1、液氯容器安全技术基础知识辩析液氯容器安全技术基础知识一 氯与液氯 1 氯气的用途 1.1 自来水，游泳池用于消毒。 1.2 造纸工业，纺织工业，陶瓷工业漂白。 1.3 制造无机氯化物如漂白粉、氯化亚锡，氯化银，合成盐酸。 1.4 制造有机氯化物如农药聚氯乙稀塑料，氯丁橡胶，四氯化碳溶剂，制冷剂及合成医药。 2 氯对人体的危害 2.1 氯是一种刺激性很强的剧毒物，它能强烈自己人的眼睛黏膜、呼吸道及肺部；氯进入人的深部呼吸道时，可损害肺组织而引起肺水肿，中毒情况因氯的浓度不同而异。 2.2 氯中毒后会患急性皮炎，皮炎有时可能转为湿疹。 2.3 人吸入高浓度的氯气几分钟后会立即死亡，吸入中等浓度或低
2、浓度氯气时，会患中毒性肺水肿，受害者眼睛受到刺激后会流眼泪、鼻涕胸闷，呼吸困难，连续干咳或阵咳，并出现过度兴奋或抑郁现象。 2.4 皮肤接触到液氯时会发生冻伤，不同浓度的氯对人体危害程度见下表： 空气中氯浓度（毫克/立方米）对人体的作用1长时间无作用2停数小时后引起微刺激，最小浓度10.5感觉极限能嗅到的最低极限，在1小时内不会引起不舒服。4060立即感到刺激咽喉，呼吸0.51小时后，会明显感到不舒服80立即引起咳嗽100150在空气中停留半小时至1小时有致死可能。2500几次深呼吸即可死亡。3 氯中毒后急救措施 3.1 吸入轻微的氯，发生咳嗽时，移到空气畅通地方休息，容易恢复。 3.2 吸入
3、较深氯气时，除咳嗽，且胸部有压迫感，用百分之二小苏打水嗽口，或引起汽水或含糖饮料有助于恢复。 3.3 咳嗽激烈，痛苦时，可使患者嗅酒精或酒精乙醚混合蒸汽。 3.4 当感到呼吸困难时应输液。 3.5 几乎停止呼吸的患者，应施以人工呼吸，且不可丧失抢救信心。 3.6 对严重中毒者必须送到医院立即抢救。 4 无防毒面具时的保护 4.1 如果突发性的发生氯气泄漏，无防毒面具时，首先应观察风向，沿逆风方向离开现场，并用湿毛巾捂住口、鼻迅速离开。 5 防毒面具的使用与检查 5.1 在紧急情况下处理液氯泄漏时一般采用防毒面具来保护呼吸器官。 5.2 防毒面具形式通常有： 5.1.1 隔离式 5.1.2 过滤
4、式 5.1.3 长管式 5.1.4 氧气呼吸器 5.3 防毒面具的选择应根据其工作环境，接触时间及氯的浓度来确定。 5.4 防毒面具的使用条件： 5.4.1 制造标准应符合 GB2890 82 。 5.4.2 空气中含氧量不小于百分之十八，环境中氯浓度不高于百分之二。 5.5 防毒面具的维护与保养： 5.5.1 防毒面具应经常检查各不见完整和致密情况，如有泄漏应及时更换修理。 5.5.2 滤毒罐内装活性碳，其颜色为黑色发亮，当发现失效时应及时更换。按原滤毒罐层次更换，防止气体偏流。 5.5.3 防毒面具应放在清洁和干燥处，作为应急事故备用。过滤面具应 2 3 月至少检查一次，防止过滤材料失效。
5、 二 液氯钢瓶的运输、贮存和使用 1 运输管理 液氯钢瓶使用单位，应制订一定的管理制度，对钢瓶的运输（装卸和驾驶）人员要定期进行安全教育，并要求： 1.1 有高度的责任感，具备初中以上文化程度，懂交通安全管理知识，在企业工作两年以上。 1.2 了解液氯的物化性质，钢瓶的有关工作参数及事故的处理，防护，急救办法。 1.3 能够遵纪守法，维护社会公共秩序。 1.4 经企业安全部门考核合格或劳动部门安全技术考核合格。 2运输和装卸时应遵守下列规定： 2.1 运输车辆上应有明显的安全标志。 2.2 必须配带好瓶帽。轻装轻卸，严禁抛滑，滚、碰。 2.3 吊装时，严禁使用电磁起重机和链绳。采用天车时，应在
6、防护圈上挂钩，不得在钢瓶阀及瓶帽上挂钩。 2.4 瓶内气体互相接触能引起燃烧，爆炸，产生毒物的气体。不得用车（厢）运输。易燃、易爆、腐蚀性物品或与瓶内气体起化学反应的物品，不得与气瓶一起运输。 2.5 气瓶装在车上，应妥善固定。横放时，头部应朝向一方，垛高不得超过车厢高度，且不超过五层；立放时，车厢高度应在瓶高的三分之二以上。 2.6 夏季运输时应有遮阴设施，避免暴晒；城市繁华市区白天禁止运输。 2.7 车辆应配备灭火器材。严禁烟火。 2.8 运输钢瓶的车，船不得在繁华市区、重要机关附近停靠；车船停靠时，司机与押运人员不得同时离开。 2.9 严格遵守公交和公安部门颁发的危险品运输条例，以及 G
7、B190 73 “危险货物运输规则”。 3 钢瓶贮存 3.1 应设置专用仓库，建筑设计应符合 TJ116 74 建筑内应放火规范的规定。 3.2 仓库不得有地沟，滑道，严禁明火或其他热源；仓库内应通风、干燥，避免阳光直射。 3.3 空瓶与实瓶应分开放置，并有明显标志，毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧爆炸，产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具或灭火器材。 3.4 钢瓶放置时应放整齐，配戴好瓶帽头部朝一个方向，剁高不宜超过五层，底下应有防止滚动措施。立放时要妥善固定。 4 液氯钢瓶的安全使用 4.1 使用时应横向放置钢瓶 , 将钢瓶阀两只垂直放置在一条线上 , 禁止水平放置 .
8、 4.2 检查钢瓶阀是否完好，确定能容易开启时，再接通使用系统管路。 4.3 开启上部阀门即汽相阀，在系统管路上取样分析其纯度和含水量，确认合格后全部 开启。严禁开启下部阀门或两只阀门同时使用。 4.4 瓶氯钢瓶使用时必须接缓冲罐，并要保证其容积大于钢瓶的工作容积，压力表应完好，准确地指示其泄放压力，一般情况下，压力表测值应不高于液氯在该场所工作温度下的饱和蒸汽压。 4.5 钢瓶放置点应不得靠近热源，距明火距离应大于 10M 以外，使用场合禁止放射源及磁场。 4.6 夏季使用场所应设防晒罩蓬。 4.7 严禁在钢瓶上敲打，碰撞。 4.8 液瓶钢瓶使用场所应有一定的计量装置安装台称或电子称，在确认
9、内部有足量的液氯无法泄出时，可采用温度小于 40 的热源加温。 4.9 液氯钢瓶使用完后应留其充装量的 0.5-1 的剩余气体 . 4. 10 液氯钢瓶投入使用后，不得对钢瓶进行焊接，严禁在钢瓶上进行电焊引弧。 4.11 液氯钢瓶使用单位不得擅自更改钢印和颜色标记，停用的钢瓶一定要记录停用日期。 5 安全监察部门提出以下几点应予重视： 5.1 各有关部门、企业单位的领导，对压力容器的安全工作必须给予高度重视，加强领导，严格管理。各有关企业单位必须认真执行气瓶安全监察规程，并根据其有关要求，建立健全液氯钢瓶的充装、检验、使用及贮存等安全操作规程及必要的规章制度；加强对操作人员的技术培训、考核及安
10、全教育，未经技术培训或技术考核不合格的人员，不准顶岗位操作。 5.2 各液氯钢瓶使用单位，在使用液氯时瓶内气体不能用尽，必须留有剩余压力。为防止任何介质倒灌入液氯钢瓶内，应根据生产工艺设备条件，在液氯进入工艺设备之间装设液氯缓冲器、控制阀及压力计等防护装置，严禁发生倒灌现象。 5. 3 各液氯钢瓶充装单位，应严格执行气瓶安全监察规程中的第三章有关规定。 特别是，在充装前必须有专人对钢瓶进行认真检查，对倒灌有其他介质或不符合规定的钢瓶，应事先进行妥善处理，否则严禁充装。充装时，严格实行充装重量复验制度，严禁过量充装；认真填写充装记录，操作人员要保持相对稳定，并要定期进行技术安全教育和考核，考核不
11、及格的人员，不准顶岗位操作。液氯的安全充装工艺前言（1） 液氯的生产厂家大多与液氯用户相距很远，作为商品销售的液氯就必然有液氯充装、贮存、运输等，其中液氯充装是至关重要的一环，随液氯充装的生产工艺、技术、设备等的不断进步和发展，我公司在液氯充装工艺、设备、技术等方面也日趋改进和完善。采用屏蔽泵输送液氯比其他方法更安全又节能，是我公司将来首先采用的充装工艺。高压氯气压送充装工艺（2） 1 工艺流程 当液氯贮槽内的液氯进到一定量后，停止进氯，将气化器内因升温而气化的压力在0.81.0Mpa的氯气送至液氯贮槽，将贮槽内液氯压在充装后，经计量充入用户钢瓶，如图1所示。 1气化器；2液氯贮槽；3充装台；
12、4氯压机；5尾气分配台 图1 高压氯气压送充装工艺流程 2 工艺特点 该工艺历史悠久，技术成熟，设备简单，是目前国内大多数氯碱厂普遍采用的充装工艺。 该工艺最大的缺点就是能耗高，易发生NCl3爆炸事故， 在此工艺中，部分液氯气化产生高压氯气来压送液氯，当液氯蒸发时。NCl3与NCl2的分离系数为610，即气氯中NCl3含量为1，而液氯中NCl3含量为610，因而NCl3大部分存留在未蒸发的液氯（残液）中，并随液氯的不断气化，本来含量不多的残余NCl3被不断浓缩而积聚，当NCl3在液氯中浓度超过5%时即有爆炸的危险。尤其现在众多氯碱企业纷纷淘汰过去的石墨阳极电解槽改用金属阳极电解槽，而金属阳极电
13、解槽电解出来的氯气中有机物含量很少（NCl3溶于有机溶剂），致使液氯中因含有NCl3爆炸性增加，故今后应谨慎采用这种充装工艺。同时这种方法还需有气体装置，操作麻烦；气化液氯量占商品液氯产量10%左右甚至更高，因而能源浪费较多。用屏蔽泵输送充装工艺（3） 这是一种既节能又安全的加压输送液氯的办法，工艺极为简单，设备数量少，一次性投资少。 1 采用屏蔽输送充装工艺的优点 （1）安全：没有液氯气化过程，消除了NCl3的积聚和浓缩，避免了NCl3的爆炸隐患。 （2）节能：与液氯气化法相比，节省了液氯气化和再液化的能耗（每吨氯液化所需能耗41.8450.21万kJ）。 （3）充装速度快：部分液氯气化法或
14、压缩空气压送充装500kg液氯约30min，用屏蔽泵仅需15min。 2 采用屏蔽泵输送充装工艺存在的缺点 该工艺存在的缺点就是液氯贮槽必须高出屏蔽泵一定位置，如果液氯中含有其它杂质比较多时，屏蔽泵易堵塞。简单分析与评价（4） 我公司氯碱厂采用部分液氯气化充装工艺，绝大多数氯碱厂也都采用此种老工艺。部分液氯气化法由于液氯的不断气化，本来含量不多的残余NCl3被不断浓缩而积聚，有潜在的爆炸危险；此方法还需有气化装置，操作麻烦；气化液氯量占商品液氯产量10%左右甚至更高，因而浪费能源较多。而液氯屏蔽泵是专为液氯的输送和充装而研制的新型电泵。如上所述鉴于前种工艺的弊病及后者工艺充装的特殊性，我们建议
15、液氯生产厂家在资金允许的情况下，应优先采用屏蔽泵输送充装工艺，一次投资，既节能又克服了NCl3积聚的爆炸危险，从而有效地保证液氯安全地充装。液氯钢瓶过量充装的危险性分析及防范措施 氯气是一种黄绿色的剧毒气体，有强烈的刺激性气味，它能损伤人的器官，吸入一定浓度的氯气可致人死亡。液氯是低压液化气体，是一种重要的化工原料。由于液氯钢瓶是一种移动式压力容器，因此，它在充装、储存、运输及使用中存在爆炸、中毒危险。大量事实已经证明，液氯钢瓶过量充装或超过其最高使用温度（60）时，极易发生破裂或爆炸，一旦事故发生，会给人员、设备与环境带来严重危害。因此，科学分析过量的危害，杜绝液氯钢瓶过量充装十分必要。 一
16、、液氯钢瓶正常充装后温度升高时的压力增量 正常充装情况下，液氯钢瓶内的氯完全处于气液两相平衡状态，即在钢瓶内的氯一部分是气体，一部分是液体。液氯钢瓶内的压力始终是液氯的饱合蒸气压。当环境温度升高时，热量就会传到钢瓶系统内，此时气、液两相的体积均向增大的方向变化。但由于钢瓶的容积增量极其微小，因此，钢瓶内液氯的饱和和蒸气压将增大。又由于液相氯的压缩系数很小，而气相氯的压缩系数又增大，因此，随着环境温度的持续升高，出现的结果是：液相氯的体积不断膨胀，而气相氯的体积不断被压缩，直至液相氯充满整个钢瓶容积，而气相氯的体积却被压缩得趋近于零，这时钢瓶内液氯的饱和蒸气压大大增加。处于这种状态的体系，称之为
17、临界爆炸状态。处于临界爆炸状态的液氯钢瓶，如果还继续供热，液相氯的体积还会进一步增加，但此时液相氯的体积增加受到钢瓶容积的限制，已无膨胀的自由空间，液氯的饱和蒸气压将急剧增高，就会定量地传给瓶壁，此时的压力如果超过液氯钢瓶材质的屈服压力时，就会使钢瓶变形，破裂或爆炸。 为了避免由于环境温度的升高，液氯钢瓶内液氯的饱和蒸气压急剧增高而使钢瓶发生变形、破裂或爆炸事故，在2001年7月1日起实施的气瓶安全监察规程第9条明确规定：气瓶的公称工作压力，对于盛装液化气体的气瓶，系指温度60时瓶内气体压力的上限值。盛装有毒和剧毒危囊夯 宓钠 浚 涔 乒餮沽难糜实碧岣摺闷 迤 康墓 乒餮沽诒?常用气体气瓶的公
18、称工作压力中查出，液氯钢瓶的公称工作压力为2MPa（表压）。 按上述规定要求，液氯钢瓶在充装、储存、运输及使用中的环境温度必须60。同时在规程第64条表5低压液化气体的充装系数中又明确规定了液氯钢瓶的充装系数1.25kg/L。这个充装系数等于液氯在60时饱和液体密谋的9598。根据计算，当充装系数等于1.25kg/L，液氯温度在68.8时，钢瓶内的气相空间将为零，此时液氯的饱和蒸气压为2MPa（表压），已达到钢瓶的公称工作压力，这时钢瓶才会出现危险。由于钢瓶的最高使用温度在正常情况下就是周围环境温度，而周围环境温度无特殊情况一般是不会超过60的。由此可见，只要严格按规定的充装系数充装液氯钢瓶，
19、确保绝对不过量充装，液氯钢瓶是完全可以保证安全的。正常充装后，钢瓶内液氯的饱和蒸气压与温度的关系如表1。表1 液氯的饱和蒸气压与温度的关系温度（）-30-20-100102030405060饱和蒸气压（表压MPa）0.130.190.270.380.520.670.861.111.411.76 二、液氯钢瓶过量充装后温度升高时的压力增量 液氯钢瓶过量充装是指往钢瓶内充装的液氯超过了为钢瓶规定的充装系数，并且是指液氯钢瓶的容积已全部被液相氯充满。当储存、运输及使用时的环境温度高于充装现场温度时，液相氯的比容相应增大，钢瓶内氯、液两相平衡状态遭到破坏，瓶内液化气体的压力与温度的关系不再是液氯的饱和
20、蒸气压与温度的关系了。由于液相氯基本上是不可压缩的，而体积膨胀却很大，所以，当钢瓶内的全部空间被液相充满时，温度每升高1，液相氯比容的增大将导致钢瓶内压力升高12MPa，温度升高510，钢瓶就会屈服变形，甚至会发生爆炸。0. 5 t液氯钢瓶超装后的危险温度如表2。表2 0. 5 t液氯钢瓶超装后的危险温度充装量超装量液氯膨胀后充满钢瓶时的温度（）钢瓶开始屈服时的温度（）（kg）（kg）5000787981510106974755202066676853030596061540405153555505045464956060374041570703132345808024252659090151
21、6196001008810 为了进一步说明液氯钢瓶过量充装的危险性，现根据液氯钢瓶的有关特性数据，利用液化气体钢瓶温度升高后产生压力增量的经验公式计算液氯钢瓶充满液氯后，环境温度从20升高到30时钢瓶内的压力增量P是： P=(-30)/(+F0)t 式中：P气瓶的压力增量，MPa； 液化气体在t1至t2温度下的平均体积膨胀系数，（）-1； 0瓶体材料的线膨胀系数，（）-1；一般取1.2105 饱和液体在t1至t2温度下的平均体积压缩系数，（MPa）-1； t介质的温度差，tt2- t1，； t1液化气体钢瓶温度升高前的温度，； t2液化气体钢瓶温度升高后的温度，； F0液化气体钢瓶在压力升高时
22、的容积增大系数，（MPa）-1；在此取2.410-4。 钢制气瓶在压力升高时的容积增大系数F0，在气瓶的压力不超过它的屈服压力时，由气瓶的外、内径比值K确定，其值如表3。表3 气瓶内压升高时的容积增大系数F0K=外/内1.021.031.041.051.061.071.081.091.101.151.20F0104（MPa）14.803.202.401.941.631.41.231.101.000.730.56 液化气体在不同温度下的体积压缩系数和体积膨胀系数如表4：表4 温度与和的关系温度t （）0102030405060压缩系数103（MPa）11.301.491.722.002.372.
23、763.43膨胀系数103（）11.871.992.122.262.422.592.78 将上述有关数据代入P： P（2.1210-32.2610-3）/2-31.210-3/(1.7210-32.0010-3)/22.410-3（30-20）10.26MPa 由于液氯钢瓶在30时，液氯的饱和蒸气压P10.86MPa，所以在此温度下充满液氯的钢瓶内压P是： PP1P0.8610.2611.12 MPa（表压） 通过以上计算，可以看出液氯钢瓶过量充装后，环境温度升高10，瓶内的压力大大超过液氯钢瓶设计压力2 MPa（表压）的5.56倍。所以，此液氯钢瓶发生爆炸在所难免。如果此液氯钢瓶按照规定的充
24、装系数充装，即使环境温度从20升高到30，瓶内液氯的饱和蒸气压也只是从0.67 MPa增加到0.86 MPa。0.86 MPa这个压力只不过是液氯钢瓶设计压力2 MPa（表压）的43，此钢瓶根本不会爆炸。 三、避免液氯钢瓶充装的防范措施 液氯钢瓶过量充装，是钢瓶爆炸的主要原因之一。这是因为液化气体充装温度一般都比较低，特别是夏季，它的液温常比周围环境温度低得多。如果计量不准确或其他原因导致液氯钢瓶过量充装，由于受周围环境温度影响，瓶内液温就会升高，体积就会膨胀。很快瓶内空间即被饱和液体所充满，并产生很大压力，结果常常造成钢瓶的破裂或爆炸。为了防止液氯钢瓶过量充装，必须采取严密可靠的防范措施，并
25、认真加以贯彻执行。这些防范措施包括： 1. 为了防止由于计量误差而造成超装，充装用的磅秤应有严格的管理制度。操作人员接班后，首先应全面检查计量衡器并校验零位。计量衡器的最大称量值应为常用称量的1.53.0倍，衡器的校验期限最长不得超过3个月。 2. 充装前必须有专人对钢瓶进行全面检查，确认无缺陷和异物，方可充装。 3. 没有原始重量标记，或标记不清难以确认的液氯钢瓶不得充装使用。 4.充装时，操作人员必须坚守岗位，增强责任心，严格按规定的充装系数进行充装，严禁超量充装。如果发生超装时，应立即设法将超装量抽出。 5. 液氯的充装量应包括钢瓶内原有的余液（余气），不得把余液（余气）的重量忽略不计。
26、 6. 充装后的钢瓶必须复验充装量，2次称重误差不得超过充装量的1，复磅时应换人换衡器。 7. 充装前后的重量应登记，作为使用期中的跟踪档案。 综上所述，严格控制液氯钢瓶的充装系数，使周围环境温度不超过其最高使用温度，并在各个环节当中严格遵守各项操作规程和各项制度，是确保钢瓶充装、储存、运输及使用安全的关键，同时也是杜绝液氯钢瓶破裂或爆炸的重要安全防范措施。液氯钢瓶充装的安全要求 液氯钢瓶即使在设计、制造方面符合要求，如要充装环节未严格控制，也会引起事故。近年来，由于液氯钢瓶超装或物料倒罐发生化学反应所引起的液氯钢瓶爆炸事故屡见不鲜。因此，必须引起高度重视。一、对钢瓶的要求 1、 检查有关资料
27、及钢瓶本体 液氯充装钢瓶一般有两种，一种是新瓶，另一种是周转瓶。新瓶应随带钢瓶质量合格证；周转瓶即已经充装过液氯，用完后又返回充装厂重新充装的钢瓶，液氯充装站应对钢瓶本体进行外部检查。检查内容包括：钢瓶漆色、字样清楚；安全附件齐全；瓶内余压0.05MPa以上，钢印标记识别；在技术检验期限内；瓶体外观洁净、完好无损。 2、充装前应对钢瓶进行外观检查、钢瓶阀门整修、顶针（阀芯）密封面检查、皮重检查，确认该瓶已经过处理，钢瓶皮重符合规定方可进行。 3、液氯钢瓶有以下情况之一者不得进行充装： （1） 漆色、字样和所装气体不符合规定或漆色、安样脱落，不易识别气体类别。 （2） 安全附件不全，损坏或不符合
28、规定。 （3） 未判明装过何种气体及瓶内余压低于0.05MPa以下。 （4） 瓶体温度超过40。 （5） 钢印标记不全或不能识别。 （6） 超过技术检验期限。 （7） 瓶体外观有缺陷，不能保证安全使用。 （8） 瓶体或瓶阀处沾有油脂或污物，瓶阀外腐蚀严重。 （9） 瓶阀和螺塞旋紧后外露部分少于3牙。 （10） 新瓶无检验合格证，钢印标高与合格证不符。 （11） 新瓶制造厂生产的钢瓶未经有关部门批准。 （12） 瓶体上检验钢印系未经地方劳动局批准的气瓶检验单位。 （13） 改装不符合规定的或用户自行改装的。二、充装后的要求 正确充装液氯，要求充装单位和使用氯气的单位共同配合，认真对待。对充装单位
29、有以下要求： 1、 称重衡器应保持灵敏、准确。其最大称量为常用称量的1.53倍。 每天时行使用情况检查。定期进行维护保养和校验。 2、充装有记录。液氯钢瓶充装时，容器内不应全部充满液氯，应留有气相空间。按气 瓶安全监察规定规定，液氯的充装系数为1.25kg/L，不得过量充装。一旦充装超量，钢瓶内的液氯随温度升高，液氯体积膨胀，将气相空间占满；由于该液体体积的微压缩性，进而导致瓶内压力升高，钢瓶爆炸。为了防止充装过量，充装后应认真填写充装记录。充装记录的内容包括：充装日期、钢瓶编号、钢瓶皮重、充装重量、充装者和复验者姓名或代号。记录要妥善保存，以备检查。 3、充装后复验。液氯充装要严格实行复验制度，发现超装要立即处理，未经处理的超量液氯钢瓶严禁出厂。用氯单位使用前（包括进库短时储存），同样要进行重量复验。 4、充装结束，入库的检查要用10%的稀氨水检查是否漏气，同时要检查附件是否齐全。确认无泄漏和附件完整后才可入库。 液氯钢瓶充装液氯时，必须严禁格执行国家制定的气瓶安全监察规程和有关安全要求，确保液氯钢瓶
