化工园区厂区间液氯输送管道的设计研究

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1、化工园区厂区间液氯输送管道的设计研究液氯作为氯碱工业特有的产品之一，是各种有机氯化工、无机氯化工、医药(农药、染料)中间体合成及造纸等行业的重要原料。长期以来，液氯在氯碱工厂和用氯企业之间的运输主要采用钢瓶充装和液氯槽车运输的形式。随着化工行业的不断发展壮大，液氯的产销量日益增加，液氯道路运输的频次不断增加，液氯充装、卸料操作更加频繁，使得液氯运输成本不断提高，液氯在道路运输过程中的氯气泄漏事故也屡见不鲜，给安全生产带来了严重的威胁。　　随着全国各地化工园区、化工集聚区的不断涌现和发展，在各化工园区、化工集聚区建

2、立初期，做好氯碱工厂和用氯企业的合理规划和相对集中以缩短液氯的运输距离情况下，也为厂区之间的液氯运输方式从车辆道路的运输方式向管道输送的方式进行转变提供了切实可行的条件。车辆道路运输方式存在危险性高、流动性强、不确定性高等缺点，而厂区间液氯管道长距离输送是一种安全保障性高、连续性强、综合成本低的运输方式，具有广阔的应用价值和空间。　　液氯输送管道设计的好坏，对于能否有效地防止和减少氯气事故，会直接影响到相关企业的安全生产，甚至会对整个化工园区的正常生产造成重大影响。这就对厂区间液氯输送管道的设计提出了更高的要求。

3、　　1液氯的特性及危害　　氯是黄绿色、有刺激性气味的气体，其气体比空气重，沸点-34.5℃，蒸气压506.62kPa(10.3℃)。氯是一种很活泼的元素，也是一种较强的氧化剂，除了惰性物质、碳等以外，几乎能与各种元素反应，并能放出巨大能量。氯中如混入其他物质(如氢、甲醇、环氧乙烷、硝基物等)，存在发生火灾爆炸的危险。氯的水溶液是一种强酸，与碱激烈反应，有腐蚀性。氯与许多有机化合物、氨、氢和金属粉末激烈反应，有着火和爆炸的危险。有水分存在时，浸蚀许多金属，浸蚀塑料、橡胶和涂料。　　液氯是一种低温、高压液化气体，其液

4、相转化为气相时体积扩大460倍左右。随着温度的升高，液氯在管道或容器中的压力随之升高。因此液氯在管道输送过程中如出现保温不良或管道缺陷等原因，可能会导致物理爆炸事故。　　在GB12268-2012《危险货物品表》第6章的规定中，氯属于第2类2.3项毒性气体，次要危险性为第5类5.1项氧化性物质及第8类腐蚀性物质。氯可能通过吸入吸收到体内，对人的皮肤、粘膜、呼吸道等均会造成损伤，一旦发生泄漏，则可能引发人员中毒和环境污染事故。　　2液氯输送管道的设计技术方案　　厂区间液氯输送系统可以分为三个部分，第一部分为氯碱工厂

5、界区内的液氯外送动力单元，第二部分为氯碱工厂和用氯企业厂区之间的液氯输送管道单元，第三部分为用氯企业界区内的液氯接受单元。本文主要针对厂区间液氯输送管道单元的设计进行阐述。　　2.1液氯输送管道的系统图　　液氯输送管道的系统图主要由液氯输送管道系统、管道开停车系统、管道吹扫置换系统、管道监测报警系统等组成。　　2.2液氯输送管道布置　　氯碱工厂和用氯企业之间的距离或远或近，有的甚至是长距离的输送。在液氯输送管道沿线的环境条件比较复杂，如需要穿越道路、河道等，液氯输送管道的布置应设计在相对安全的区域，不能穿越易燃易

6、爆场所，并且要保证布置在防火防爆区域范围以外，以防止火灾爆炸事故对液氯输送管道产生重大影响。　　为了防止过往车辆、船只等对液氯输送管道造成影响，液氯输送管道在跨越公共道路、河流处时应保证跨路、跨河处的管架净空高度，公共道路管架净空高度一般应在6m左右，厂内跨路处、跨河处管架净空高度应不低于5m。　　2.3液氯输送管道材料的选用　　液氯属于高度危害性介质，其在常压下沸点为-34.5℃，按照《压力管道规范工业管道》GB/T20801.1-2006的压力管道分级应划分为GC1管道。管道选材时应考虑氯气的腐蚀性能，因干氯

7、气对Ti钢有一定的腐蚀性，且成本高，一般不予采用。干燥的氯对碳钢、锰钢的腐蚀性小，成本较低，应优先选择。因而设计时选用16MnDG低温用无缝钢管来减少投资费用。　　阀门、法兰、垫片等选材、选型不当的话，可能会导致液氯在输送过程中发生泄漏。因此，设计时法兰密封面形式采用凹凸面;垫片应选用高强度耐氯垫片，可采用无冷流PTFE垫;阀门选用氯用专用阀。液氯输送管道工作压力为1.65MPa，设计上选取管道、管件、阀门的公称压力为PN40(bar)。　　需要引起注意的是，管道、阀门、法兰材质应满足常温下液氯气化产生的低温状态

8、和强度。　　2.4液氯输送管道外套管设置　　在化工园区、化工集聚区内的化工企业众多，可能涉及的腐蚀性介质种类多、成分复杂，可能存在HCl、SO2、Cl2、H2S等，特别是HCl对金属材料的腐蚀性很强。液氯输送管道长时间处于存在腐蚀的环境中，可能会引起管道表面严重腐蚀而引起泄漏。同时对于化工园区厂区间液氯输送管道，一般需要跨越公共道路、河流及其他公共区域等复杂环境，特别是对