氯气手册.docx
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氯气手册
氯气管理手册
氯气管理手册
警告：
1.氯气是一种危险的化学品,如处置不正确,会导致人员的伤害及死亡.本手册只包括关于氯气物理特性,贮存及管理的一般性说明,不可替代及降低用户设备所要求的安全规程.
2.在充分考虑到所包含的工业设备的特殊需求而产生的各种情况下,在任何一种工业设备安置地点,都必须完全依照政府规定及国家有关的规范来进行设计安全规程.
3.W&T公司不会根据每个工业设备的需求而准备特殊的安全规程.因此,W&T公司不会做出如下的保证,即根据本手册而设计的安全规程将能完全排除危险,同时也不对用户的设备偶然发生的事故负责.
4.仔细阅读本手册同时完全熟悉所使用的设备及全部工业系统,以便制定的安全措施能满足设备使用者的需要.不完整的阅读将无助于用户对设备的分析.与氯气供应商,氯气协会或相似的组织联系,以便获得受厂手册安全数据单（MSDS）和更多的有关氯气的详细资料.资料可以从以下地点得到:
氯气协会2001LSTREET,NW,WASHINGTON,D.C.20036.
5.请注意手册出版时间及由于科学及医学发展而使得该手册即将过时,以上适用于用户所获得的关于在安全措施发展中设备使用的任何材料.
目录
介绍--------------------------------------1
技术数据和氯气特性------------------------2
供应容器----------------------------------3
气体最大回收率----------------------------3.1
多管线气体回收率--------------------------3.1.1
液体最大回收率----------------------------3.2
多管线液体回收率--------------------------3.2.1
容器阀-----------------------------------3.3
压力释放部件------------------------------3.4
氯容器的贮存------------------------------3.5
氯容器的管理------------------------------3.6
氯容器的使用------------------------------3.7
管道--------------------------------------4
管材及接头--------------------------------4.1
气体管道安装要求---------------------------4.2
气体管道安装要求---------------------------4.2
液体管道安装要求---------------------------4.3
压力释放及排放管道要求---------------------4.4
阀门--------------------------------------4.5
压力表及开关------------------------------4.6
压力释放部件------------------------------4.7
使用前的准备工作---------------------------4.8
个人安全----------------------------------5
总则--------------------------------------5.1
健康危害----------------------------------5.2
安全规程----------------------------------5.3
紧急行动部署-------------------------------5.4
化学品排放设备-----------------------------5.5
1.介绍
本手册介绍了在W&T设备中使用的氯气的特性,贮存及管理,在W&T设备中使用的氯气主要是用于自来水及污水厂的消毒
警告:
氯气是危险的.为避免人员的伤害及窒息导致的死亡,在把氯气与W&T设备连接及使用前,仔细阅读本手册及供应商的预防措施.
当打开氯气工作时:
确信检查合格的单独的放毒面具是完好的,而且使用者受过培训.
确信安全设备（如通气系统排风扇和防毒面具）经过检查且按手册要求存放.
确信在氯气存放的地方,有适当的公告及警告标志永久放在那.
在意外情况下:
使用安全设备保护遇难者,把受伤者转移到新鲜空气下,如果停止呼吸,立即进行人工呼吸,如果心脏停止跳动,立即使用心肺复苏器,尽快获得医疗帮助.
避免偶然发生的氯气泄漏:
专业设计人员应监督并通过设备的安装及系统所需的适应性.
经过专业培训的人员应进行定期的检查以确保设备的正确保养.
检查安全规程同时应定期对安全规程培训进行指导,特别是在紧急情况下安全规程可从供应商那得到.
地方法规:
在任何情况下,本手册的内容都不能建立在替代或超越任何地方性,州及联邦政府有关贮存,管理氯气的法律及规程的基础上.
2.技术数据和氯气特性
下面的关于氯气的一般性介绍在加氯机的安装中是很有用的.但是，一个特殊的应用还需要更多的介绍，远不止这些．为了获得更多的有关信息，请与氯气供应商，氯气协会或相似的组织联系．
通常氯气在压力下为液化的气体，是一种清洁的琥珀色的液体．气体颜色通常为黄绿色且有强烈的刺激性气味，它可刺激皮肤及呼吸系统。
在常温及无水情况下，相对来将无腐蚀性；在有水气的情况下，具有高度的腐蚀性。
要采取必要的措施避免氯气泄漏，当泄漏发生时，必须迅速采取措施堵漏。
要防止水气进入干燥阀门，试管等。
没有特别方法处理含水气的氯气。
氯气的重要物理特性如下：
干氯气比重：
2.48在32F一个大气压下（参照空气）
液氯比重：
1.47在32F53.5psia
液体转化为气体的体积比：
1：
456.5在32F一个大气压下
气化热：
123.9Btu/磅在沸点时-29.2F
干氯气体积比：
1磅=4.99立方英尺在32F一个大气压下
液氯体积比：
1磅=0.0109立方英尺在32F53.5psia
干氯气重量：
1立方英尺=0.2006磅在32F一个大气压下
液氯重量：
1立方英尺=91.56磅在32F
*水中溶解度：
6.93磅/100加仑在60F一个大气压下
压力与温度的关系详
见表-1
*此值为理论值，实际在水中的溶解度取决于加氯机的性能，可达到3500ppm或2.92磅/100加仑.
氯气是一种氧化剂，且支持燃烧，并不会爆炸及发出火焰，许多有机物都会与氯气发生反应，有些很剧烈，当氯气达到483F时，铁会在氯气中发生自燃。
表-1氯容器资料
氯瓶类型
净重
空重
毛重
外径
长度
立式瓶
100磅
150磅
63-115磅
85-140磅
163-215磅
235-290磅
8-1/410-3/4
10-1/410-3/4
3'3-1/24'11
4'54'8
吨级氯瓶
2000磅
1300-1650磅
3300-3650磅
2'6
6'7-3/46'10-1/2
单一槽车
16吨
30吨
55吨
85吨
90吨
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
10'512'0
12'4-1/213'7
14'315'1
14'1115'1
14'1115'1
32'233'3
33'1035'11-1/2
29'943'0
43'750'0
45'847'2
尺寸数据取自氯手册，第5版，由氯协会出版
（1）150磅立式瓶随时可得到,不论100磅或150磅规格氯瓶均可用卡车运输空瓶或满瓶，或用火车运输少量。
（2）单一槽车的氯气可根据贮存箱排空的要求直接从车中排放出来。
在这种空气下，对拥护来讲，槽车是租借的，只委托给私有的旁轨。
推荐使用两个平行的轨道以便于车辆管理，同时允许在两车转换开关时连续运行而不间断。
3.供应容器
表-1列出通常与W&T设备共同使用的各种供应容器的详细资料。
某些大型设备通常使用单一的槽车（不是由铁路设备提供的）或机动运输工具（氯槽拖车），容量范围由15吨至20吨。
所有容器供应商必须遵守交通运输部的要求和加拿大交通运委员会的规定，容器制造商和氯供应商有责任遵守这些要求。
3.1气体最大回收率
通常，使用遥控型真空加氯机，从100150磅的立式瓶所能承受的最大氯气回收率为1磅/天/F，相应地，吨级氯瓶的回收率为8磅/天/F，在70F的液体温度下（使用遥控型真空加氯机），上述数值相应地转换为立式瓶70磅/天，吨瓶为560磅/天。
加氯机在
压力下直接投加，上述数值为42及336磅/天。
这些数值在短时期内可迅速增加，不要为了获得更高的回收率而将容器置于热水中或直接加热。
从槽车（或氯槽拖车）中回收氯气是不可行的。
来源：
氯手册，第5版，由氯协会出版
图1.氯压力及温度
3.1.1多管线气体回收率
当要求较高的气体回收率时，立式瓶或吨瓶的气体阀门（上部的）可做多管路。
一种典型的多管线立式瓶连接，详见图-2
图2.立式瓶歧管
如果立式瓶或吨瓶是多管线的，对供应容器最基本的要求是各容器温度要一致，防止液氯由温度较高的容器转移到温度较低的容器内，从而导致低温容器中的氯气再次液化，产生过满。
3.2液体最大回收率
通常可接受的改变吨瓶多管线回收的方法是从较低的阀门回收液氯同时使用蒸发器，采用这种办法一个吨瓶可在大约5小时内排空，相当于9600磅/天。
液氯可从槽车中回收，回收率可达到8000磅/小时或192000磅/天。
3.2.1多管线液体回收
警告：
根据氯协会的推荐，不要采取多管线吨瓶同时回收液氯，这种多管线可导致过压现象的产生及破裂。
3.3容器阀
除了立式瓶的阀门包括压力释放部件外，标准的立式瓶和吨瓶阀门在设计上是完全相同的。
立式瓶阀门详见图-3，吨瓶阀门详见图-4。
图3.标准立式瓶阀
图4.标准吨级瓶阀
详见图-5被控制的共轭型附属容器阀（阀连接类型#820，作为气体压力委员会认可的唯一可与容器阀相连接的方式）。
图5.复合吨级瓶阀
立式瓶只安装一个阀门，通常用于气体回收。
吨瓶安装二个阀门，详见图-6
上部阀门用于气体回收，下部阀门用于液体回收。
槽车安装四个标准的角阀，详见图-7
图6.吨级瓶阀
图7.标准角阀
出口端为一英寸长的符合ANSI标准的管锥型阴螺纹，液体回收阀安装在槽车纵向中心线上，横行中心线上的阀门连接在蒸汽空间，在试验管道或槽车的空气垫压力下用来获得氯气。
3.4压力释放部件
所有氯供应容器都安装某种压力释放部件，立式瓶阀门上都安有一个易熔金属塞，详见图-3。
当温度增加到158165F时，易熔金属熔化来释放压力，防止立式瓶破裂。
吨瓶上有六个易熔金属塞（详见图-8），每边三个，相差120。
图8.标准吨级瓶易熔塞
槽车在每个液体阀下都有一个过度流量阀（详见图-9），在管线发生灾难性的事故时，此阀关闭。
它的主要作用是当传输中如果角阀断裂时，自动关闭。
槽车同样也有压力释放部件（详见图-10）位于通道的中央。
释放标准随槽车或罐的不同而异。
图9.过流阀
图10.标准安全放泄阀
3.5氯容器的贮存
任何种类的氯容器最好存放在有遮挡,凉爽通风,防火及不受天气干扰的地方.在夏季,满的氯瓶要避免太阳直射,以免引起高压产生.（详见图-1及3.3章）如果在户外保存,氯容器应有栅栏保护.要避免在地面以下储存,因为氯气比空气要重，在发生泄漏时，在地下不容易上排。
氯瓶不宜和其它气体或化学品一起存放.
警告：
立式瓶一定要竖直存放，为避免人员伤害或设备损坏，立式瓶供应商必须提供安全保护措施，如铁链，防止立式瓶被碰倒。
吨瓶也必须提供安全保护措施，如垫木，防止吨瓶滚动。
在氯容器放在确定的位置前，不要拆去立式瓶或吨瓶的保护帽或罩。
不要把氯容器放在交通繁忙的地方，机械碰撞将导致危险。
在存放氯容器及设备的地方，必须监视大气中的氯气，这是最基本的要求，同时也是适用的法律及规程所要求的。
当把氯容器从存放地点运到使用地点时，在使用前需要足够的时间使容器的温度和压力保持稳定。
氯气的存量取决于需求的可得到性，与本地的氯气供应商联系，再查看相应的防火规范及氧化材料贮存要求及其他适用的法律及规程。
在考虑贮存氯容器所需要的面积时，空瓶同样需要足够的面积。
确定氯容器中剩余氯气的最好办法是用称连续称量氯器中余下的氯气重量，使记录氯气用量成为可能，不同秤盘尺寸的刻度盘式及数字式便携式秤和固定式秤都有.
警告：
一定要去掉固定式秤的轮子和轴，以确保立式瓶在秤盘上时，称不能移动。
立式瓶称的平台安装时应与地面相平，避免提升氯瓶，某些侧面低的称如W&T公司的双瓶称，称盘只有1.5英寸高，氯瓶只需水平滚动而不用提升便可称量。
其他类型的称安装时应有斜坡，如果称上有凹槽，安装时则需要引流管。
吨瓶称安装通常高于地面，因为吨瓶的运输都是高过头顶的，许多这样的称不需要称盘，因为吨瓶通常是用护架和耳轴保护的。
在某些使用槽车的设备上，可使用特殊的高容量承，这些称的凹槽通常低于地面，且刻度盘或数字显示装置位于铁轨旁高于地面。
某些刻度盘或数字式称配备重量减少记录系统，此系统可永久记录氯气的使用量。
3.6氯容器的管理
氯容器的管理的管理要特别小心，为避免人员伤害或设备损坏，不要扔氯容器，也不要让氯容器互相碰撞或与其他物体碰撞。
为避免阀门损坏，当容器在运动过程中，阀门保护帽或盖必须安好。
当用简单的两轮手推车运输立式瓶时，车要有很好的平衡，且配备铁链或夹子，防止立式瓶从车上滚落下来。
警告：
决不可利用立式瓶阀门保护钩提升氯瓶，保护钩可能会与氯瓶脱开，使氯瓶跌落。
决不可利用吊带或电磁装置提升氯瓶，如果必须提升，要使用特殊设计的耳轴，请与氯气的供应商联系，以便取得建议和信息。
当移动吨瓶时，必须考虑到以下情况：
除氯容器及液体所具有的静荷载外，氯容器内的液体还有动荷载。
移动吨瓶最好的方法是高过头顶提升横梁运输（详见图-11）
图11.吨级瓶起吊设备
轨道或滚轴运输机也是可行的。
除具有足够的能力外，叉车必须能固定氯容器且保持足够的稳定防止倾斜。
3.7氯容器的使用
如果氯容器存放在不马上使用的地方，在使用前，必须保证氯容器在新的环境温度下稳定。
氯瓶应按进货的先后顺序使用，以避免不必要的超长贮存和因长时间不用引起阀门启闭困难。
警告：
立式瓶一定要竖直存放，为避免人员伤害或设备损坏，立式瓶供应商必须提供安全保护措施，如铁链，防止立式瓶被碰倒。
吨瓶必须在水平方向上使用，且两个阀门要在同一条垂线上。
吨瓶也必须提供安全保护措施，如垫木，防止吨瓶滚动。
当从吨瓶中回收氯气时，必须与上部的阀门连接（详见图-6），液体的回收要与下部的阀门连接。
建议使用特制的3/8英寸正方型鼓动扳手打开立式瓶或吨瓶的阀门，不要使用活扳手，扳手长度不要超过8英寸，扳手应放在适当的地方，以便紧急情况时能迅速关闭阀门。
阀门的最大开启度为一圈，开启阀门不要用力过大。
不能用任何东西敲击扳手。
在阀门打开后，安装螺母会变紧，松开安装螺母半圈。
如果上述操作步骤无法进行，请与氯气供应商联系。
安装在槽车的角阀必须完全打开，以便于过度流量阀操作。
在新容器使用前要经常检测泄漏，通过开关容器阀门，系统可以加压。
在检测没有泄漏情况下，阀门可再次打开。
警告：
在检查泄漏时一定要穿防护服，参看“个人安全”章节中关于健康危害及安全规程的有关内容。
潮湿空气凝结在氯容器外壁上出现是正常现象。
氯容器外壁凝结的霜表明氯气回收率过高以至于周围的空气无法提供足够的热量来满足氯气蒸发时的需要。
增加室内温度的循环可以改善上述情况。
不要以任何方式直接加热氯容器，有必要先关闭氯容器阀门，直到氯容器温度上升后再继续工作。
当氯容器排空后，在断开连接前必须先关闭阀门以防水气进入，在断开连接后，移动氯容器前，必须把阀门帽几安全保护帽盖好。
空容器必须与满容器分开并贴上标签。
槽车可以用一个液体阀卸空，一个气体阀要与系统连接来进行氯气压力试验。
卸空槽车用的软管连接必须设计和安装成能够承受卸空时增加的重量。
因为槽车的压力是唯一使液体排放的压力。
制造商或使用者在许多槽车中增加了干空气垫。
参看氯协会手册66章，氯槽车的装载与卸载，空气垫，空气垫的流体静力学试验应用，以获得有关信息。
空气垫的压力保持越低越好，以满足加氯设备的要求，过高的空气垫压力对蒸发器的运行产生负面影响。
槽车内的液氯随着压力的急剧下降而排空。
在角阀关闭后，排空放空管，并断开连接，出口阀塞和排放管帽应立即复位。
4．管道
4.1管材及接头
如果加氯机的容量足够小，真空调节器或完整的加氯机可直接安装在立式瓶或吨瓶阀上，而不需要加压管线，这种情况请参看设备说明书，说明书可提供所许的详细资料。
所有氯容器的压力连接均采用铜管制的软接头，在氯容器阀上使用共轭型接头，加氯机或真空调节器的说明书提供了关于软接头与要求的辅助立式瓶及吨瓶阀，头部阀及辅助头部阀的详细资料。
警告：
每年要更换软管接头（或有迹象损坏时）
在加氯机设备通常遇到的温度和压力下，液氯或氯气压力管线使用3/4或1英寸的80号厚壁无缝钢管和3000等级的锻造钢接头，双螺栓法兰盘（通常指椭圆型法兰）有时也经常使用。
丝接或承叉焊接结构经常使用，螺纹接头要使用一氧化铅和丙三醇连接，其余用铅白或聚四氟乙烯胶带连接。
为便于维修，管线上的阀门尽可能要少，在防止氯气管线冰冷或液氯管线过热时，绝热是非常重要的。
更多的关于ASTM或ANSI规程的资料请参看氯协会手册第6章，管道中的干氯气。
警告：
经常导致氯气管线泄漏的主要原因是：
1.重复使用垫片，这是绝不允许的。
手边应该有足够的备件且使用的新垫片应与设备部件图上所要求的材料和尺寸相一致。
2.不适当的螺纹接头连接，请参看氯协会手册或第6章推荐方法。
4．2气体管道安装要求
应避免氯气再次被液化。
如果液氯流到加氯机或真空管，将会使塑料部件软化而影响结构强度。
液氯能把聚集在一起的杂质冲到真空调节阀并引起异常的喘振，冻结和压力丧失。
这些能毁坏隔膜和调节阀,使氯气管道中出现冷冻现象（触摸时感到冷,空气中有凝出的水滴,雾,冰）都表明管道中有液氯存在,而且它正在急骤蒸发成氯气.请看下面的指导:
观察从氯瓶到加氯机的氯气压力管线的正确温度是很重要的。
为了防止氯气液化,压力管道和控制装置应比氯瓶温度高一些.一般应高510F
如可能，在安装氯瓶和加氯机之间的压力管道时，应略微向氯瓶方向倾斜。
把减压阀或加氯机的真空调节阀安装在氯瓶附近,但位置要高于氯瓶。
在天气多变的地方,也应安装减压阀。
最好把氯气压力管道安装在比较温暖的地方,最好安装在头顶上方,而不是安装在温度较低的地面或穿过地下室。
不要把管道安装在外墙上以防冬季低温;也不要把管道安装在窗子底下,以防冬季冷空气下行.
如果把一个或多个氯瓶连到一个导管上供氯,则需安装一个1英寸约18英寸长的80号厚壁无缝钢管的T形滴流支管,支管底部套上帽.把这个滴流支管沿液流方向安装在最后一个氯瓶的下方,以截流刚开机时从氯瓶的氯气排出管出来的液氯.
氯气自动地从两个或多个吨瓶回收，使所有的吨瓶具有相同的温度，请参看3.1章节。
在氯气管线上减压阀或真空调节阀前安装氯气过滤器是经常采用的方法，这个过滤器同样可以截流少量的液氯，图-12为典型的过滤器示意图。
图12.氯气过滤器
4．3液体管道安装要求
要避免使液氯气化的情况发生。
这就需要通过减少控制性接头,并使阀门一直处于打开的状态来使液氯管线和氯容器温度相同或更低。
要避免把液氯输送管线安装在温度过高的地方以防液氯气化。
液氯输送管线上的阀门数量尽可能要少。
避免同时关闭两个阀门，尤其重要的是,被阻塞的液体在温度升高的情况下会膨胀而产生过高压力。
在液体容易阻塞的管线或在需要远距离操作管线上,需安装压力释放系统（包括一个防爆膜片和一个膨胀箱）。
压力释放系统详见图-13。
膨胀箱可以在管线两端的阀门都关闭时为液氯膨胀提供空间。
压力释放系统的安置不取决于管线长度，而取决于阀门位置。
4．4压力释放及排放管道要求
所有压力释放管线系统必须看作含有氯。
压力释放管线系统与氯气管线使用相同的材料，除非它是一个压力释放与真空释放相结合的排放管线。
因此，使用的材料必须适应潮湿的氯气（如PVC或聚乙烯管）。
排放管线必须避免湿气造成的阻塞，需要一个连续的坡度。
所有排放管线的末端必须反转且遮挡。
图13.液体管线压力释放系统
就象排放口可共用一样，排放管线也可连在一起（蒸发器产生的水蒸气排放管线必须与氯气减压阀压力排放管线分开）。
共用的压力释放管线内部的截面积大致应与所连接的各个单独排放管线的面积之和相等。
警告：
排放管线的末端应设置在产生气雾不会对人员造成损坏或伤害的地方。
不应将排放管线末端设置在工作人员通常使用的地方,诸如工作间,过道,靠近窗户的地方或者通风系统的入口。
如果排放点与上述地点相矛盾,请参考氯气手册第9章找出一个可替代的处置办法。
4．5阀门
共轭型立式瓶，吨瓶及头部阀门，在加氯机或真空调节阀说明书中有详细的描述。
管线上的阀门用来控制，选择氯气供应方式（多管路的吨瓶或槽车），单独的蒸发器或压力型加氯机以保证系统运行的灵活性，恰当地使用阀门。
阀门通常采用球型。
详见图-14及图-15
特别要注意的是，只能使用专门为氯气设计制造的阀门，在关闭位置且把手指向上游方向的情况下，球阀应有排空的空间。
4．6压力表及开关
图14.3/4及1英寸管线阀门
图15.气体和液体球阀
在液氯或氯气管线上使用的压力表及开关必须采用经过特殊设计用法兰盘隔膜密闭保护的类型，以防止氯气进入仪表或开关的机械装置。
采用的填充材料必须符合氯气使用要求，在仪表或开关与密封圈连接处不能破损，如不小心连接处破损，整个压力表或开关必须更换新的，除非由制造商提供维修。
阀门经常安装在氯气管线和压力表或开关的密封圈之间，允许移动而不关闭管线，在阻塞的管道中，仪表或开关中释放压力。
警告：
排放极少量的液氯都是很危险的，要格外小心以免造成人员伤害，即使在阻塞的氯气管线中释放压力也要使用保护设备。
因为适用于氯气的小规格阀门不易获得，许多情况下使用头部阀详见图-16
图16.安装在头部阀上的氯气压力表或开关
4．7压力释放部件
在氯气管线系统中有两种压力释放部件，第一种，如图-13所示，通常用于液氯管线，以防由于温升导致液氯体积膨胀产生高压破坏管道，它由防爆膜片（在管道破裂前破裂），膨胀室（容纳过高的压力而不向大气中排放氯气），压力开关（对防爆膜片报警）三部分组成。
图17.蒸发器上的压力释放系统
第二种，如图-17所示，通常用于蒸发器排放气体管线，它由防爆膜片（正常情况下，防止氯气进入阀门），减压阀，压力开关（对防爆膜片报警）三部分组成。
警告：
排放管线的末端应设置在产生气雾不会对人员造成损坏或伤害的地方。
不应将排放管线末端设置在工作人员通常使用的地方,诸如工作间,过道,靠近窗户的地方或者通风系统的入口。
如果排放点与上述地点相矛盾,请参考氯气手册第9章找出一个可替代的处置办法。
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