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有色金屬加工企業氯氣事故原因與防范措施

文檔作者：陳俊娜文檔來源：中色科技股份有限公司蘇州分公司		點擊數：	更新時間： 2022年12月10日
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第41卷第3期
2012年6月
有色金屬加工
NONFERROUS M ETALS PROCESSING
VO1．41 NO．3
June 2012
有色金屬加工企業氯氣事故原因與防范措施
陳俊娜
(中色科技股份有限公司蘇州分公司，江蘇蘇州215026)
摘 要：剖析氯氣管道系統、液氯鋼瓶事故原因，根據氯氣的特點提出了防范措施。
關鍵詞：液氯鋼瓶；氯氣供應；事故原因；防范措施
中圖分類號：TF088 文獻標識碼：A 文章編號：1671—6795(2012)03—0047—02
近年來，我國有色金屬加工事業發展迅速，早期
電解項目的投產運行和國家產業調整政策的實施拉
動了有色金屬加工工程的建設。隨著有色加工工藝
的發展，高純氯氣越來越多的應用于生產中。以鋁加
工為例，從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質，鑄造
之前需要進行凈化。氣體凈化是原鋁凈化的一種主
要方法，所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。
(1)氯氣凈化法。采用活性氣體氯氣作凈化劑
(氯化法)。在氯化法中，把氯氣通入鋁液內時生成很
多異常細小的A1CI 氣泡，充分地混合在鋁液內。溶
解在鋁液中的氫以及一些機械夾雜物便吸附在A1C1
氣泡上，隨著A1CI 氣泡上升到鋁液表面而排出。通
入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化，如
鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物，得以
分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁凈
化法。
(2)氮氣凈化法。又稱為無煙連續凈化法，用氧
化鋁球(418mm)作過濾介質，N，直接通入鋁液內。
鋁液連續送入凈化爐內，通過氧化鋁球過濾層，并受
到氮氣的沖洗，鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫
得以清除，連續排出。細微的氮氣泡均勻分布在受處
理的鋁液內起到凈化的作用。氮氣對大氣無污染，且
凈化處理量大，每分鐘可處理200～600kg鋁液，凈化
過程中造成的鋁損失量少，故現在廣泛應用。它不象
氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
(3)混合氣體凈化法。采用氯氣和氮氣的混合物
來凈化鋁液，其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化
物，另一方面清除鋁液中某些金屬雜質(如鎂)，常用
的組成是90％氮氣+10％氯氣，也有采用10％氯氣+
10％二氧化碳+80％ 氮氣。這樣效果更好，二氧化碳
收稿日期：2012—02—20
能使氯氣與氮氣很好的擴散，并縮短操作時間。
根據產品要求不同采用不同的凈化方式，對金屬
成品表面要求高的多采用高純氯氣凈化。
供氯工藝如果嚴格按照國家標準、技術規范、操
作規程，在通常情況下安全是完全保障的。各類氯氣
安全事故的發生都是在外界條件異常、人為疏忽或故
意破壞等情況下出現的。如地震、雷擊等不可抗力導
致氯氣儲存、輸配系統的泄漏、爆炸；設備設施缺乏養
護失靈、工作人員操作失誤所造成的氯氣安全事故；
以及各類人為破壞氯氣基礎設施而引發的氯氣安全
事故
1 有色金屬加工中的氯氣生產工藝
有色金屬加工中氯氣用量很少，一般采用在當地
租用液氯鋼瓶(根據氯氣計算消耗量，選用100kg、
500kg、1000kg液氯鋼瓶不等)，在廠區建液氯氣化及
純化站的做法。
工藝系統：液氯鋼瓶一液氯蒸發器一氯氣純化裝
置一氯氣緩沖罐一車間管網
2 氯氣特性
氯氣是黃綠色的氣體，有毒，并有刺激性氣味，密
度比空氣大，熔沸點較低，能溶于水，易溶于有機溶
劑，在壓強為101kPa、溫度為一34．6℃ 時易液化。如
果將溫度繼續冷卻到一101 c《二時，液氯變成固態氯。1
體積水在常溫下可溶解2體積氯氣。
(1)燃燒性、爆炸性
氯氣不會燃燒，但可助燃。一般可燃物大都能在
氯氣中燃燒，一般與易燃氣體或蒸汽形成爆炸性混合
物。氯氣能與許多化學品如松花油、乙醚等反應發生
48 有色金屬加工 第4l卷
爆炸或生成爆炸性物質。它幾乎對金屬和非金屬都
有腐蝕作用。
(2)擴散性
液氯泄漏時直接蒸發的液氯將以細小液滴的形
式形成云團，
與空氣相混合而吸熱，若空氣傳給液氯煙霧熱量
充足則不會形成液池。根據經驗液氯泄漏后不會形
成液池，泄漏的液氯全部蒸發形成云團。這樣氯氣與
周圍空氣}昆雜在一起沿著地面擴散，范圍擴大。
(3)壓力性
氯氣的儲存及輸配都保持一定的壓力。氯氣通
常以壓力管道形式輸送，用戶壓力0．2～0．4MPa。液
氯鋼瓶在40~C時的飽和壓力大約1．16 Mpa，由于其壓
力較大且易于氣化，在安全事故中危害性大于氯氣
管道。
(4)危害性
氯氣屬于高度危害介質。氯氣是一種呼吸刺激
劑，它的刺激性十分強烈，在空氣中低濃度時即很容
易被人們察覺。遭受高濃度氯氣刺激后癥狀為惡心
和嘔吐，隨之而來是呼吸困難，極端情況下患者可能
由窒息發展到死亡。
3 氯氣泄漏爆炸事故原因分析
氯氣管道設備設施較多，在任何一個環節出現不
安全因素都可能給整個供氣系統和用戶帶來損害。
液氯鋼瓶具有使用靈活、重復灌裝使用的特點，鋼瓶
超過檢定期還在服役的情況時有發生。一般來說，氯
氣系統出現故障的原因大致如下：
(1)管道、閥門、連接件等腐蝕老化導致氯氣泄漏。
如：赤壁市自來水二廠一個盛裝500kg的氯氣罐，由
于閥門長時間腐蝕未予維修，出現故障。
(2)安全防護裝置失效導致氯氣泄漏，如安全閥、
泄壓閥、報警系統等失效。
(3)鋼瓶超期未檢。在金屬加工工藝中根據不同
產品，氯氣不常啟。鋼瓶超期服役導致鋼瓶的角閥、
瓶體等部位故障率和安全護具失效率顯著增加，甚至
不合格，報廢鋼瓶仍在繼續流通使用如同流動炸彈。
(4)用氣企業安全管理措施不到位，缺乏搶險專業
技術和專業裝備。各崗位操作人員培訓有死角，各項
規章制度、操作規程不完善，應急救援預案編制不具
體，沒有按要求進行桌面演練和實際演習，缺乏應對
事故的能力。
(5)企業操作人員違反操作規程違章操作，疏于
監護。
4 事故防范措施和建議
(1)用氣企業要建立健全規章制度并貫徹落實。
包括崗位操作規程、崗位責任制、應急救援預案、內部
巡查巡檢記錄、設備運行記錄等。從根源上消除事故
隱患，增強防火救災能力。
(2)嚴格選材，確保工程質量。在常溫下干燥的氯
能與鋁、砷、金、汞、硒、錫及鈦發生反應。在某些溫度
條件下鈉、鉀能在氯氣中燃燒。碳鋼在氯氣中于
251℃ 時著火。碳鋼是一種在溫度低于】50~C的條件
下用于氯(氣態或液態)的非常令人滿意的材料。設
計、施工、監理單位資質要齊備，施工中要按圖施工，
驗收過程中對不符合要求之處要堅決返工整改，確保
工程質量符合標準，保障人民生命財產安全。
(3)提前宣傳貫徹制定氯氣泄漏后的應急救援預
案，提高監管部門的職能，針對不同層次、不同群體的
用戶，要淺顯易懂、符合實際。
(4)更新觀念，及時掌握、接受和引進新技術、新產
品。時刻關注氯氣應用行業最新動態，關注最新的安
全技術和產品，推廣和應用符合發展實際且成效顯著
的新技術、新產品。以科技為武器，提高氯氣供應系
統的可靠性，創造更加安全的氯氣運行環境。
(5)應特別注意液氯鋼瓶是壓力容器，工程直徑大
于25 mm的氯氣管道是壓力管道(小于等于25mill的
不是)，在儲存、運輸、使用、施工等過程中，應嚴格按
照特種設備的要求申報各項相關材料，接受相關部門
的監督監察，按規定年檢，確保各項設施在有效控制
之中。
參考文獻
1．GB50016—2006建筑設計防火規范
2．GB1 1984—2008氯氣安全規程
Reasons for Liquid Chlorine Accident and Prevention
Measures for Nonferrous Metals Processing Enterprises
(下轉第51頁)
第3期 有色金屬加工 51
2．2 時效爐
時效爐一般包括：儲料臺、爐體、料車、自動化控
制系統等部分。時效爐多采用低溫電加熱的箱式爐，
爐溫均勻性是一個比較重要的性能指標，國外時效爐
的爐溫均勻性可以達到±1℃ 。國內時效爐制造技術
也比較成熟，其技術性能均能達到工藝要求。生產的
廠家比較多，主要有蘇州新長光熱能科技股份有限公
司、陜西安中機械等。圖4為板材時效爐外形。
圖4 板材時效爐
3 結論
隨著鋁合金材料的廣泛應用，鋁合金熱處理基礎
理論和生產工藝的不斷研究，對其熱處理設備的要求
也越來也高。國內的鋁合金熱處理設備在近些年發
展較快，設備水平不斷提高，但是與國外熱處理設備
相比在單位產量能耗、爐溫均勻性和自動化控制等方
面還有一定差距，這些是國內熱處理設備廠家需要學
習提高的地方。
參考文獻
[1]王祝堂、田榮璋鋁合金及其加工手冊．2000
[2]尚勇、張立武高強鋁合金的熱處理技術．上海有色金屬2005(6)
[3]吳光治．鋁合金固溶處理爐的技術關鍵．金屬熱處理2003(12)
[4]鄧至謙、周善初．金屬材料及熱處理1989
[5]仲志國、左秀榮、翁永剛等．變形鋁合金均勻化熱處理的應用現狀
與研究進展．輕合金加工技術2006(1)
Solution 、Ageing Treatment and the Equipment
for Aluminum Alloy Plate and Strip
W U Shuangsuo
(Luoyang Engineering and Research Institute for Nonferrous Metals Processing，Luoyang，Henan，471039，China)
Abstract：This article describes the heat treatment process of solution treatment 、aging for aluminum alloy plate and strip as
well as equipment．
Keywords：aIum inum alloy：solution treatment：aging
(上接第46頁)
CHANG Xuesi
(CHINALCO Luoyang Copper Co．，Ltd，Luoyang，Henan，471039，China)
Abstract：In order to meel market demand for copper coll with small diameter．additionaI design of mandre1 with smalI diameter
(dp250x800)is considered to be made for original slitting line．Analysis and calculation are made for the following parts，such as
calculation of mandrel expanding—collapsing，size of arc segments and bow block structure calculation，triangular diminished
shaft floating eccentricity calculation，mandrel radial pressure calculation，diminished shaft strength checking and testing，etc in
this paper．It demonstrates reasonableness and application security of the new mandre1．
Keywords：mandrel；expanding—collapsing stroke，radial pressu re，strength check
(上接第48頁)
CHEN Junna
(Suzhou Branch of China Non—ferrous Metals Processing Technology Co．Ltd，Suzhou，Jiangsu，215026，china)
Abstract：This article analyzes the reason for chlorine accident of chlorine piping system and the liquid chlorine cylinder，puts
forward prevention measures in accordance with the characteristics of chlorine．
Keywords：Liquid chlorine cylinder；chlorine supply；reason for accident；Prevention measures．

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