
5.2.1 事例1
1988年，某企业旭化成强制循环复极电解槽曾多次发生盐水澄清时所加过量的助沉剂(苛化麸皮和聚丙烯酸钠)带到离子膜阳极系统，阳极液进口软管被氧化生成的有机氯化物堵塞，使单槽电压升高。解决的措施是：①要适量加入盐水助沉剂；②阳极液软管堵塞后要停车清洗，若仅一个或几个单元槽阳极液进口软管堵，可停车不排液清洗，但操作时一定要穿戴好劳动保护用品；③连续运转超过1个月的电解槽，如遇停车，要将阳极液进口总管和软管清洗好。
5.2.2 事例2
1998年2月，某企业因部分盐水管法兰盘不平，用胶泥修补，开车后胶泥脱落，堵塞盐水进口软管，造成4个单元槽阳极液位突然下降，槽电压升高，单元槽被击穿，膜漏。教训是：发现盐水管法兰面不平，最好停车更换相应的盐水管，使用胶泥修补并保证修补品质。
5.2.3 事例3
某企业电解槽个别单元槽盐水进口软管被NaCl结晶堵塞。原因有：①二次盐水中NaCl质量浓度大于310 g/L；②树脂塔到电解槽距离太远，温差损失大；③二次盐水中NaOH、Na2CO3、NaClO3含量高，加酸后产生NaCl，使进槽盐水中NaCl过饱和结晶。解决措施是：严格控制二次盐水中NaCl、NaOH、Na2CO3、NaClO3含量。
5.2.4 事例4
2005年10月，某企业38号单元槽阳极液进口软管被花生米大小的胶皮堵塞，单槽电压上升0.4 V，使电解槽电位差从0.02 V升至0.5 V。停车清堵，问题解决。
6 联锁失灵
某企业的旭化成强制循环复极标准电解槽外线电源(动力电)故障，联锁(仪表电源与电解槽联锁)失灵，交流电停直流电未停。后给动力电，因压差异常，膜漏，使氯中氢含量高，造成2个单元槽击穿，膜坏3张，30余个单元槽变形，电解槽阳极出口总管变形。教训是：新开车的电解槽停电检修后再开车，或长时间停车后再开车，开车前一定要试联锁是否灵敏可靠，有问题的一定要解决后再开车。
7 电解槽垫片被挤出
离子膜复极槽运转时垫片被挤出的情况时有发生，轻者漏液，重者电极击穿，膜损坏爆鸣着火，给生产带来很大损失。
7.1 事列1
某企业的蓝星北化机复极式离子膜电解槽长期运转后，四角密封面被挤压变形，密封面平整度超标(大于0.6 mm/500 mm)；又因使用国产垫片，特别是阳极垫片比日本进口垫片稍薄等因素，垫片多次被挤出。
7.2 事列2
1989年3月，某企业的旭化成强制循环复极电解槽D槽97#单元槽垫片漏液，对地，阴阳极击穿，联锁停车。将被击穿的单元槽取下，换好备用槽再开车。击穿单元槽修好备用。
7.3 事列3
1990年，某企业的旭化成改良型强制循环复极电解槽(蓝星北化机制造)开车时因个别单元槽密封面平整度、垫片粘贴位置和强度等原因，曾发生垫片被挤出、漏液、电解槽击穿和膜漏。
7.4 事列4
某企业将日本原装改良槽、蓝星北化机制造改良槽和国产化单元槽组装在一起，因槽型不同，单元槽运转时间又不同(时间长会变形)，使垫片有的地方压得很紧，有的地方压得很松，紧者易将膜压坏，松者易漏液。
7.5 事列5
2008年，某企业的蓝星北化机ZMBCH电解槽用国产垫片，稍薄，曾多次被挤出，漏液。频繁开停车影响了生产。
7.6 事列6
2008—2009年，某企业蓝星北化机ZMBCH电解槽因粘贴时垫片环境温度低于10 ℃，影响其粘贴品质，电解槽活动挤压端上下仰角发生位移，开车过程中油压超过规定值，运行中出现过5次槽垫片泄漏，造成个别单元槽被烧及少部分膜损坏。
7.7 事列7
2008年2月，某企业电解工段第5期电解槽开车过程中，4#电解槽因个别单元槽垫片喷出，漏液，极网间局部放电，膜被击穿后，氢气和氯气混合，此时整流系统或极化整流系统未停，氢气与氯气达到爆炸极限后发生爆鸣，泄漏的氢气着火，只能紧急停车，灭火。
7.8 小结
为防止此类事故的发生，应注意以下7点。
(1)油压。关于油压，旭化成离子膜复极电解槽在不同状态下有严格不同规定。油压低，槽密封不好，易漏液；但油压高不仅损害膜，而且易使垫片变形；若油压过高，还可使垫片断裂。
(2)单元槽高度。单元槽高度应均一，即单元槽密封面高度相同，若相差1~2 mm，就会因密封面相切而使垫片断裂。欲使单元槽高度均一，除了保证单元槽制造品质外，还要注意：①试车时单元槽要排列好，保持高度一致，运转过程中若发现膜、垫片、单元槽有问题需要更换时，要保持原单元槽排列顺序，不要颠倒；②单元槽的聚四氟乙烯绝缘垫掉了或因长时间磨损而影响单元槽高度，要重新装好聚四氟乙烯绝缘垫，并保持聚四氟乙烯板与锁孔中心固定距离；③若发现侧杠滑道ABS板断裂、变形，要及时更换，并保持侧杠滑道润滑，缺油则涂覆。
(3)密封面平整度。单元槽密封面局部不可有凹凸。整体不平，可用500 mm标准平尺校核，在19 mm内允许不平度0.3 mm，在500 mm内允许不平度0.6 mm。欲达上述指标要求，关键是把住单元槽制造品质关。发现局部凹凸不平，有麻点要打磨掉，有凹部要补焊打磨，然后再涂钌，以防缝隙腐蚀。经长时间运转，因标准槽三层复合板(钛、碳钢、不锈钢)受冷热收缩膨胀系数不同的影响，或换膜、单元槽、垫片时，单元槽用链子锁住两侧而使单元槽变形，用500 mm标准平尺测量，其不平度大于0.6 mm者，要用特制的矫平机矫正。对于改良槽，若发现单元槽密封面四角高，是由于焊透漏碴所致，需用方铁置于其上，然后用锤击之，将焊点碴打平，密封面四角可矫正过来。经过长时间运转，密封面被腐蚀的要进行补焊处理或更换新的密封面。
(4)垫片粘贴强度。加大垫片粘贴强度应注意：①密封面一定要清洗干净；②垫片要预处理好；③粘合剂和稀释剂的配比严格按规定进行；④粘合剂一定要均匀地涂覆在单元槽的承垫表面和垫片的承垫面，待粘合剂稍干后(5~10 min)再粘贴垫片；⑤垫片粘贴环境温度和空气湿度一定要达到要求(环境温度不低于15 ℃)。
(5)垫片的粘贴位置。要严格遵守垫片粘贴位置的有关规定。
(6)垫片品质。垫片弹性、强度、薄厚要符合要求。
(7)电解槽活动挤压端上下仰角发生位移，要及时调整。
8 电解槽停车排液时未充氮气
某企业蓝星北化机MBC-2.7电解槽停车排液未充氮气，吸入空气与氢气混合达到爆炸极限爆炸，使阴极网严重变形开焊，后经制造企业十余天修复再开车。
上述事故是严重违反操作规程所致。可见无论何时何地也不能存在侥幸心理，要严格按规定操作。
9 DCS死机
1998年5月，某企业老系统强制循环复极电解槽(A、B槽为改良型，C、D槽为标准型)DCS死机，备用机亦失灵，阳极液流量小且波动，无法调整，槽电压急剧升高(阳极液流量小，槽压升高，温度高，产气量大，产生大反压差)。后人为停车，解体检查，4台槽共发现130余张膜破损严重，不能再用，其余膜发生程度不同的针孔，补后再用。A、B槽全部单元槽阴极丝网两张网接缝处开焊(蓝星北化机MBC-2.7的19个单元槽两张网接缝处丝网未开焊但翘起)，C、D槽95%单元槽阴极网的2张网接缝处翘起，将开焊单元槽补好作为备用槽，阴极网翘起的单元槽用胶锤、木锤或垫木板铁锤敲平修好。从蓝星北化机购进62个单元槽(含两端框槽)加上原蓝星北化机40个单元槽组成A槽，上杜邦膜(NE-966)开车。从日本购进改良型100个单元槽(含两端框槽)组成B槽，上旭化成F-4112膜开车。C槽上杜邦膜NE-966膜开车。D槽换旭化成F-4112膜开车。
此次事故共进旭化成F-4112膜210张和4台槽垫片，杜邦NE-966膜210张。后将DCS与整流联锁，即当DCS死机时，电解槽立即断电，再未发生类似事故。
10 并网操作不当
2003年，某企业离子膜法电解和隔膜法电解共用一个新氯气处理系统。在离子膜法电解开车前将隔膜法电解老氯气处理系统倒到新氯气处理系统时，因新老氯压机开停配合不好，使隔膜法电解出现大负压，隔膜受损，氯中氢含量高，造成水雾分离器爆炸。后甩掉水雾分离器走旁路开车，待新水雾分离器做好投运。
隔膜法电解和离子膜法电解的氯气处理系统最好不要共用一个氯气处理系统；若一定要共用一个氯气处理系统，要在氯压机自动调节上狠下功夫，即隔膜法电解和离子膜法电解2套系统，有一套系统停车或大幅度降负荷时，氯压机要自动及时调节，以保电解槽正常压力控制，避免出现大负压，造成隔膜或离子膜损坏，氯气中氢含量急剧升高而爆炸。另外，在设计离子膜法电解生产工艺时，不但离子膜法电解的氯气总管上要有氯气正、负压水封，隔膜法电解的氯气总管上也要有正、负压水封。
摘自：氯碱工业，2012年第2期
作者：程殿彬《氯碱工业五十年精品论文汇编》
