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下体积膨胀后,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
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型号 |
试压/MPa |
容积/L |
材质 |
自重/kg |
使用温度/℃ |
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1t |
2 |
832 |
16MnR |
440 |
-40~60 |
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0.5t |
2 |
415 |
16MnR |
230 |
-40~60 |
续表2
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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 |
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1t |
6 |
77.5 |
1.202 |
Φ810×2000 |
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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。