液氯充装鹤管改造及其使用维护

徐水锋

(杭州电化集团有限公司，浙江 杭州 311228)

液氯作为氯碱化工的主要产品之一，广泛应用于有机化工领域，目前主要以槽车包装的方式运送至用氯单位。由于液氯是剧毒化学品，易挥发，具有强氧化性，故液氯的包装是液氯生产的重要环节，也是安全风险最大的环节。国务院安委办2008年9月14日下发的《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》中第16条建议推广使用万向管道充装系统充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品;安监总管三〔2017〕121号《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》中第7条规定：液化烃、液氨、液氯等易燃易爆、有毒有害液化气体的充装未使用万向管道充装系统，应判定为重大事故隐患。因此，液氯充装必须使用万向充装系统。作为液氯充装岗位的重要设备，鹤管的安全运行关系到整个装置的正常运行。

1 液氯充装鹤管的改造

1.1 鹤管结构[1]

鹤管属于万向管道充装系统的一种，是由多个旋转接头,弯头,多节管径相同或不同、长短不一的管道及球阀,快装接头,法兰等组成的管道系统，形同机械臂，可实现一组管道在三维空间完成指定运动，达到既安全又环保地输送流体介质(液体、液化气体)的目的。

1.2 存在的问题

目前鹤管已成熟应用于液氯充装系统，但实际操作中存在鹤管易腐蚀问题。由于充装结束后必须将鹤管内残余氯气抽出后方可拆卸，与槽车脱离。拆卸过程中易导致空气被抽进鹤管内，空气中的水分与氯气接触后形成湿氯气并产生腐蚀性较强的次氯酸和盐酸，从而腐蚀鹤管，导致管道壁厚逐渐减薄。被腐蚀的鹤管长期在高压或真空状态下，存在氯气泄漏或鹤管部件突然断裂的风险。

某公司出现过液氯鹤管断裂的情况。操作人员在充装液氯前，对槽车罐体进行抽真空时，鹤管突然断裂，所幸未发生事故。事后分析发现，该断裂处内壁明显减薄，内表面出现部分凹坑等腐蚀现象。

1.3 技术改进

针对鹤管在抽真空时将湿空气抽进鹤管的问题，杭州电化集团有限公司结合实际情况，对鹤管进行了改进。在鹤管与槽车连接短管上，新增一路氯气专用真空软管去真空系统(如图1所示)。

在图1中，充装结束后，关闭充装鹤管阀门1和槽车阀门2，打开真空软管阀门3，通过氯气专用真空软管对连接短管进行抽真空，待真空压力稳定时，脱开短管与槽车阀门连接处的法兰，此时空气被抽入真空软管，未经过鹤管，这样就实现了鹤管与空气的有效隔绝，避免鹤管接触空气中的水分，从而防止鹤管被腐蚀。

图1 液氯充装工艺流程图Fig.1 Process flow of liquid chlorine filling

1.4 使用效果

改造后，经过3个月左右的使用，整体效果比较理想。管道壁厚经过4次测厚，11个点位(如图2所示)基本无明显减薄。表1是鹤管测厚记录情况。

图2 鹤管测厚部位示意图Fig.2 Diagram of part at which thickness of crane pipe is measured

表1 鹤管测厚记录表Table 1 Record of crane pipe thickness measurement mm

2 鹤管的使用

(1)充装液氯前，检查鹤管外观是否完好，旋转是否灵活；确保正常后，将鹤管与槽车气相管连接，然后对鹤管进行氯气试漏，检查鹤管旋转接头和法兰是否泄漏，确保无泄漏方可充装。

(2)充装过程中发现鹤管泄漏，须及时停止充装；待维修后，试压、试漏方可再次投入使用。

(3)充装完毕拆卸鹤管时，须关闭鹤管底阀，打开真空软管阀门，确保空气不被抽入鹤管。

(4)鹤管拆卸完毕后，如还须充装，底部可封堵橡皮塞；若后续没有充装车辆，须及时封堵盲板。

3 鹤管的维护

(1)对鹤管进行日常维护，包括防腐、壁厚监测、旋转接头更换、密封圈及垫片更换等。

(2)不定期对鹤管各段管道、弯头进行壁厚测定，填写测量记录。

(3)对鹤管进行检修时，须提前抽空。对于超过4 h的检修作业，要采用蒸汽清洗鹤管，并用氮气吹干。

(4)检修过程中更换的部件、紧固件等须严格检查，检查内容包括尺寸、材质等；鹤管检修结束后，安排氯气试漏，试漏压力为最高工作压力。

(5)旋转接头定期更换周期为1年，鹤管定期更换周期为2年。

4 鹤管的定期检验

每月对鹤管进行定期检验，检验内容、方法及标准按在用压力管道在线检验进行。每年进行耐压试验，试验压力为公称压力的1.5倍(气压试验为1.15倍)，并出具检验报告、试压报告以及试压合格证，试压合格证悬挂于鹤管现场。

5 结语

液氯生产安全至关重要，要在运行中不断总结经验，优化装置性能，提高装置的整体安全性。