3.3 液氯貯存容器的隱患及安全措施

3.3.1 充裝方面

最為常見的液氯貯存容器是液氯貯槽和液氯鋼瓶，目前我國經常使用于運輸、貯存和計算的單位容器就是液氯鋼瓶。為了確保液氯鋼瓶在使用、周轉過程中的安全，有必要對液氯鋼瓶的安全要點作重點介紹。

我國用于液氯的鋼瓶設計壓力約為2MPa(絕對壓力)，屈服壓力約為320MPa。按照規(guī)定充裝量充裝的液體氯氣在允許的溫度**積膨脹后，鋼瓶內仍能確保有5%的安全空間。此時的最高液氯溫度為60℃，相應的液氯蒸氣壓力為1.759MPa。液氯鋼瓶的主要技術指標如表2所示。


表2
液氯鋼瓶主要技術指標

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型號	試壓/MPa	容積/L	材質	自重/kg	使用溫度/℃
1t	2	832	16MnR	440	-40～60
0.5t	2	415	16MnR	230	-40～60

續(xù)表2

型號	合金堵個數(熔點65℃)	充裝率/%	充裝系數/kg·L-1	尺寸(外徑×總長)/mm
1t	6	77.5	1.202	Φ810×2000
0.5t	3	77.6	1.205	Φ608×1800

主要技術指標中，最為重要的是充裝率與充裝系數。

充裝率是指液氯充填容積與鋼瓶有效容積之比，按照規(guī)定，液氯的充裝率應小于80%。

充裝系數是相當重要的安全考核指標，國家對此有明確規(guī)定，其數值為小于1.25kg/L。它表示為液氯容器(包括貯槽)貯存液氯的總量與容器有效容積之比。

按照規(guī)定：“以盛裝臨界溫度大于70℃的液化氣瓶，其設計壓力應當按所盛氣體在60℃的飽和蒸氣壓設計。”氯氣的臨界溫度為144℃，所以液氯鋼瓶在充裝、運輸以及使用各過程中的環(huán)境溫度不得大于60℃。

根據計算，當充裝系數為1.25kg/L，液氯溫度在68.8℃時，貯存容器內氣體的空間將為零(已經沒有空間可以緩沖)，這時稱為該容器已達到“滿量”(鋼瓶達到滿瓶)。此時液氯的飽和蒸氣壓為2MPa，已達到試壓壓力；如果液氯容器超裝的話(超過充裝系數1.25)，在同樣溫度下，不僅已將容器的有限空間擠滿，而且使液氯的飽和蒸氣壓超過試壓壓力，從而使容器(包括鋼瓶)發(fā)生爆破性的爆炸。這就是三令五申強調液氯容器不能超裝的原因。

表3列出500kg容量的液氯鋼瓶超裝后的危險溫度。

表3
超裝后的危險溫度表

充裝量/kg	超裝量/kg	液氯膨脹后充滿鋼瓶時的溫度/℃	鋼瓶開始屈服時的溫度/℃
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

為了避免類似的危險情況出現，在鋼瓶一側的瓶體上，裝有低熔點的合金堵(合金堵的主要成分：鉍，50%；鉛，25%；錫，12.5%；鎘，12.5%)，合金堵的熔點為65℃，而在鋼瓶閥上的易熔合金熔點為60℃。這樣，只要在充裝時不超過規(guī)定，一旦在溫度超過了正常溫度時，鋼瓶內還是有一定的安全余量。因為在實際進行鋼瓶充裝時，計量的裝置可能有誤差產生，因而允許有一定正、負誤差存在，現在規(guī)定只能負偏差。但是決不能因此而忽視各個環(huán)節(jié)中應保證達到安全規(guī)定的指標。因為液氯鋼瓶在使用過程中間，強度和腐蝕余度都在下降，不可預見的情況可能會發(fā)生。

除了液氯鋼瓶在充裝、使用、運輸以及貯存各個環(huán)節(jié)必須嚴格遵守有關條款的規(guī)定之外，還要加強對各類用戶返回鋼瓶的查證、驗收，充裝時的計量、記錄、復查，加強對用戶使用液氯鋼瓶的監(jiān)督、管理。

3.3.2 使用部門及用戶方面

對液氯鋼瓶的使用部門或用戶來說，必須注意以下方面。

(1)用戶使用液氯鋼瓶時不得為加速液氯氣化而使用超過40℃的熱水對鋼瓶進行噴淋，甚至采用蒸汽直接加熱鋼瓶。

(2)液氯鋼瓶內的余氯不能用完，保留有0.1MPa(G)壓力，確保其他化學物料不致倒吸進入鋼瓶，否則無法識別瓶內氣體，無法處理，甚至發(fā)生爆炸事故。在液氯鋼瓶與用氯設備之間要設置氯氣緩沖器，作為防倒灌的措施。