湿氯气的密闭取样研究探讨

霍 静

（北京石油化工工程有限公司西安分公司， 陕西 西安 710015）

湿氯气是强氧化性、强腐蚀介质，其在含有水分时，氯与水反应，生成腐蚀性很强的盐酸和具有强氧化性的次氯酸，不锈钢、碳钢、铜、铝等金属材料均被腐蚀。氯气具有毒性，主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，会对上呼吸道黏膜造成损害。

含湿氯气的工艺管线、设备近年均选用钛材。钛和钛合金材料对很多活性介质耐腐蚀性好，尤其是对含氯及氯化物的耐腐蚀性更明显，钛和钛合金的应用解决了化工生产中不少设备存在的严重腐蚀问题。但是在分析取样过程中对于含湿氯气介质选用材质变得尤为重要，如果整套取样设备均选用钛材，大大提高了成本。而且钛与无水的干氯气会发生剧烈的化学反应，生成四氯化钛，再分解成二氯化钛，产生严重的腐蚀甚至有燃烧爆炸的危险，故钛材不能使用于干氯气中。要选用防止和减轻管线及取样容器的腐蚀，应采取正确有效的防腐材质并进行合理设计流程，保证取样工作的顺利进行。

1 现有取样流程的弊端

关于湿氯气的取样，以往的取样方法通常是在主管道添加根部阀和取样阀，取样时置换的氯气直接排到大气。即便使用了密闭取样装置，由于选用的材质不正确，取样管线、阀门及钢腐蚀严重，造成湿氯气的泄露。有些是湿氯气取样流程复杂，操作繁琐，易误操作且检修维护麻烦，现场取样一旦发生泄漏或者误操作对操作员工有很大的危害，且取样方式也不符合环保要求。

2 创新型湿氯气取样密闭取样流程

为了解决这些弊端，选用购买方便、成本低廉的有效防腐蚀材料并进行合理流程简化，设计出一种安全实用、使用寿命长的环保密闭取样系统。聚四氟乙烯材质在温度不高时耐湿氯气腐蚀性好，成本比钛材低，使密闭取样装置的使用寿命增强，且降低每套密闭取样装置的生产成本。阀门采用不含铁元素的聚四氟乙烯角阀，钢瓶两段没有快速接头而是用活接代替。流程简便易操作，能用一套取样装置满足气、液两相的分析要求。

气相钢瓶和液相钢瓶两端手动活接与采样器的手动活接连接。

2.1 气相采样

1）依次打开进样阀1、液相采样阀3、液相循环卸压阀23、回样阀4，通过气液分离罐9 进行置换工艺管线介质并把液体返回到工艺管线。如图1 所示。

图1 流程简图

2）关闭液体采样阀3，再关闭液体循环卸压阀23。

3）打开气体采样阀25，再打开气相钢瓶两端角阀14、16，对气相钢瓶内介质进行置换。

4）关闭回样阀4，再关闭气相钢瓶两端角阀14、16。

5）关闭进样阀1、气相采样阀25。

6）打开放空阀2，再打开气相循环卸压阀10。

7）打开吹扫阀5，对管线进行氮气吹扫。

8）关闭吹扫阀5，气相压力表8 归零后，关闭气相循环卸压阀10、放空阀2。

2.2 液相采样

1）依次打开进样阀1、气相采样阀25、气相循环卸压阀10、回样阀4，通过气液分离罐9气体返回到工艺管线。

2）关闭气相采样阀25，再关闭气相循环卸压阀10 和回样阀。

3）打开液体采样阀3，打开放空阀2，打开气相钢瓶两端角阀18、21，对液相钢瓶内介质进行置换。

4）先关闭液相钢瓶角阀18，再关闭液相钢瓶角阀21。

5）关闭进样阀1，打开液相循环卸压阀23。

6）打开吹扫阀5，对管线进行氮气吹扫。

7）关闭吹扫阀5，液相压力表24 归零后，关闭液相循环卸压阀23、放空阀。

8）拆下气相钢瓶、液相钢瓶，采样结束。

3 结语

此文提到的装置工艺管线中湿氯气的密闭取样流程属于原创，它操作简便、不易出错，推荐的材质性价比高、可节省投资成本，添加的氮气吹扫能有效清除管线死区，密闭安全，解决了由于湿氯气泄露对现场取样人员呼吸系统伤害的同时还减少了氯气对环境的污染，符合环保要求，节约环境治理成本，值得推广。