电解槽施工方案

电解槽安装施工方法

中国化学工程第六建设公司

第五分公司

二OO六年九月十八日

目录

1、编制说明

2、离子膜电解槽的工作原理和施工原理

2.1离子膜电解槽工作原理：

2.2离子膜电解槽施工原理：

3、安装前应具备的条件

4、电解槽组装程序

5、离子膜电解槽施工特点

6、电解槽安装

6.1基础验收

6.2电解槽框架安装

6.3 单元槽的预安装

6.3 单元槽检查

6.3 单元槽清洗

6.3 分歧管准备

6.3 单元槽上固定密封垫片

6.3 膜的安装

6.3 电解槽软管的安装

6.3 在电解槽充液之前全面检查电解槽

7 质量安全技术措施

8 技术措施用料计划

9 主要工、机具计划

10 检验、测量器具配备表

11劳动力配置

12进度计划

1、编制说明

离子膜电槽是氯碱行业目前先进的环保型电解装置，其优点是单位耗电量低、占地面积小、碱液纯度高、操作自动化程度高。目前全国各地离子膜烧碱装置上的很多，所采用的电解槽主要有以下几个厂家北京化工机械厂、日本旭化成公司、日本氯工程公司、伍迪公司等。2002年8月15日北京化工机械厂与日本旭化成公司签定了15年期《复极自然循环离子膜电解槽的技术许可协议》由下图可以看出北京化工机械厂生产的电解槽占整个中国市场的一多半，本施工方法主要是以日本旭化成的电解槽为例编制。（2005年江苏南通江山农化集团6万吨/年离子膜烧碱工程）

复极式离子膜电槽特性:

1、槽框结构稳定、密封性好、不泄漏。

2、结构电压低、槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长。

3、阴、阳极电位低、稳定性良好。

4、单元槽保证寿命10年,期待15年,阴极和阳极7年期待9年。

5、优异的阳极涂层及活性阴极。

6、单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，外型美观。

2、离子膜电解槽的工作原理和施工原理

2.1离子膜电解槽工作原理：

离子膜法制碱是用离子膜把阳极室和阴极室隔开，在这种电解室中进行盐水电解。这种阳离子膜对溶液中阳离子具有高选择透过性（单透性）和拒绝OH-、CL-离子通过。由于阳离子膜容许Na+带少量水分透过膜层紧入阴极区，并对OH-具有排斥作用，从而阻止了OH-进入阳极区，阳极区的CL-由于受膜和阴极的双重排斥而无法进入阴极区。因此，阴极区可获得含盐量少的高浓度烧碱。2.2离子膜电解槽施工原理：

离子膜电解槽是由一片片的复极单元槽的阳极室和另一片单元槽的阴极室中间夹一片阳离子膜而共同组成了一个电解室。我们进行离子膜电解槽的安装工作是先将一片片的单元槽通过一定程序的操作，再将安装好的单元槽和离子膜在电解槽支架上进行组装，然后进行紧固，安装铜排。软管，从而组装一台完整的电解槽。

3、安装前应具备的条件

3.1 设备基础验收合格，并办理完工序交接

3.2 安装技术负责人与主要安装人员都已经过培训并全面掌握了电解槽各零部件

的安装要点及安装位置，对各工序都有严格的监控预防措施。

3.3 电解槽已开箱各零部件已清点完毕，并已根据甲、乙双方鉴定的设备接、保、

检作了妥善的保管。甲、乙双方均对电解槽安装的整个程序作了认可，对双方各自所负的责任作了明确的划分。

3.4 施工方案经过批准。

3.5 电解厂房内所有管道安装完毕，公用工程水、电、汽、气、纯水已投入使用，

二次盐水系统正常运行，电解槽主母排安装完毕，安装电解槽所需的桁车已安装完毕，具备使用条件并经当地劳动部门检验合格办理了使用许可证。

3.6 电解槽的组装平台，膜预处理装置、单元吊装夹具等工具已具备使用条件。

4、电解槽组装程序

5、离子膜电解槽施工特点

离子膜电解能耗低，碱浓度高。离子膜具有极其稳定的化学性质，无污染，无毒。单它是一种极易损的材料，每一个小小的尖刺都可能破坏离子膜，大大降低其效率。离子膜对任何阳离子都极为敏感，因此，对盐水的纯度要求相当高。基于以上几点，我们在施工过程中提出如下几点要求：

5.1 施工环境清洁度要求高：电解槽安装前厂房应清扫干净，无灰尘、无杂物。

必要时进行厂房封闭，无关人员不得进入施工现场。

5.2 安装施工人员岗前必须进行培训和进行电解槽施工安全教育，做到岗位明

确，责任清楚，各尽其责。

5.3 作好工序交接检查。电解槽安装的每一道工序都将影响电解槽的组装质量，

作好工序交接检查，便于施工质量及施工进度的提高。

5.4 电解槽钢结构精度要求高，安装时要严格按图纸所给的尺寸下料安装，找

正、找平。

5.5 单元槽的操作温度应在15摄氏度以上，冬季施工厂房内应采取措施，防止

垫片粘接不牢和脱落。

5.6 安装阴极电极时，为确保电解时的零极距，阴极电极和弹性元件应压平整。

阳极电极应用手触摸检验电极是否有尖刺和不合格的焊点。

5.7 离子膜的安装要针对离子膜的特点采取相应的技术措施。安装干膜电极要

保持干燥，安装湿膜时电极要保持湿润。本施工方法采用的是湿膜，在安装时保持厂房内的湿度，并经常用纯水冲洗电解槽，尤其是在贴膜时。

5.8 电解槽紧固要均匀，防止压扁导致槽体泄露。因此在安装电解槽单元前，

油压机要调试正常。

6、电解槽安装

6.1 基础验收

6.1.1 设备安装前，基础必须办理基础移交验收，基础施工单位应向安装单位提

供完备的交工资料，基础上应明显的标出标高基准点、纵横中心线。

6.1.2 基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。

6.1.3 按土建图和安装图对基础各部尺寸及位置进行复查，允许偏差值应符合下

表规定。

序号偏差名称允许偏差值（mm）

1 基础坐标位置（纵横中心线）±20

2 基础平面标高0 -20

3 基础平面外形尺寸+20

4 预留地脚螺栓孔的中心位置+10

5 深度-0 +20

6 孔壁铅垂线10

6.2 电解槽框架安装

6.2.1 安装底座垫板，用斜垫进行单块找平，并在整个电解厂房接一条基准线，以使所有的电解槽处于一个基准进行方位找正。

6.2.2 以中间一个电解槽的底座垫板（已找平）为基准，对其它的底座标高进行找平，这项工作可利用水准仪进行，也可采用水平管进行找平，调整时可用斜垫铁调整，小的偏差可用底座垫板上的螺栓进行调节，但调节后必须将斜垫铁塞紧。

6.2.3 底座垫板找平找正后对每台电解槽底座垫子板的对角线进行测量，误差应在2mm以内。

6.2.4 底座垫找正找平后进行终端阴极单元槽的安装，在吊装时为保证终端阴极单元槽的平衡，应采用一边钢丝绳，一边挂倒链，下落时缓慢平稳。

6.2.5 终端阴极单元槽吊装后吊装挤压机的压头固定头吊装方法如上。

6.2.5 安装完后进行侧梁的安装吊装方法如上。吊装时应采用专用的夹具如图所示，以防止侧梁上的ABS层受到损伤。在安装前应对终端阴极单元槽、挤压机的压头固定头进行方位和标高的复测，合格后才能进行侧梁的安装，吊装时将侧梁缓靠近终端阴极单元槽、挤压机的压头固定头旁边的槽口，然后用紧螺栓进行压入槽口。

6.2.6 安装完后进行挤压机滑动端的安装，在安装前对整个电解槽框架进行标高复测和框架的对角线进行测量，合格后才能安装。安装完毕后进行整体的找正找平，检查合格后将垫铁点焊。

6.3 单元槽的预安装

（1）用单元槽运输装置将单元槽送至电解厂房。

注意：在用桁车或叉车运送电槽运输架和单元槽时要注意轻拿轻放，以避免单元槽受损。

始终保持单元槽竖直。起吊时应使用特殊设计的夹具。

单元槽只能放在侧支架和运输架上。不允许将单元槽放在地面上或不合适的支架上。

（2）按如下顺序将终端阳极单元、复极单元和终端阴极单元从运输架上取下放于电槽框架上。清洗电槽支架梁的滑动轴承。为使单元槽平稳滑动，在侧梁上表面涂抹润滑脂。

（3）在每个单元插入两片5mm厚橡胶板，以防止单元的阴极与阳极接触发生镍污染。

6.4 单元槽检查

（1）检查确保电极表面无灰尘或突起，防止对膜的损伤。运输时移走阳极上覆盖的塑料盖极。保护阳极室免受镍的污染，接触阴极表面的手不允许接触阳极表面。

（2）如果必要，用锉锉去阳极表面的突出物质。应戴上防护眼镜和面具。（3）如果必要，用锉锉走阴极表面的突出物质。

6.5单元槽清洗

（1）竖直放置单元槽，用纯水清洗阳极和阴极。如有必要，用塑料盖板覆盖阳极室。冲洗时应从阴极表面开始清洗防止镍对阳极表面的污染。

（2）单元槽边框和电解表面应用去离子水清洗,为了尽可能快的清洗单元槽边框,单元槽边框在固定密封垫之前应自然干燥。

（3）一个接一个洗单元槽

（4）在洗后至烘干的单元槽边框保持10mm的距离

6.6软管准备

（1）用去离子水清洗所有的分歧管。

（2）对不锈钢螺栓的螺纹末端采用防松螺纹。

（3）按如下顺序将出口管与各溢流分歧管连接起来。

a:向各环形垫片的尺寸是不同的。

b:在分歧管和接管之间放置套管。

c:将螺栓，弹性垫圈和夹紧螺钉置于分歧管上。

d:用4N·m的扭矩扳手均匀的上紧所有的螺栓。

（4）将一个橡胶环置于出口管的上部位置（在此与单元槽的出口接管相连），并放松螺栓，插入一个软管卡子。将软管卡子和橡胶垫放在距出口管顶部的10mm处。

（5）在出口管内表面涂上少量润滑脂，以方便插入和有效密封。

（6）用薄板和盲法兰覆盖在分歧管上的剩余管上。

（7）用塑料薄膜覆盖预先安装好的分歧管，防止外来物质污染。

6.7单元槽上固定密封垫片

密封垫是用粘接剂粘在单元槽边框的凹槽中，这项工作至少要求5人同时做，对于固定密封垫有机物质要处理掉，因此要求现场有良好的通风.

(1) 准备

1) 准备如下材料

(a) 工作台

(b) 单元槽边框运输车

(c) 稀释粘合剂

(d) 粘合剂刷 15mm宽 8mm厚

(e) 用于粘合的小塑料瓶 ８只

(f) 反粘剂

(h) 用于反粘剂的小塑料瓶 ４只

(i) 金属手柄

(j) 单元槽密封垫

(k) 废旧衣服

(l) 木制边框

(m) 密封垫起吊装置

2）安装密封垫并确保在其表面没有变形，在工作台上，用粘合剂把密封垫固定在木制边框的四周．

（2）密封垫固定

这一工作要求至少5人同时工作，2人在电解槽边框上固定密封垫，另2人在电解单元槽的两侧拿密封垫并移动单元槽边框．

１）用旧衣服和稀释剂清洗并烘干凹槽表面，由于单元槽富有附有油污、灰尘和残留胶水。如果密封垫固定在湿的单元槽边框上，密封垫在压紧单元时可能会被压出。

2）由于不能使粘胶剂附在电解槽上，要十分小心地用刷子把稀释粘合剂均匀刷在单元槽边框的凹槽表面。

3）用刷子在木制边框架四周的密封垫表面涂上粘合剂，这工作在工作台上操作。

4）用密封垫吊起提开涂好粘合剂的密封垫，不能太干，如果太干的话重新刷粘合剂。

6）刷好粘合剂后数分钟，在单元槽边框的正确位置仔细的固定密封垫在凸槽表面上。

7）密封垫表面，以确保很好的连接。

8) 如果粘合剂涂到了密封垫的膜一侧,用稀释剂和布擦去在密封垫膜一侧的粘合剂.

9) 对所有的单元槽边框重复2)—8)的步骤.

10) 对所有的密封垫使用反粘剂,从阳极终端单元槽边框开始,在使用反粘剂时不能使每一片单元槽相互接触,不得使反粘剂滴到电解槽上,在反粘剂干燥过程中,对每一片单元槽边框保持5mm的间隙.

11) 对所有的单元槽边框重复2)—10)的步骤,放在运输车上,并安装在电解槽上.

12) 在保持每一片单元槽边框5mm间隙,滑动所有的单元槽边框到松接头一侧,工人准备膜的安装.

(3) 密封垫安装点

1) 阳极密封垫 安装的Ti密封表面的边角上.

a) 不要把阳极密封垫铺到阳极上

b) 不要使得阳极密封垫超出单元槽边框太多

2) 阴极密封垫 安装密封垫在阴极边角上

a) 不要把阴极密封垫铺到阴极上

b) 不要使得阴极密封垫超出单元槽边框太多

(4) 密封垫固定要求

1) 正对着单元槽边框,在左上角的定点位置放好密封垫并水平固定大约20cm×30cm

2) 向右平铺密封垫 ,在右上角的定点位置放好密封垫,然后水平固定20cm ×30cm

3) 在上部中心线位置固定密封垫

4) 向左侧平铺密封垫,并在左下角固定大约20cm×30cm,再垂直方向固定左

侧

5) 向右侧平铺密封垫,并在右下角固定大约20cm×30cm

6) 再固定右侧和底部中心位置

7) 用碾轴碾过密封垫以确保密封垫与凸槽良好接触,较好的从中心线向左向右两侧滚动

6.8膜的安装

(1) 确认和准备

1) 按要求将带有PVC管的膜侵入装在膜糙里的包装液中.

a、平衡液体填充容器，深度超过150㎜

b、两个人面对面站在容器的两边，分别抓住辊卷的PVC管子的两端

c、将辊卷的膜完全浸入平衡液体中

d、当膜需要保存时，将容器的盖子盖住

e、两人取出辊卷的膜，不要让管子碰到其他的膜

2) 调整水压在10kg/cm2.G

3) 确保单元槽边框已正确安装在栅栏上,,并具备如下条件:

(a) 电解槽的定位表面和导向滑轮正确;

(b) 电解槽表面和电解部分已被清理无杂物,光滑无锐点;

(c) 密封垫正确固定并无杂物;

(d) 反粘剂全部应用到密封垫表面;

4) 确保润滑剂已使用到栅栏上

5) 确保有7名操作人员,3人在电槽上,4人在电解槽两侧

6) 运送所有的单元槽边框至松接口,除了阴极终端单元槽两侧

7) 连接阳极终端电解槽边框至松接口并用夹子固定阴极终端单元槽边框 (2) 除了阳极终端单元槽边框外,安装膜至单元槽上

1) 从膜溶液槽中,取出膜并拿给站在电解槽边框上的工作人员

2) 用软性喷淋头往膜的阳极和阴极两侧注入软水

3) 在电解槽由两人面对面合作小心的取出膜

4) 使得阳极侧对准阴极

5) 在阳极端放好膜,使得每个边角对准单元槽边框,这一工作由两侧的操作

助手完成.

6) 正确的把两个锁扣插入到单元槽吊臂的螺孔中.

7) 轻轻的从膜的下部两侧压膜至阳极表面,在锁定时不能勒捏膜,因为不能弄皱膜.

8)由固定端滑动单元槽边框,以便使导向滑轮固定在栅栏的正确位置并在两个单元槽之间压紧膜.

9) 重复步骤1)—8)直至所有的单元槽完成,除了阳极终端单元框.

10) 每隔30分钟向所有的膜外侧注入软水.

(3) 放置膜至阳极终端单元槽边框

1) 根据上述步骤放置膜至阳极终端单元槽边框

2) 通过液压(液压为10kg/cm2.G)缓慢的移动带松接头的终端电解单元槽边框

3)检查导向滑轮的位置是否正确

4) 卸下终端电解槽边框的夹子,如不卸下,电解槽在通电时会被短路

5) 增加液压至70kg/cm2.G

6) 检查导向滑轮的位置是否正确

(4) 记录

在数据表中,记录膜的数量和单元槽边框的数量

不能停止这一工作,(膜安装)直至安装软管至电解槽以避免膜干掉

6.9电解槽软管的安装

(1) 准备

1) 准备如下材料和工具

a) 软管有PFA树脂制成,软管的内径比外接口较小

b) 内部和外部的密封垫,密封垫的材质为EPDM

C) 对软管的专用扳手,内接口的螺栓尺寸为46mm,外接口为50mm.

扳手的长度必须小于30cm,以避免太大的扭矩

d) 剩余的Ti帽和Ni片,和螺栓是必须的

2) 目测检查软管不受如下条件的影响,如有影响则不能使用

a) 缝隙,针孔,磨损以及其他的对软管的影响

b) 非正常的外形,厚度,裂缝,和其他对软管法兰的影响

c) 软管的螺栓的螺母的损坏

(2) 紧固

1) 手动拧紧螺柱螺栓

a) 如果要求“膜泄露测试”，则不必要安装软管至阳极的外接口

b) 不能使得螺栓的溢出部分顶到膜上

2) 用25N-M的力距紧固软管的螺栓

a) 在手动紧固螺栓孔时,所有的软管是平行放置的

b) 不能使得螺栓的超出部分顶到膜上

(3) 软管再紧固

当电解槽被切断,所有的软管螺栓特别是软管外接口螺栓必须用扳手重新紧固,或者是万一仅是整流器切断时用PVC扳手,避免盐水烧碱的泄露对螺栓造成损坏.

6.10在电解槽充液之前全面检查电解槽

1.液压是70kg/cm

2.G,并锁扣是20mm

2.单元槽吊臂的导向滑轮固定在栅栏上

3.侧杆表面保持干燥

4.所有的终端单元槽夹子卸走

5.EDIZA-230线连接好

6.终端单元槽接线盒不能和任何金属部件接触

7.所有的锁扣都插入到吊臂中

8.所有的软管已平行安装

9.所有的剩余接口的螺中距已经用正确的材料安置

10.膜定向正确

11.膜泄露测试结果已经记录

12.在数据表上膜导口单元槽数量已记录

13.电解槽不与任何事物连接

7 质量安全技术措施

7.1电解槽安装前，必须按图纸给定的尺寸对电解槽支架进行全面的验收。

7.2电解槽紧固的尺寸应满足设计要求。

7.3天车检查合格，办理使用证方可使用，天车应持证上岗。

7.4进入现场工作人员应进行安全教育，明确各自所负工作的重要性。

7.5电解槽工作人员应严格坚守岗位，不得脱岗、窜岗，有事须现场指挥调度人

员同意后方可离开。

7.6厂房内保持清洁，每天坚持做到工完料尽场地清，加强厂房安全保卫工作。

7.7操作人员必须穿戴工作服、工作帽，一定要干净整洁。

7.8非工作人员不得随意进入电解车间。

7.9室内保持清洁干净和通风措施。

7.10在贴垫片的膜的安装过程中不得使用劳动手套，必须采用医用套。

7.11在电解槽的安装过程中进入现场不需戴安全帽。

7.12电解框架及单元槽的吊将必须是专门起重工进行指挥。

7.13在施工过程中应听从指挥，不得随意走动、喧哗，按施工程序进行施工，

不得随意操作设备。

8 技术措施用料计划

序名称及规格单位数量备注

36

1 无缝钢管φ108×5 m

50

2 无缝钢管φ25×

3 m

3 道木块 120

4 木跳板6000×300×50 块 150

5 钢板δ=16mm m2 6

6 钢板δ=10mm m2 4

40

7 圆钢φ20 m

8 板刷把 400

9 医用手套把 200

10 旧布kg 40

9 主要工、机具计划

序号名称规格型号单位数量备注

1 吊车

25t 台 1

16t 台 1

2 载重汽车 10t 台 1

3 叉车 5t 台 1

4 经纬仪 J2 台 1

5 水准仪 S2 台 1

6 力矩搬手把 8

7 通风机 36″台 2

8 电动搬手套 2

9 其它各类搬手套 2

10 手锤把 4

10 检验、测量器具配备表

检测参数名称参数允许偏差配备器具名称器具准确度

中心线±5mm 钢卷尺、钢盘尺±1mm

长度±5mm 钢卷尺、钢盘尺±1mm

垂直度 H/100 经纬仪±0.5mm

标高±5mm 水准仪±0.01mm

水平度 0.1/1000 水平仪±0.01mm

力矩力矩搬手

11劳动力配置

工种数量备注

技术人员 1

起重工 2 框架单元吊装

钳工 4 找正找平

焊工 1 垫铁点焊

配和工人14 电解槽安装

12进度计划

项目天数备注

基础验收 1 四台电解槽

底板找平找正 3 四台电解槽

终端阴极单元安装 1 一天四台电解槽

挤压机压头固定端安装 1 一天四台电解槽

侧梁安装 1 一天四台电解槽

挤压机活动端安装 1 一天四台电解槽

单元检查 2 四台电解槽

单元清洗 2 四台电解槽

单元贴垫片 4 一天一台电解槽

单元涂抗粘剂 2 一天二台电解槽

膜预处理 4 一天预处理一台电解槽的膜

贴膜 4 一天一台电解槽

安装软管 4 一天一台电解槽

电解槽检查 2 四台电解槽

说明：电解槽的框架安装在设备安装阶段先安装，给工艺配管，在工艺管道试压吹扫完后，才进行单元槽和垫片、膜的安装。本进度计划的天数是一个绝对天数量，尤其是在贴膜时，一台电解槽必须不间断的完成。

编制人：张奇男

2006年9月18日