濕氯氣的密閉取樣研究探討

霍 靜

（北京石油化工工程有限公司西安分公司， 陜西 西安 710015）

濕氯氣是強氧化性、強腐蝕介質(zhì)，其在含有水分時，氯與水反應(yīng)，生成腐蝕性很強的鹽酸和具有強氧化性的次氯酸，不銹鋼、碳鋼、銅、鋁等金屬材料均被腐蝕。氯氣具有毒性，主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，會對上呼吸道黏膜造成損害。

含濕氯氣的工藝管線、設(shè)備近年均選用鈦材。鈦和鈦合金材料對很多活性介質(zhì)耐腐蝕性好，尤其是對含氯及氯化物的耐腐蝕性更明顯，鈦和鈦合金的應(yīng)用解決了化工生產(chǎn)中不少設(shè)備存在的嚴重腐蝕問題。但是在分析取樣過程中對于含濕氯氣介質(zhì)選用材質(zhì)變得尤為重要，如果整套取樣設(shè)備均選用鈦材，大大提高了成本。而且鈦與無水的干氯氣會發(fā)生劇烈的化學反應(yīng)，生成四氯化鈦，再分解成二氯化鈦，產(chǎn)生嚴重的腐蝕甚至有燃燒爆炸的危險，故鈦材不能使用于干氯氣中。要選用防止和減輕管線及取樣容器的腐蝕，應(yīng)采取正確有效的防腐材質(zhì)并進行合理設(shè)計流程，保證取樣工作的順利進行。

1 現(xiàn)有取樣流程的弊端

關(guān)于濕氯氣的取樣，以往的取樣方法通常是在主管道添加根部閥和取樣閥，取樣時置換的氯氣直接排到大氣。即便使用了密閉取樣裝置，由于選用的材質(zhì)不正確，取樣管線、閥門及鋼腐蝕嚴重，造成濕氯氣的泄露。有些是濕氯氣取樣流程復雜，操作繁瑣，易誤操作且檢修維護麻煩，現(xiàn)場取樣一旦發(fā)生泄漏或者誤操作對操作員工有很大的危害，且取樣方式也不符合環(huán)保要求。

2 創(chuàng)新型濕氯氣取樣密閉取樣流程

為了解決這些弊端，選用購買方便、成本低廉的有效防腐蝕材料并進行合理流程簡化，設(shè)計出一種安全實用、使用壽命長的環(huán)保密閉取樣系統(tǒng)。聚四氟乙烯材質(zhì)在溫度不高時耐濕氯氣腐蝕性好，成本比鈦材低，使密閉取樣裝置的使用壽命增強，且降低每套密閉取樣裝置的生產(chǎn)成本。閥門采用不含鐵元素的聚四氟乙烯角閥，鋼瓶兩段沒有快速接頭而是用活接代替。流程簡便易操作，能用一套取樣裝置滿足氣、液兩相的分析要求。

氣相鋼瓶和液相鋼瓶兩端手動活接與采樣器的手動活接連接。

2.1 氣相采樣

1）依次打開進樣閥1、液相采樣閥3、液相循環(huán)卸壓閥23、回樣閥4，通過氣液分離罐9 進行置換工藝管線介質(zhì)并把液體返回到工藝管線。如圖1 所示。

圖1 流程簡圖

2）關(guān)閉液體采樣閥3，再關(guān)閉液體循環(huán)卸壓閥23。

3）打開氣體采樣閥25，再打開氣相鋼瓶兩端角閥14、16，對氣相鋼瓶內(nèi)介質(zhì)進行置換。

4）關(guān)閉回樣閥4，再關(guān)閉氣相鋼瓶兩端角閥14、16。

5）關(guān)閉進樣閥1、氣相采樣閥25。

6）打開放空閥2，再打開氣相循環(huán)卸壓閥10。

7）打開吹掃閥5，對管線進行氮氣吹掃。

8）關(guān)閉吹掃閥5，氣相壓力表8 歸零后，關(guān)閉氣相循環(huán)卸壓閥10、放空閥2。

2.2 液相采樣

1）依次打開進樣閥1、氣相采樣閥25、氣相循環(huán)卸壓閥10、回樣閥4，通過氣液分離罐9氣體返回到工藝管線。

2）關(guān)閉氣相采樣閥25，再關(guān)閉氣相循環(huán)卸壓閥10 和回樣閥。

3）打開液體采樣閥3，打開放空閥2，打開氣相鋼瓶兩端角閥18、21，對液相鋼瓶內(nèi)介質(zhì)進行置換。

4）先關(guān)閉液相鋼瓶角閥18，再關(guān)閉液相鋼瓶角閥21。

5）關(guān)閉進樣閥1，打開液相循環(huán)卸壓閥23。

6）打開吹掃閥5，對管線進行氮氣吹掃。

7）關(guān)閉吹掃閥5，液相壓力表24 歸零后，關(guān)閉液相循環(huán)卸壓閥23、放空閥。

8）拆下氣相鋼瓶、液相鋼瓶，采樣結(jié)束。

3 結(jié)語

此文提到的裝置工藝管線中濕氯氣的密閉取樣流程屬于原創(chuàng)，它操作簡便、不易出錯，推薦的材質(zhì)性價比高、可節(jié)省投資成本，添加的氮氣吹掃能有效清除管線死區(qū)，密閉安全，解決了由于濕氯氣泄露對現(xiàn)場取樣人員呼吸系統(tǒng)傷害的同時還減少了氯氣對環(huán)境的污染，符合環(huán)保要求，節(jié)約環(huán)境治理成本，值得推廣。