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输送氯气用工业管道的材质选择

2020-06-07管庆

化工时刊 2020年4期

管 庆

(瓦克化学(南京)有限公司,江苏 南京 210047)

氯气是工业中经常用到的气体原料,广泛应用于化学化工、制药、冶金、电子、环保等[1, 2]行业。氯气属于有毒气体且是一种强氧化剂,在工业装置中一般采用管道密闭的方式进行输送,避免因泄漏造成安全、环保事故。管道材质的选择是设计输送氯气用工业管道(以下简称“氯气管道”)首先必须解决的问题,事关能否安全、经济、高效的使用氯气,甚至可能决定整个项目的成败。

对于氯气管道材质的选择,一般需要考虑以下四点:①氯气的化学特性②氯气的状态参数(干/湿状态、温度、压力等)③管道的工作环境(室内、室外等)④管道材质的经济性

1 氯气化学特性的影响

氯属于卤族元素。氯气是一种强氧化剂。尽管如此,氯气本身还是比较稳定的。纯净的氯气在常温下与金属铁不会发生化学反应。正是基于此,工业上,特别是在氯碱行业中,碳钢管道被大规模的应用于低于80 ℃的干氯气的输送[3, 4]。同时,因为氯气的高毒性及泄漏后可能造成严重后果,氯气管道的材质还必须可靠及耐用。例如玻璃虽然对氯气有非常好的耐受性,但由于玻璃管道本身易碎,且管口连接处密封可靠性不高,其耐压性也有局限,因此一般不建议作为工业氯气管道的主材使用。

2 氯气状态参数的影响

工业应用中,含水量小于0.05%(v/v)的氯气可称为干氯气。反之,则为湿氯气。对低于80 ℃的干氯气,碳钢材质(如20#/GB/T9948、16Mn/GB64795[5])管道就能满足输送要求。但是对于湿氯气,由于水和氯气会在常温常压下发生下列反应:

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