هیدروژن محصول همراه فرآیندهای متعارف الکترولیز آب نمک است. یک اهمیت خاص بیان مخاطرات ایمنی هیدروژن نیز، تاثیر مخاطراتی نظیر آتش‌سوزی یا انفجار ناشی از نشت هیدروژن بر عملکرد و ایمنی دیگر واحدهای صنایع کلر-آلکالی است. در اینجا به صورت اجمالی به محل‌هایی که هیدروژن در آن قسمت‌ها وجود دارد و مخاطرات احتمالی آنها اشاره می‌شود [۱].

  • بالاترین مخاطره، تولید یک مخلوط قابل انفجار از هیدروژن و کلر به هنگام شروع به کار یا خاموش کردن یک سیستم الکترولیز است که به دلیل تغییر دادن غلظت هیدروژن اتفاق می‌افتد.
  • با وجود عبوردهی انتخابی غشاها، هیدروژن می‌تواند به مقدار کمی به سمت خانه آندی که کلر در آن تولید می‌شود مهاجرت کند. در صورتی که غلظت این گاز از حد نرمال خارج شود، مثلا به دلیل وجود خرابی و نشت در غشا، ممکن است مخلوط قابل انفجاری از هیدروژن و کلر تشکیل شود.
  • یکی دیگر از محل‌های وجود هیدروژن لوله‌ها، شیرها، اتصالات و تجهیزات انتقال و مصرف هیدروژن هستند. فشار هیدروژن در همه این مسیرها باید مثبت باشد [تا هوا وارد خط نشود].
  • محل دیگر وجود هیدروژن خط خروج امن هیدروژن است که به واسطه سبک‌تر بودن هیدروژن نسبت به هوا این خروجی و نقطه تخلیه به هوا عموما بالاتر از تاسیسات تولید است. در این نقطه نیز فشار باید مثبت باشد تا از ورود هوا و تولید مخلوط آتش‌گیر یا قابل انفجار در این خط جلوگیری شود.
  • محلول سود سوزآور خروجی از سل الکترولیز اشباع از گاز هیدروژن است. هر چند در بیشتر صنایع بی‌گاز کردن این محلول پیش‌بینی و انجام می‌شود اما در هر حال ممکن است مقادیر بسیار جزئی از هیدروژن محلول وارد مخازن نگهداری محلول سود سوزآور شود که می‌تواند به مرور زمان با متصاعد شدن از سطح محلول روی آن تجمع یافته و مخاطراتی را ایجاد نماید. به طور مشابه در جریان آبی که به هر دلیل با هیدروژن تماس داشته نیز گاز هیدروژن متصاعد شده از سطح آب می‌تواند در بالای مخازن نگهداری یک مخلوط گازی قابل احتراق یا انفجار بسازد. بنابراین باید همه مخازن مایعاتی که با هیدروژن در تماس بوده‌اند باید طوری طراحی و بهره‌برداری شوند که هیدروژن در آنها تجمع نکند.
  • یک مورد مصرف هیدروژن تولید HCl از طریق احتراق هیدروژن در برج‌های مخصوص و در جو گاز کلر است. در این روش ممکن است بخشی از هیدروژن همراه با HCl تولید شده از واکنشگاه خارج شده و وارد خط انتقال یا مخازن ذخیره نهایی شود. در هر حال باید تمهیدات لازم برای کنترل ترکیب اجزا و جلوگیری از تولید یک مخلوط گازی از H2 و HCl پیش‌بینی و اجرا شود.
  • HCl به خودی خود قابل احتراق یا انفجار نیست اما به دلیل تولید هیدروژن به هنگام تماس با فلزات می‌تواند مخاطره حریق یا انفجار ایجاد کند [۱].
  • هیدروژن در انواع مخلوط‌های گازی، نظیر H2-N2-O2، H2-Cl2، H2-HCl و در گستره وسیعی از غلظت‌ها قابلیت انفجار دارد [۱]. بنابراین باید تمهیدات لازم برای جلوگیری از ایجاد چنین مخلوط‌هایی در جایی که ممکن است هیدروژن وجود داشته باشد، پیش‌بینی و اجر شوند. یک راه پاک‌سازی مسیر با گازی خنثی است [۱, ۲].

 

 

  1. The Chlorine Institute. Available from: www.chlorineinstitute.org.
  2. ملاحظات اساسی در ایمنی سامانه‌های هیدروژن، استاندارد ملی ایران به شماره ۲۱۵۵۷. ۱۳۹۵, سازمان ملی استاندارد ایران.