3.3 液氯贮存容器的隐患及安全措施

3.3.1 充装方面

最为常见的液氯贮存容器是液氯贮槽和液氯钢瓶，目前我国经常使用于运输、贮存和计算的单位容器就是液氯钢瓶。为了确保液氯钢瓶在使用、周转过程中的安全，有必要对液氯钢瓶的安全要点作重点介绍。

我国用于液氯的钢瓶设计压力约为2MPa(绝对压力)，屈服压力约为320MPa。按照规定充装量充装的液体氯气在允许的温度**积膨胀后，钢瓶内仍能确保有5%的安全空间。此时的最高液氯温度为60℃，相应的液氯蒸气压力为1.759MPa。液氯钢瓶的主要技术指标如表2所示。


表2
液氯钢瓶主要技术指标

 

 

型号	试压/MPa	容积/L	材质	自重/kg	使用温度/℃
1t	2	832	16MnR	440	-40～60
0.5t	2	415	16MnR	230	-40～60

续表2

型号	合金堵个数(熔点65℃)	充装率/%	充装系数/kg·L-1	尺寸(外径×总长)/mm
1t	6	77.5	1.202	Φ810×2000
0.5t	3	77.6	1.205	Φ608×1800

主要技术指标中，最为重要的是充装率与充装系数。

充装率是指液氯充填容积与钢瓶有效容积之比，按照规定，液氯的充装率应小于80%。

充装系数是相当重要的安全考核指标，国家对此有明确规定，其数值为小于1.25kg/L。它表示为液氯容器(包括贮槽)贮存液氯的总量与容器有效容积之比。

按照规定：“以盛装临界温度大于70℃的液化气瓶，其设计压力应当按所盛气体在60℃的饱和蒸气压设计。”氯气的临界温度为144℃，所以液氯钢瓶在充装、运输以及使用各过程中的环境温度不得大于60℃。

根据计算，当充装系数为1.25kg/L，液氯温度在68.8℃时，贮存容器内气体的空间将为零(已经没有空间可以缓冲)，这时称为该容器已达到“满量”(钢瓶达到满瓶)。此时液氯的饱和蒸气压为2MPa，已达到试压压力；如果液氯容器超装的话(超过充装系数1.25)，在同样温度下，不仅已将容器的有限空间挤满，而且使液氯的饱和蒸气压超过试压压力，从而使容器(包括钢瓶)发生爆破性的爆炸。这就是三令五申强调液氯容器不能超装的原因。

表3列出500kg容量的液氯钢瓶超装后的危险温度。

表3
超装后的危险温度表

充装量/kg	超装量/kg	液氯膨胀后充满钢瓶时的温度/℃	钢瓶开始屈服时的温度/℃
500	0	78	79-81
510	10	69	74-75
520	20	66	67-68
530	30	59	60-61
540	40	51	53-55
550	50	45	46-49
560	60	37	40-41
570	70	31	32-34
580	80	24	25-26
590	90	15	16-19
600	100	8	8-10

为了避免类似的危险情况出现，在钢瓶一侧的瓶体上，装有低熔点的合金堵(合金堵的主要成分：铋，50%；铅，25%；锡，12.5%；镉，12.5%)，合金堵的熔点为65℃，而在钢瓶阀上的易熔合金熔点为60℃。这样，只要在充装时不超过规定，一旦在温度超过了正常温度时，钢瓶内还是有一定的安全余量。因为在实际进行钢瓶充装时，计量的装置可能有误差产生，因而允许有一定正、负误差存在，现在规定只能负偏差。但是决不能因此而忽视各个环节中应保证达到安全规定的指标。因为液氯钢瓶在使用过程中间，强度和腐蚀余度都在下降，不可预见的情况可能会发生。

除了液氯钢瓶在充装、使用、运输以及贮存各个环节必须严格遵守有关条款的规定之外，还要加强对各类用户返回钢瓶的查证、验收，充装时的计量、记录、复查，加强对用户使用液氯钢瓶的监督、管理。

3.3.2 使用部门及用户方面

对液氯钢瓶的使用部门或用户来说，必须注意以下方面。

(1)用户使用液氯钢瓶时不得为加速液氯气化而使用超过40℃的热水对钢瓶进行喷淋，甚至采用蒸汽直接加热钢瓶。

(2)液氯钢瓶内的余氯不能用完，保留有0.1MPa(G)压力，确保其他化学物料不致倒吸进入钢瓶，否则无法识别瓶内气体，无法处理，甚至发生爆炸事故。在液氯钢瓶与用氯设备之间要设置氯气缓冲器，作为防倒灌的措施。