Proiectarea statiilor de clorare cu clor gazos, in virtutea exigentelor de calitate privind siguranta in functionare si sanatatea oamenilor

Proiectarea statiilor de clorare cu clor gazos, in virtutea exigentelor de calitate privind siguranta in functionare si sanatatea oamenilor

1. Generalitati

A. Exigenta privind siguranta in exploatare, pe care trebuie sa o indeplineasca constructiile si instalatiile aferente unei statii de clorare cu clor gazos, presupune satisfacerea simultana a doua caracteristici :

A.1. Durabilitate in exploatare

A.2. Siguranta in functionare si prevenirea accidentelor

A.1. Durabilitate in exploatare

Deteriorarea constructiilor, respectiv defectarea instalatiilor aferente statiilor de clorare, conduce neconditionat la intreruperea procesului de tratare a apei cu clor. Drept consecinta, sunt perturbate toate activitatile legate de exploatare precum si cele din avalul acestui obiect tehnologic, care folosesc apa tratata. Daca aceasta se intampla des, atunci existenta statiei de clorare nu se mai justifica din punct de vedere functional, periodic existand riscul de a fi afectata sanatatea oamenilor si calitatea factorilor de mediu.

In vederea asigurarii caracteristicii de durabilitate in exploatare, la proiectarea statiilor de clorare trebuie avute in vedere urmatoarele principii de baza:

– Alegerea unor solutii constructive, pentru constructiile si instalatiile aferente, astfel incat sa se previna deteriorarea respectiv defectarea lor intr-o perioada mai scurta decat cea prevazuta in HG 266/94 privind duratele normate de functionare si clasificarea mijloacelor fixe;

– Alegerea unor materiale adecvate conditiilor de lucru cu clorul gazos – mediu coroziv;

– Prevederea in proiecte numai a echipamentelor si instalatiilor tehnologice moderne, avand durata de exploatare garantata de catre firmele producatoare, fiabile si performante, care si-au dovedit aptitudinile de utilizare atat pe plan intern cat si international si care au fost atestate tehnic conform reglementarilor in vigoare;

– Respectarea standardelor si normativelor in vigoare pentru proiectarea elementelor de constructii si instalatiilor aferente;

– Introducerea in documentatii a unor recomandari si instructiuni privind exploatarea si intretinerea statiilor de clorare (vezi cap.6).

A.2. Siguranta in functionare si prevenirea accidentelor

Precizam ca statiile de clorare sunt potentiale pericole pentru sanatatea oamenilor si a animalelor, fiind in acelasi timp surse de poluare, cu clor gazos, a mediului inconjurator. Aceasta se manifesta prin:

– scapari accidentale de clor - cu urmari asupra sanatatii personalului din exploatare.

– explozie - urmata de producerea unor importante pierderi umane si materiale in paralel cu oprirea procesului de tratare a apei cu clor.

De aceea, specialistii care proiecteaza constructiile si instalatiile aferente statiilor de clorare trebuie sa prevada prin proiect :

– Solutii constructive capabile sa asigure protectia personalului de exploatare impotriva accidentelor;

– Instalatii tehnologice si functionale de clorare sigure, dotate din fabricatie cu dispozitive specializate in detectarea si impiedicarea scaparilor de clor accidentale, capabile sa functioneze in siguranta si la parametrii proiectati, sa previna si sa limiteze accidentele tehnice in exploatare si, implicit, sa reduca riscurile asupra sanatatii utilizatorilor fie prin subclorare fie prin supraclorare;

– Echipamente tehnologice auxiliare atat pentru prevenirea scaparilor accidentale de clor cat si pentru anihilarea urmarilor acestora;

– Automatizarea procesului tehnologic.

B. Exigenta privind sanatatea oamenilor, ce trebuie asigurata la proiectarea constructiilor si instalatiilor aferente statiilor de clorare cu clor gazos, prezinta doua aspecte:

B.1. Sanatatea oamenilor din exploatare;

B.2. Sanatatea utilizatorilor apei tratate cu clor.

B.1. Sanatatea oamenilor din exploatare;

Sanatatea personalului din exploatarea statiilor de tratare cu clor gazos trebuie protejata impotriva accidentelor prin:

– Proiectarea unor constructii si instalatii sigure in functionare (vezi A.2.);

– Instruirea personalului asupra modului de exploatare si de actiune in cazul scaparilor accidentale de clor. In acest scop specialistii trebuie sa includa in documentele proiectului normele de securitate a muncii specifice statiilor de clorare (vezi cap. 7).

B.2. Sanatatea utilizatorilor apei tratate cu clor;

Utilizatorii apei clorate pot fi atat consumatorii de apa potabila cat si persoanele care frecventeaza sectoarele de rau special amenajate pentru imbaiere, agrement, sporturi nautice. Sanatatea acestora trebuie protejata prin asigurarea unei ape stabile din punct de vedere chimic (sa nu fie depasita limita cantitatii de clor rezident) si eficient dezinfectata. Proiectantii statiilor de clorare trebuie sa prevada:

– Instalatii tehnologice de clorare performante care sa permita stabilirea corecta a dozei de clor dotate cu dispozitive de analiza clor rezidual;

– Automatizarea procesului tehnologic;

-- Instalatii de alarmare si avertizare.

2. Elemente principale privind alcatuirea constructiva a statiilor de clorare

Din punct de vedere constructiv, alcatuirea statiilor de clorare se realizeaza in functie de capacitatea de clorare necesara, de marimea depozitului, tipul recipientilor, de modul de furnizare si dozare a clorului, dupa cum urmeaza:

A. Statii cu depozitarea clorului in recipiente tip butelie cu continut pana la 50 Kg pe buc., debit de clor al instalatiei pana la 2 Kg/h si capacitatea depozitului pana la 1,5 t.

B. Statii de clorare cu depozitarea clorului in recipiente tip butoi cu continutul pana la 1000 Kg pe buc. si debitul de clor al instalatiei pana la 40 Kg/h. Capacitatea maxima a depozitului de clor trebuie sa fie de 10t. Daca stocul necesar de clor depaseste aceasta cantitate, se vor proiecta depozite suplimentare in cladiri separate, amplasate la o distanta de minimum 30 m una fata de cealalta, fiecare detinand maxim 10t Cl₂.

Pentru sisteme importante, debitul de clor al instalatiei poate ajunge pana la
200 Kg/h.

In tabelul 1 sunt prezentate cateva variante uzuale de statii de clorare.

2.1. Statii de clorare cu depozitarea clorului in butelii cu capacitatea de
40 l (50 kg) clor

2.1.1. Alcatuirea statiei de clorare:

camera aparatelor de clorare si a instalatiilor functionale aferente;

depozitul cu butelii de clor 50 Kg/buc;

hol in care dau usile de acces de la camera aparatelor si de la depozit.
In hol trebuie sa existe un dulap cu substante de neutralizare si materiale de protectia muncii;

groapa cu lapte de var in care se introduce butelia defecta pentru neutralizarea continutului de clor, amplasata de regula langa statia propriu-zisa;

In functie de schema instalatiei si de modul de injectare a solutiei de clor se poate prevedea o incapere pentru o instalatie de pompare cu sau fara hidrofor.

La statii de mica capacitate, pana la 200 g Cl₂/h si stoc lunar necesar
1 - 3 butelii a 50 Kg, statia poate cuprinde o singura incapere in care se vor amplasa atat aparatele de dozare cat si buteliile.

2.1.2. Instalatii functionale:

Instalatia de preparare si dozare a clorului care cuprinde: aparate de dozare, aparate de masura, conducte de legatura, dispozitive de control, dispozitive de semnalizare, preincalzitor, tablou electric etc.);

Instalatia de alimentare cu apa cu posibile anexe (recipient hidrofor, pompa cu ejector);

Instalatia de ventilatie, de incalzire si sanitara;

Instalatie electrica si de automatizare.

2.2. Statii de clorare cu depozitarea clorului in recipiente orizontale tip butoi cu capacitatea de 450 l (565 kg) sau 800 l (1000kg)

2.2.1. Alcatuirea statiei  de clorare:

camera aparatelor de clorare si a instalatiilor functionale aferente, prevazuta cu intrare separata din exterior;

depozitul de recipiente de clor, prevazut cu intrare separata din exterior.

In interiorul depozitului se prevede un bazin subteran ce poate fi utilizat pentru neutralizarea prin imersare a recipientelor defecte si/sau alimentarea cu solutie a instalatiei pentru neutralizare a scaparilor de clor;

camera de preparare a reactivilor de neutralizare, cuprinzand recipiente de tiosulfit de soda si soda caustica, instalatii de pompare etc;

depozit pentru reactivi de neutralizare;

camera personalului; in aceasta camera sunt amplasate dulapuri cu substante de neutralizare, medicamente si alte mijloace de protectia muncii.

Deasemenea, poate sa fie necesara si o camera pentru o instalatie de pompare cu sau fara hidrofor. Instalatia de hidrofor poate sa fie amplasata in camera aparatelor de clor, daca exista spatiu disponibil.

2.2.2. Instalatii functionale:

Instalatiile acestui tip de statie sunt cele prevazute la cap. 2.1.2, la care se adauga obligatoriu instalatia de preparare a reactivilor de neutralizare necesari interventiei pentru neutralizarea scaparilor accidentale de clor si instalatii mecanice de ridicat si transportat.

3. Elemente tehnologice si functionale specifice statiilor de clorare

3.1 Instalatii de preparare si dozare a clorului

Introducerea clorului in apa se face cu instalatii specializate, in a caror componenta intra ca element de baza aparatul de clorare denumit simplu clorator. Acesta asigura prepararea unei solutii concentrate de apa - clor, reglarea precisa a dozei de clor, masurarea si afisarea cantitatii de clor dozat. In tabelul 2 sunt prezentate cateva scheme uzuale ale instalatiilor de clorare.

3.1.1. Tipuri de cloratoare

Aparatele de clorare se clasifica in functie de presiunea la care realizeaza amestecul apa - clor.

a. Aparate cu presiune

Aceste aparate prepara o solutie de apa - clor sub o presiune de 1 - 1,5 bar. Astfel de aparate sunt produse in Germania (tip SOLVAY), Franta (CIFEC) sau Romania (IEIAMC - Dragasani). Pe plan mondial sunt utilizate foarte putin datorita frecventelor defectiuni tehnice si sigurantei reduse in exploatare. Suprapresiunea instalatiei de dozare a clorului gazos, in raport cu atmosfera, mareste gradul de risc al scaparilor de clor in mediul inconjurator. De regula aceste cloratoare sunt folosite pentru statii de clorare de capacitati mici, sau in puncte de exploatare izolate.

b. Aparate sub vacuum

In acest caz, instalatia de dozare a clorului gazos functioneaza la o presiune inferioara celei atmosferice. Aparatul de clorare foloseste principiul ejectorului, avand fluid motor apa si fluid de lucru clorul gazos. Este dotat cu reductor de control a presiunii gazului, sisteme de reglaj a dozei de clor, rotametru, filtru de clor, semnalizator lipsa clor si alte accesorii care ii ridica fiabilitatea si siguranta in functionare. Pe plan mondial este cel mai cerut aparat de clorare la ora actuala, incadrandu-se in cele mai severe norme de calitate cu privire la siguranta in exploatare si precizia reglarii dozei de clor. In Romania aceasta tehnologie a inceput sa se aplice dupa anul 1989. Dintre firmele straine producatoare de cloratoare cu vacuum, mentionam: Wedeco - Ungaria, CIR - Franta, CIFEC - Franta, Wallace Tiernan - SUA, Alldos - Austria.

Capacitatea de clorare pentru un aparat, poate ajunge pana la 40 kg clor pe ora. Aparatele livrate de firma Wedeco - Ungaria si CIR - Franta prezinta avantajul de a fi montate direct pe recipient pentru debite cuprinse intre 0,025 si 10 kg clor pe ora.

Alte accesorii care pot insoti acest tip de clorator sunt:

Set separat de rotametre (dispozitiv de masura si reglare a dozei de clor), care permite injectia clorului in mai multe puncte. Acest sistem realizeaza eliminarea situatiilor de prelevare simultana a clorului gazos, printr-un numar de cloratoare egal cu cel al punctelor de injectie si implicit scaderea numarului posibil al defectiunilor in functionare;

Racord cu incalzitor, utilizat in cazul montarii aparatului direct pe recipient sau in cazul conectarii mai multor recipiente la acelasi aparat. Se previne in acest fel posibilitatea de lichefiere a clorului gazos, a carui temperatura scade brusc la iesirea din recipient ceea ce ar cauza erori de dozare a clorului. Reamintim ca un contact al clorului lichid cu apa are efect exploziv;

Dispozitiv automat de comutare al buteliei, dupa golire. Da posibilitatea clorarii continue, fiind eliminat timpul mort de schimbare al recipientului si reduce numarul de porniri - opriri care conduc la uzura cloratorului;

Analizor de clor rezidual in apa care semnalizeaza automat supraclorarea sau subclorarea apei;

Detector de clor gazos in aerul incaperii;

Filtru de eliminare a impuritatilor existente in clorul gazos si susceptibile de a ajunge la consumatorul apei potabile.

Tehnologia prezentata ofera si avantajul racordarii mai multor butelii la acelasi aparat de clorare, facilitand sistemul de urmarire din partea personalului de exploatare.

Pentru cazurile statiilor de clorare foarte mari, care trebuie sa asigure un necesar orar de clor de ordinul zecilor si sutelor de kg, unele firme livreaza un aparat de gazeificare a clorului, interpus intre aparatele de clorare si recipientul (de regula 1000 kg) din care se preleveaza clor lichefiat. Un recipient cu 1000 kg clor lichid are o capacitate limitata de debitare a clorului gazos la partea lui superioara. Pe de alta parte, aceasta este dependenta de temperatura mediului ambiant.

3.1.2. Recomandari tehnice de conceptie a instalatiei de preparare si dozare

Aparatul de clorare se alege in functie de debitul de apa tratata cu clor, numarul de puncte de injectii a clorului in apa, posibilitati de dezvoltare viitoare;

Numarul aparatelor de clor se va calcula cu formula:

Na = ,            unde: Cap - capacitatea aparatului (kg/h)

C - consumul orar de clor (kg/h)

Trebuie sa se prevada cel putin un aparat de rezerva racordat la instalatia de clorare, pentru evitarea discontinuitatilor de functionare in cazul dereglarilor. Daca statia este dotata cu aparate de capacitati diferite, aparatul de rezerva va avea capacitatea egala cu cea a aparatului cu capacitatea cea mai mare;

Pentru contorizarea cantitatii de clor consumat, se vor folosi dispozitive automate sau dispozitive de cantarit pe care se amplaseaza recipientul activ;

Proiectantii sunt obligati sa respecte prescriptiile tehnice si recomandarile furnizorilor echipamentelor de clorare cu privire la  conditiile de montaj, exploatare si intretinere a acestora.

3.2. Depozitarea clorului

3.2.1. Recipiente de clor

Livrarea clorului si depozitarea se face in stare lichefiata sub presiunea de 6 - 8 bar, in:

recipient vertical tip butelie, cu capacitatea de 40 l (50 kg Cl);

recipient orizontal tip butoi, cu capacitatea de 450 l (565 kg Cl) sau cu capacitatea de 800 l (1000 kg Cl).

Din punct de vedere constructiv, recipientele de clor vor trebui sa respecte prescriptiile tehnice cuprinse in normativul C 4 al ISCIR.

Butoaiele de clor sunt prevazute cu doi robineti in pozitie verticala. De regula racordarea recipientului se face la robinetul superior, pentru extragerea clorului gazos. Pentru un recipient tip butoi, debitarea clorului gazos este dependenta de temperatura, dupa legea:

C = 0,4 T + 7,2 (kg Cl₂/h), unde:

T - este temperatura mediului ambiant in ⁰C;

C - capacitatea de debitare orara a recipientului.

Se observa ca pentru temperatura admisibila a mediului ambiant nu se poate capta mai mult de 15 kg Cl₂/h. De aceea, pentru statiile de capacitati mari este necesar un aparat intermediar de gazeificare amplasat intre aparatul clorator si recipient.

3.2.2. Recomandari tehnice de conceptie a depozitului de clor

Cantitatea de clor necesara in depozit depinde de consumul orar de clor si perioada de stocare:

Cd = 24 x C x T (kg), unde:

C - consumul orar de clor (kg/h);

T - perioada de stocare (zile).

Numarul de recipiente de clor in depozit se va afla cu formula:

Nr = unde:

Nr - numarul de recipiente;

Cd - cantitatea de clor necesara in depozit;

Cr - capacitatea unui recipient de clor (kg).

Incaperea de depozitare a recipientelor sau simplu, depozitul de clor, se prevede separat in cadrul statiei de clorare si se dimensioneaza astfel incat sa contina o rezerva de clor pentru 15 - 30 zile si sa aiba o capacitate maxima de 10 tone Cl₂.

Este necesara organizarea recipientelor in interiorul depozitului, pastrand spatiu suficient care sa permita manipularea lor usoara si rapida:

- Distanta intre recipientele si peretii depozitului trebuie sa fie de minim 1 m;

- Distanta dintre doua recipiente trebuie sa fie cel putin de 1,5 m.

Recipientele de clor vor fi amplasate in locuri stabile, prevazute cu elemente de fixare, care sa impiedice deplasarea acestora (mai ales in timpul prelevarii clorului). Elementele de fixare vor fi usor demontabile pentru a usura manevrabilitatea recipientelor in cazul defectiunilor.

3.3. Instalatii auxiliare aferente statiilor de clorare

In afara instalatiei tehnologice de preparare si dozare a clorului, la obtinerea performantelor tehnice ale statiei de clorare mai concura si urmatoarele instalatii:

– Instalatia de udare a recipientelor de clor;

– Instalatia de neutralizare a scaparilor accidentale de clor.

O buna realizare a instalatiilor prevazute mai sus contribuie la cresterea sigurantei in exploatare a statiilor de clorare.

3.3.1. Instalatia de udare a recipientelor de clor

In cazul statiilor de clorare avand capacitatea de clorare mai mare de 8-10 Kg Cl₂/h, pentru a impiedica racirea recipientelor de clor si pentru a evita erorile de dozare, se practica stropirea recipientelor cu apa la temperatura de max. 25^OC.

Stropirea se realizeaza printr-o instalatie adecvata rezistenta la mediu coroziv (un sistem de tevi perforate din PVC).

Dupa utilizare, apa va fi evacuata la reteaua de canalizare.

Pentru o demontabilitate usoara la schimbarea recipientelor este necesar ca racordul tevii sa se faca cu holender.

3.3.2. Instalatia de neutralizare a scaparilor accidentale de clor

Este utilizata pentru neutralizarea clorului scapat accidental in interiorul camerei cloratoarelor sau in depozitul de clor, in scopul reducerii la minim a riscului de producere a unor accidente de munca.

Din punct de vedere al modalitatii in care se face neutralizarea scaparilor de clor, se utilizeaza doua metode:

– neutralizarea interioara, prin pulverizarea solutiei de neutralizare in interiorul incaperii (camera cloratoarelor sau depozitul de clor);

– neutralizarea exterioara, prin pulverizarea solutiei de neutralizare intr-un turn de neutralizare.

Ambele tipuri de instalatii sunt compuse din:

– bazine de stocare a solutiilor de neutralizare (Na OH - soda caustica si Na₂S₂O₃ 5 H₂O - tiosulfit de sodiu);

– sisteme de transport si recirculare a solutiilor de neutralizare;

– pompe dozatoare pentru introducerea solutiei de neutralizare in sistemul de transport si recirculare.

neutralizarea interioara este o metoda foarte des folosita in cazul depozitelor de clor. Solutiile de neutralizare sunt pulverizate printr-un sistem de drencere care se afla chiar in depozitul de recipiente (in general pentru statii cu depozitarea clorului in butoaie).

Turnul de neutralizare este o constructie externa statiei de clorare care are legatura cu camera cloratoarelor si/sau depozitul de clor prin intermediul unei instalatii de ventilatie. Aceasta are rolul de a conduce amestecul aer - clor in turnul de neutralizare unde este stropit cu solutiile de neutralizare si astfel este dezactivat.

In ambele cazuri, recipientele defecte sunt imediat transportate, cu mijloacele de manevra, la bazinul cu solutie de neutralizare, unde se va proceda si la oprirea emisiei de clor, daca este posibil.

Pentru statiile de clorare de mica capacitate, cu depozitarea clorului in butelii, este suficienta transportarea rapida a buteliei la groapa de var si dezactivarea clorului din aer cu ajutorul apei pulverizate prin furtun cu stropitoare.

Recomandari tehnice de conceptie a instalatiei de neutralizare

Ambele tipuri de instalatii de neutralizare vor fi dimensionate pentru a putea dezactiva intregul continut al unui recipient de clor. Aceasta conditie va determina si evaluarea cantitatii de reactivi;

Capacitatea ventilatorului va fi stabilita astfel incat sa creeze o depresie a camerei cloratoarelor in raport cu atmosfera de minim 2,5 mm col. H₂O. In acest mod se va evita imprastierea clorului in mediul inconjurator statiei de clorare.

Depozitele de clor prevazute cu instalatie de drencere vor avea pardoseala bine profilata astfel incat solutia de neutralizare sa fie in totalitate colectata de canalele de recirculare dispuse sub aceasta si condusa la bazinul de stocare a solutiei de neutralizare;

In ambele cazuri se va prevedea posibilitatea spalarii conductelor folosite pentru transportul solutiei de neutralizare, la sfarsitul tratamentelor, pentru indepartarea reactivilor care pot cristaliza pe peretii instalatiilor.

4 Prescriptii de proiectare pentru lucrarile de constructii si instalatii aferente statiilor de clorare cu clor gazos

Acest capitol cuprinde principalele instructiuni tehnice pentru proiectarea lucrarilor de constructii si instalatiilor aferente statiilor de clorare cu clor gazos. Prescriptiile generale de proiectare privind statiile de clorare a apei cu clor gazos sunt reglementate prin SR 9296.

4.1 Instalatii tehnologice

La transportarea clorului gazos sau a apei de clor, se vor folosi numai conducte al caror material rezista la agresivitate chimica.

Conductele de clor care fac legatura intre recipiente si aparatul de clorare se vor prevedea din material flexibil (plumb sau cupru) si se vor monta aparent vor fi fixate cu bratari demontabile prinse in dibluri de perete. In scopul maririi flexibilitatii conductei, pe traseu se va executa o lira de montaj.

Circuitul solutiei de clor se va realiza din teava de policlorura vinil tip greu (G) STAS 6675/2. Armaturile necesare vor fi prevazute de asemenea din PVC.

Conductele de apa potabila din camera cloratoarelor, sau de la instalatia de hidrofor pentru ridicarea presiunii apei, vor fi prevazute din polietilena (ISO/IC 138/SC2) sau din otel zincat STAS 7656, vopsite cu email perclorvinil contra coroziunii.

Conductele de legatura de la instalatia de neutralizare vor fi executate din teava de PVC sau polietilena.

4.2 Instalatii electrice

Instalatiile electrice se executa conform normativului I7-91 - “Normativ privind proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 V c.a. si
1500 V c.c.” si prescriptiilor tehnice ISCIR, C12-75 referitoare la depozitarea clorului.

Camera aparatelor de clorare si depozitul de clor trebuie dotate cu iluminat natural si artificial.

Iluminarea artificiala a depozitului de clor si a camerei aparatelor de clor se face cu lampi electrice etanse, protejate contra coroziunii. Intrerupatoarele lampilor se vor monta la exterior. Depozitul de clor va fi prevazut si cu iluminare de avarie.

Receptorii electrici de forta (ventilatoare, electropompe etc.) sunt alimentati la tensiunea 380/220V. Circuitele de alimentare a acestora vor fi din conductor cu izolatie din PVC montate sub tencuiala in tub din PVC sau din cabluri cu izolatie din PVC armate pozate aparent.

Aparatele de comanda a ventilatoarelor se vor monta in exteriorul cladirii si vor fi de tip etans. carcasele metalice ale aparatelor, motoarelor si tablourilor electrice ce se vor monta in depozite sau camera aparatelor de clorare vor fi de tip etans si protejate cu vopsea anticoroziva.

Prizele la 220V vor fi cu contact de protectie. In camera cloratoarelor si in depozitul de clor se vor prevedea prize de avarie la tensiune redusa, 24V.

Legaturile electrice in doze si aparate trebuie sa fie protejate impotriva coroziunii prin acoperire cu lacuri anticorozive.

Conform normativelor I–RC–I030 – “Indreptar de proiectare si executie a instalatiilor de legare la pamant” si 3RE–123 – “Instructiuni privind verificarea instalatiilor de legare la pamant”, toate partile metalice ale receptorilor electrici, aparatelor, tablourilor etc. care in mod normal nu sunt sub tensiune dar care in mod accidental ar putea ajunge, se vor conecta la centura interioara de legare la pamant. Deasemenea se vor lega la pamant recipientele de clor, suporturile acestora si tubulatura de ventilatie.

Conform I.20 - 89 – “Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor de protectie impotriva traznetului la constructii” – depozitele de clor vor fi prevazute pe acoperis cu retea (tije) de paratraznet cu cel putin 2 coborari la priza la pamant.

Centurile interioare de legare la pamant se vor lega la priza de pamant (Rp 1W), iar reteaua (tijele) de captare la priza de paratraznet (Rp 1W). Priza poate fi comuna
(Rp 1W). Se vor prevedea piese de separatie pentru masurarea parametrilor prizei (prizelor) de pamant.

4.3 Instalatii de ventilatie, de incalzire si sanitare

4.3.1. Instalatii de ventilatie

Instalatiile de ventilatie din statia de clorare vor fi proiectate conform Normativului
I5-1979 - “Normativ privind proiectarea si executarea instalatiilor de ventilare”.

Incaperile tehnologice, camera aparatelor de dozare, depozitul de clor si camera instalatiei de neutralizare, se doteaza cu sisteme de ventilare fortata. Ventilatia fortata trebuie sa asigure 20…25 schimburi pe ora.

Deoarece clorul ce se poate degaja accidental este un gaz mai greu decat aerul, instalatia de ventilatie fortata va aspira aerul de la partea de jos a incaperilor.

Pentru neutralizarea clorului degajat accidental exista doua solutii tehnologice
(vezi par. 3.3.2):

– neutralizarea interioara prin pulverizarea solutiei de neutralizare in interiorul incaperii;

– neutralizarea exterioara prin pulverizarea solutiei de neutralizare intr-un turn de neutralizare.

In prima varianta, ventilatoarele centrifugale montate in exteriorul cladirii statiei de clorare, pe fundatii de beton, avand presiuni de utilizare reduse de cca. 50-60 mm CA, aspira aerul amestecat cu clor, si il refuleaza in atmosfera la o inaltime minima de 8,0 m de la nivelul solului printr-un dispozitiv de evacuare cu jet vertical pentru a asigura o cat mai mare dispersie a clorului remanent in atmosfera.

In a doua varianta, ventilatoarele centrifugale montate in exteriorul cladirii pe fundatii de beton, avand presiuni de utilizare de cca. 250-300 mm CA necesare pentru invingerea pierderilor de presiune din turnul de neutralizare, aspira aerul amestecat cu clorul degajat accidental si il refuleaza in turn unde este neutralizat. Turnul de neutralizare va fi prevazut si el la partea superioara cu un dispozitiv de evacuare cu jet vertical pentru dispersia totala a clorului remanent in atmosfera.

Aerul de compensare patrunde in incapere prin guri de aspiratie montate pe peretele opus, la partea inferioara a constructiei, datorita depresiunii de cca. 2,5 mm CA creata de ventilatoare.

In cazul statiilor de clorare cu capacitate peste 2 kg clor/h, se vor monta detectoare automate de clor in aer, la 30 cm de pardoseala. Acestea vor porni ventilarea fortata a incaperii atunci cand concentratia clorului in aer depaseste 1mg clor/m³. Ventilatoarele vor functiona pana la atingerea limitelor normale admisibile de clor in zona de lucru. Oprirea ventilatoarelor se va face manual.

Ventilatoarele prevazute in instalatie vor fi comandate furnizorului cu mentiunea “protejat antiacid” la actiunea acidului clorhidric.

Instalatia de ventilatie de avarie va fi proiectata cu cel putin doua unitati de ventilatoare in asa fel incat daca o unitate se defecteaza, in caz de accident, cel putin o unitate sa poata porni automat.

Tubulatura de aspiratie poate fi montata atat in interiorul camerelor, cat si in exteriorul lor, cu conditia luarii masurilor de protectie anticoroziva la factorii atmosferici exteriori, sau de protectie mecanica impotriva eventualelor lovituri ce ar putea provoca deteriorarea ei. Tubulatura de ventilatie poate fi executata din tabla zincata STAS 2028 protejata antiacid la interior si exterior cu email perclorvinil, sau din canal din PVC neplastificat executat din placi din PVC rigid.

Existenta instalatiei de ventilatie fortata nu exclude dotarea si purtarea in permanenta de catre personalul de exploatare a mijloacelor individuale de protectie impotriva clorului gazos (masca de gaze cu cartus filtrant in perfecta stare de functionare).

4.3.2 Instalatii de incalzire

Instalatiile de incalzire din statia de clorare vor fi proiectate conform Normativului
I 13/1994 - “Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor de incalzire centrala”.

Temperatura asigurata in camera cloratoarelor nu trebuie sa scada sub +5⁰C sau sa creasca peste +30⁰C. In ambele cazuri pot sa apara disfunctionalitati de dozare, iar in al doilea, pericol de scapari gazoase prin cresterea presiunii;

Temperatura asigurata in depozitul de clor nu va fi mai mica de +5⁰C iar daca recipientul din care se dozeaza clor (racordat la aparat) se afla tot in depozit, temperatura minima va fi de +15⁰C, daca nu se asigura un alt sistem de incalzire a recipientelor. Valoarea maxima a temperaturii nu va depasi valoarea de +40⁰C pentru a evita pericolul de explozie.

Acoperirea pierderilor de caldura se va face cu corpuri de incalzire de tip convectoradiator tip panou. Acestea vor fi montate perimetral pe peretii exteriori ai cladirii.

Conductele de alimentare cu agent termic a corpurilor de incalzire vor fi prevazute din teava neagra pentru instalatii - STAS 7656 sau teava neagra pentru constructii
STAS 404/2.

Intreaga instalatie de incalzire se va proteja anticoroziv la actiunea acidului clorhidric cu email perclorvinil.

Agentul termic va fi apa calda 95/75 C preparat in centrale termice sau puncte termice din cadrul statiilor de tratare a apei.

Nu se admite sub nici o forma incalzirea cu sisteme de incalzire cu flacara deschisa a spatiilor in care exista posibilitatea aparitiei accidentale de clor.

Se vor prevedea instalatii si echipamente in conformitate cu normele PSI.

4.3.3 Instalatii sanitare

Instalatiile sanitare din “Statia de clorare” vor fi proiectate conform Normativului
I 9-1994 - “Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor sanitare”.

Obiectele sanitare prevazute vor fi din portelan sanitar pentru a se evita corodarea lor datorita scaparilor de clor.

Pentru spalarea pardoselilor au fost prevazuti robineti de serviciu dublu, cu racordare, tip II, STAS 2591.

Conductele de alimentare cu apa rece potabila si cu apa calda de consum vor fi prevazute din teava din otel zincata STAS 7656.

Conductele de canalizare a apelor uzate menajere vor fi prevazute din teava din policlorura de vinil (PVC), neplastificata, tip usor (u) STAS 6675/2, pentru canalizare, din tuburi din gresie ceramica, antiacida, STAS 4234/2, sau din tuburi din fonta pentru canalizare, STAS 1515/2, protejate la interior si exterior antiacid.

Etansarea tuburilor din PVC-U se va realiza prin lipire cu adeziv tip Codez 100. Etansarea tuburilor din gresie ceramica antiacida sau a tuburilor din fonta pentru canalizare se va realiza cu franghie gudronata si mastic bituminos.

Conductele de alimentare cu apa rece potabila si cu apa calda de comun vor fi protejate antiacid cu email perclorvinil.

Conducta de apa rece potabila se va racorda la reteaua exterioara de apa potabila din incinta statiei de tratare a apei.

Conducta de apa calda de comun se va racorda prin intermediul retelei termice exterioare la un boiler de preparare apa calda montat in interiorul centralei termice sau punctului termic din incinta statiei de tratare a apei.

4.4 Echipamentele mecanice

Depozitul de clor trebuie dotat cu mecanisme de manipulare a recipientelor de clor pentru cazul in care masa de clor inmagazinata intr-un recipient este mai mare de 50 kg (carucioare, sisteme de ridicat)

Echipamentele mecanice de ridicat si transportat vor trebui sa permita manevrarea usoara a butoaielor de clor, in spatiul prevazut. Acesta vor trebui bine calibrate si conforme cu prescriptiile tehnice ISCIR referitoare la asigurarea conditiei “frecare – mediu toxic”.

Se recomanda folosirea unor tipuri de echipamente mecanice bine protejate anticoroziv sau care sa poata fi amplasate in vecinatatea depozitului de clor (automacarale).

Amestecatorul cu elice se utilizeaza pentru prepararea solutiilor de neutralizare pe baza de hidrat de sodiu si tiosulfit de sodiu. Axul si elicea acestuia trebuie sa fie din materiale anticorozive. Pentru toate tipurile de instalatii se vor respecta normativele si prescriptiile tehnice in vigoare.

4. Elemente de constructii

In conformitate cu prevederile STAS 10100/0 “Principii generale de verificare a sigurantei constructiilor”, precum si ale Hotararii Guvernului nr. 261/94, constructia statiei de clorare se incadreaza in clasa de importanta II - “Constructii de importanta deosebita” a caror avariere are urmari deosebit de grave, si respectiv categoria de importanta B - “Constructii de importanta deosebita, a caror avariere implica riscuri majore pentru societate si natura pe zone limitate”.

Pentru o constructie de acest fel, legea 10/1995 privind calitatea in constructii, stabileste prin art. 5 obligativitatea realizarii si mentinerii pe intreaga durata de existenta a constructiilor a urmatoarelor exigente de calitate:

rezistenta si stabilitatea la solicitari statice, dinamice, inclusiv la cele seismice;

siguranta in exploatare;

siguranta la foc;

sanatatea oamenilor si protectia mediului;

izolatia termica, hidrofuga si economia de energie;

protectia impotriva zgomotului.

Descrierea solutiilor constructive

Din punct de vedere constructiv, depozitele de clor vor trebui sa respecte prescriptiile tehnice cuprinse in normativul C 12 - 75 al ISCIR.

Statiile de clorare sunt cladiri parter, si sunt alcatuite de regula din zidarie portanta intarita cu stalpisori si centuri din beton armat, conform prevederilor P100/92 “Normativ pentru proiectarea antiseismica a constructiilor de locuinte, social - culturale, agrozootehnice si industriale” si ale P2/85 “Normativ privind alcatuirea, calculul si executarea structurilor din zidarie”.

Fundatiile acestui tip de structura sunt fundatii continue, proiectate si executate conform P10/86 “Normativ privind proiectarea si executarea lucrarilor de fundatii directe la constructii”. Functie de natura terenului de fundare, stabilita de studiul geotehnic intocmit pentru amplasamentul respectiv, fundatiile pot intra si sub incidenta prevederilor urmatoarelor acte normative P72/92 “Normativ privind proiectarea si executarea constructiilor fundate pe pamanturi sensibile la umezire” si P70/79 “Instructiuni tehnice pentru proiectarea si executarea constructiilor fundate pe pamanturi cu umflaturi si contractii mari”.

Acoperisul este din beton armat monolit sau din fasii cu goluri rotunde, prefabricate din beton armat, uzinate, de catalog. Pardoselile sunt din gresie antiacida pe suport de beton monolit, iar peretii sunt placati cu faianta pe o inaltime de 1,50 m.

Elementele metalice sunt protejate cu vopsea de email perclorvinil.

Tencuielile interioare sunt driscuite, iar la exterior sunt prevazute tencuieli speciale cu praf de piatra, iar la soclu - tencuieli cu similipiatra.

In statiile de clorare cu capacitate mare, depozitul de clor are forma unei hale parter, cu structura in cadre cu stalpi si grinzi prefabricate din beton armat, iar acoperisul din elemente prefabricate din beton armat, uzinate, de catalog. Fundatiile sunt izolate, tip bloc cu cuzinet din beton armat, iar calea de rulare din profil metalic I 30 iese afara sustinuta de un stalp metalic.

Pardoselile sunt din gresie antiacida pe suport din beton monolit slab armat, iar peretii sunt tencuiti obisnuit la interior, iar pe o inaltime de 1,50 m pe un glet de ipsos este aplicata o vopsea de email cu perclorvinil.

La exterior peretii sunt driscuiti, cu praf de piatra, iar soclul este tencuit cu similipiatra. Peretii care separa incaperile de cladire vor fi rezistenti la explozie si nu vor avea usi sau ferestre.

Constructia va avea o buna izolatie termica, aceasta constand atat in adaptarea unor inchideri perimetrale capabile de a mentine o temperatura corespunzatoare din punct de vedere tehnologic, cat si in protectia termica a acoperisului, fie cu polistiren, b.c.a., sau cu unul din materialele performante oferite de diversele firme de materiale de constructii, in conditiile agrementarii lor in tara noastra.

Tamplaria este metalica, protejata prin vopsire cu email perclorvinil, ca si instalatia de ridicare si sistemul de sustinere a acesteia. Ferestrele sunt dotate cu sisteme de umbrire. Usile camerei aparatelor de clorare respectiv a depozitului trebuie sa se deschida in afara si nu se admite folosirea usilor glisante.

Cunoscandu-se faptul ca ionii de clor, in eventualitatea in care depasesc valoarea critica, in conditiile unei umezeli excesive, pot conduce la scaderea pH-ului betonului din stratul de acoperire a armaturii sub 9 - deci la depasivarea betonului si la disparitia protectiei anticorosive - se va acorda o deosebita atentie realizarii unor betoane cu grad de impermeabilitate P₈¹⁰, a cresterii stratului de acoperire a armaturii cu 10 mm peste valorile date de STAS 10107/0 “Calculul si alcatuirea elementelor structurale din beton, beton armat si beton precomprimat” – capitolele 6 si 7, precum si a protejarii elementelor din beton armat prefabricat (si mentionam aici in mod special prefabricatele uzinate, de catalog) cu solutii de protectie de anticoroziva.

Atentionam faptul ca odata declansat procesul de coroziune a armaturii din beton, acesta conduce la:

reducerea sectiunii transversale a armaturii si de aici implicatiile asupra rezistentei si stabilitatii structurii;

desprinderea stratului de acoperire cu beton a armaturii, intrucat rugina are un volum de cca. 6 ori mai mare decat a otelului – in conditiile unui mediu cu mult oxigen disponibil – si de cca. 2 ori mai mare – in mediu cu mai putin oxigen disponibil

Semnalizare, AMC, automatizarea si dispecerizarea statiilor de clorare

Statiile de clorare trebuie sa detina obligatoriu aparate de masura si control (debitmetru, manometru, termometru etc.) pentru parametrii principali si sisteme de semnalizare a starilor critice de functionare.

In masura in care statia de clorare deserveste un sistem de alimentare cu apa sau de canalizare de mare capacitate sau cu importanta deosebita, aceasta va fi integrata in sistemul de automatizare sau dispecerizare adoptat pentru intregul ansamblu.

Introducerea semnalizarii si automatizarii in statiile de clorare previne aparitia unor accidente, simplifica exploatarea si creste viteza de interventie asupra diferitelor instalatii si echipamente. Pe de alta parte, automatizarea elimina in mare masura interventia subiectiva a omului in procesul tehnologic si are ca efect scaderea costului de exploatare datorita micsorarii numarului de personal angrenat in munci necalificate.

Dispecerizarea statiilor de clorare presupune fie construirea unui sistem de monitorizare a procesului tehnologic aferent statiei, fie integrarea intr-un sistem dispecer zonal (cazul statiilor de tratare si/sau epurare a apei).

Realizarea dispecerizarii informatizate permite cunoasterea starii de functionare in ansamblu si in componentele statiei de clorare, urmarirea variatiilor in timp, determinarea abaterilor si avariilor.

Efectul introducerii semnalizarii si automatizarii se reflecta in doua planuri:

a) Din punctul de vedere propriu statiei de clorare: conduce la cresterea eficientei urmaririi si controlului procesului tehnologic.

b) Din punctul de vedere al utilizatorilor: conduce la cresterea calitatii serviciului prestat prin asigurarea continuitatii parametrilor solicitati si protectia mediului ambiant.

In statia de clorare se vor masura urmatorii parametri:

1.   Debitul de apa tratat, pentru a corela in permanenta cantitatea de clor necesara.

2.   Doza de clor utilizata, pentru a nu exista situatii de supraclorare sau subclorare a apei.

3.   Cantitatea de clor activ rezidual, care nu trebuie sa scada sau sa creasca peste limitele prescrise din punct de vedere al sanatatii oamenilor.

4.   Cantitatea de clor existenta in aerul din incaperile statiei de clorare. Statiile de clorare cu capacitate peste 2 kg clor/h se prevad cu detectoare automate a scaparilor de clor in aer. Aceste detectoare se monteaza la 30 cm deasupra pardoselii. La o concentratie minima de clor de 1mg/m³, ele trebuie sa semnalizeze prezenta clorului in aer. La aceasta valoare, trebuie sa se declanseze si alarma optica si acustica. Odata cu alarma se prevede si pornirea automata a ventilatiei fortate si a instalatiei de neutralizare atunci cand aceasta exista.

5.   Lipsa clorului in recipientul legat la aparatul de clorare. Acesta elimina discontinuitatile care pot sa apara la introducerea clorului in apa.

6.   Presiunea gazului din recipient, care nu trebuie sa creasca peste 6 – 9 bar sau sa scada sub 0,5 bar din considerente de siguranta in exploatare.

7.   Temperatura mediului ambiant in camera cloratoarelor si depozitul de clor.

8.   Contorizarea cantitatii de clor consumata, pe o perioada de timp (saptamana, luna). Astfel se poate aprecia rezerva de clor necesara in depozit.

9.   Toti parametrii energetici (consum energie electrica, stare de functionare) specifici echipamentelor electrice.

Pentru statiile de clorare echipate cu mai mult de un clorator, dispozitivele de masura a parametrilor amintiti pot fi integrate intr-un sistem de dispecerizare informatizata. In acest fel, masuratorile executate in statia de clorare sunt considerate date de intrare pentru programe software capabile sa ia decizii de proces, functie de valoarea acestora. Deciile pot fi sub forma declansarii unor alarme specifice pentru personalul de exploatare sau reglarea automata a echipamentelor in cauza pana la atingerea starii de functionare normala.

In cazul statiilor de clorare cu un singur aparat de clorare in functiune este suficient ca fiecare dispozitiv de masura sa fie prevazut cu sistem de alarmare-semnalizare pentru personalul din exploatare.

Deasemenea, este necesara elaborarea unor rapoarte permanente de sinteza a datelor preluate din procesul tehnologic. Acestea vor fi puse la dispozitia tuturor factorilor interesati in acest domeniu (Agentia de Protectie a Mediului, Politia Sanitara etc.).

6. Amplasamentul statiilor de clorare

La alegerea amplasamentului cladirii statiei de clorare concura urmatorii factori:

– Configuratia terenului;

– Directia si intensitatea curentilor de aer;

– Marimea depozitului de clor;

– Categoria obiectivelor din zona.

1. Configuratia terenului

Se vor evita in general zonele depresionare pentru a impiedica acumularea clorului in eventualitatea accidentelor (clorul este mai greu ca aerul).

2. Directia si intensitatea curentilor de aer

Nu vor fi luate in considerare zonele in care curentii de aer pot directiona clorul scapat in atmosfera spre unele obiective importante din punct de vedere al sanatatii oamenilor (scoli, spitale, crese etc.).

Intensitatea curentilor din zona determina marimea zonei de imprastiere a clorului.

3. Marimea depozitului de clor

Amplasamentul statiilor de clorare cu capacitate de depozitare a clorului mai mare de 1 tona va fi stabilit pe baza unui studiu de impact asupra mediului.

Pentru statii de clorare cu capacitate de depozitare a clorului pana la 1,5 tone, amplasarea, in statiile de tratare respectiv epurare a apei, se poate face si comasat cu alte cladiri, dar numai in constructie supraterana pentru evitarea acumularii clorului in subsol.

Orientativ, in lipsa unui studiu de impact, se accepta ca fiind corecta metoda de stabilire a amplasamentului in raport cu obiectivele vecine reglementata in Franta prin intermediul Circularei din 28 iulie 1977, art. 2 cu privire la depozitele de clor lichefiat.

Articolul 2

Daca C este capacitatea exprimata in tone, a celui mai important recipient sau ansamblu de recipiente legate intre ele si puse in exploatare simultan, distanta exprimata in metri pana la alte obiective publice, va fi de cel putin “2d” si nu mai mica de 20 metri.

2.1. Daca C este compus numai din recipiente de o capacitate mai mica de 0,5 tone, atunci:

d = 15 [m]

d - nu va trebui sa fie niciodata mai mica de 10 m.

2.2. Daca C este compus numai din recipiente de capacitate mai mica de 1,5 t si cel putin unul are capacitate mai mare sau egala cu 0,5 t, atunci:

a) d = 15, daca depozitul este echipat cu instalatie de neutralizare a clorului corespunzator capacitatii acestui recipient.

b) d = 60, daca o astfel de instalatie este absenta.

2.3. Daca ansamblul de recipiente care formeaza capacitatea “C” cuprinde cel putin un recipient de capacitate mai mare sau egala cu 1,5 t, atunci:

2.3.1. d = 45, daca depozitul face obiectul unei supravegheri continue (nu detine instalatie de neutralizare a scaparilor de clor).

2.3.2. d = 25, daca depozitul detine o instalatie de neutralizare a scaparilor de clor.

4. Categoria obiectivelor din zona

Prezenta depozitului de clor in cadrul statiei de clorare impune respectarea anumitor distante de amplasare in raport cu obiectivele vecine, functie de categoria acestora.

Conform prevederilor prescriptiilor tehnice C5 - 83 ISCIR si N.P.C.I. - 64 privind proiectarea si executarea constructiilor din punct de vedere al prevenirii incendiilor, la amplasarea statiilor de clorare se vor respecta distantele din tabelul 3.

Tabel 3