泄氯吸收裝置的選型與驗(yàn)收
氯氣是一種經(jīng)濟(jì)有效的水處理消毒劑和漂白劑,同時(shí)氯氣也是一種具有強(qiáng)烈刺激氣味的劇毒物質(zhì),對(duì)生物有極強(qiáng)的殺傷力。一旦發(fā)生泄漏事故,不僅直接影響水廠正常生產(chǎn),而且會(huì)對(duì)周邊人民的生命安全造成巨大的破壞。因此,如何選擇一套技術(shù)先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠的泄氯吸收裝置,已成為水行業(yè)生產(chǎn)安全工作的重中之重。
一、選型依據(jù)
1.泄氯吸收裝置的吸收能力:
吸收能力是衡量一套裝置是否安全可靠的重要參數(shù),體現(xiàn)在額定時(shí)間內(nèi)額定容量的吸收液最大能吸收氯氣的量。市面上銷售的設(shè)備均標(biāo)明吸收量的小大,該參數(shù)是生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品定型時(shí),通過試驗(yàn)檢測(cè)得出的結(jié)果,即設(shè)備在常溫、常壓下、進(jìn)風(fēng)口氣體中氯氣的濃度達(dá)到100%時(shí),一個(gè)小時(shí)內(nèi)能夠吸收氯氣的量。一般實(shí)際使用中,氯氣濃度會(huì)發(fā)生變化,裝置吸收氯氣的速度與氣體中氯氣的濃度成正比。
2、泄氯吸收裝置的吸收效率:
吸收效率是檢測(cè)一套裝置是否高效的重要指標(biāo),體現(xiàn)在額定濃度的氯氣被吸收裝置處理完畢的最短時(shí)間。一般檢驗(yàn)泄氯吸收裝置吸收效率的有效方法是:在氯庫房中放氯1000ppm,需保證60分鐘內(nèi)能使氯氣濃度降至3ppm以下。
3.泄氯吸收裝置的結(jié)構(gòu):
泄氯吸收裝置中的主體設(shè)備吸收塔采用填料填充,屬于化工傳質(zhì)設(shè)備的一種,一般空塔設(shè)計(jì)流速一般都在2~3米/秒。市面上的部分設(shè)備為了保證吸收效率,采用較大的風(fēng)機(jī),易造成吸收塔中噴淋的吸收液無法正常噴淋,導(dǎo)致液泛現(xiàn)象;部分設(shè)備為了保證接觸面積,吸收塔塔徑選擇過大,造成空塔流速過小,噴淋的吸收液易阻礙風(fēng)量正常流動(dòng),導(dǎo)致氣堵現(xiàn)象。吸收塔只有在允許空塔流速的范圍內(nèi),盡可能做到使風(fēng)量、塔徑及接觸面積最大化,這樣才能達(dá)到對(duì)氯氣進(jìn)行高效吸收的目的。
塔徑和系統(tǒng)風(fēng)量確定后,需確定吸收塔的形式。市面上的吸收塔有兩種形式:一種是單塔多層,另一種是雙塔串連,兩種類型裝置選用的都是離心式風(fēng)機(jī),根據(jù)風(fēng)機(jī)性能曲線圖可以看出,風(fēng)機(jī)的流量與壓力成反比,由于該類風(fēng)機(jī)全壓低,若雙塔串聯(lián),造成系統(tǒng)阻力大,風(fēng)量就小,為了在最短時(shí)間內(nèi)吸收完泄漏的氯氣,應(yīng)選擇單塔多層的吸收裝置。
4.氯庫房體積大小
氯庫房?jī)?nèi)混合氣體與泄氯吸收裝置構(gòu)成一個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)氣體的循環(huán)次數(shù)會(huì)影響到氯氣的吸收效果:在《城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ58- 2009中第20頁4.4.7.4條規(guī)定:泄氯吸收裝置風(fēng)機(jī)風(fēng)量要滿足氣體循環(huán)次數(shù)(8-12)次/小時(shí),并以此作為設(shè)計(jì)裝置的重要參數(shù)。
氯氣的泄漏是由于氯氣鋼瓶、管道突然爆裂,在較短的時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)散,并在地面進(jìn)行沉積,同時(shí)具有極強(qiáng)的氧化性和腐蝕性等特點(diǎn)。要求泄氯吸收裝置在最短的時(shí)間內(nèi)將氯氣的濃度降低到安全范圍內(nèi)。泄氯吸收裝置的循環(huán)次數(shù)在設(shè)計(jì)上應(yīng)大于12次/時(shí)。因此在選擇泄氯吸收裝置時(shí),氯庫房的大?。ㄓ纱藳Q定了循環(huán)風(fēng)量)是選擇泄氯吸收裝置類型的關(guān)鍵因素。以塔徑為1300mm的泄氯吸收裝置為例,同類型裝置對(duì)應(yīng)的氯庫房容積及循環(huán)風(fēng)量對(duì)應(yīng)關(guān)系如下(表一):
表格中的各參數(shù)為氯庫房結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的選型建議,若氯庫房結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜(如在線氯瓶區(qū)與空、滿瓶堆放間分隔放置或氯庫房為雙層結(jié)構(gòu)等)的情況下則根據(jù)氯庫房的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化配置。
二、泄氯吸收裝置的驗(yàn)收
泄氯吸收裝置安裝竣工后,用戶必須對(duì)裝置的綜合性能進(jìn)行驗(yàn)收,可以按以下步驟進(jìn)行逐行檢查。
1.吸收裝置的外觀驗(yàn)收:
泄氯吸收裝置的外觀檢查,吸收塔是否垂直,基礎(chǔ)有無變形,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的地腳螺栓是否緊固,管道是否橫平、豎直,管支架是否牢固。銘牌標(biāo)示、合格證是否齊全。液位計(jì)的標(biāo)尺是否在范圍內(nèi)。手盤運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備是否靈活,有無時(shí)緊時(shí)松現(xiàn)象。
2.泄氯吸收裝置的單機(jī)試車和交接驗(yàn)收:
A.人工啟動(dòng)液下泵、離心風(fēng)機(jī),檢查運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)、噪音、溫升是否在允許的范圍內(nèi)。
B.密封性能:用肥皂水或洗衣粉水涂抹在管道和設(shè)備連接處應(yīng)無氣泡。
C.自動(dòng)化性能:儀表的檢驗(yàn),用消毒片或鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)產(chǎn)生少量的氯氣,靠近探頭來檢測(cè),檢驗(yàn)裝置能否報(bào)警、自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)停止。
D.交接驗(yàn)收:當(dāng)選擇的是成熟產(chǎn)品時(shí),上述工作完成后,可視同驗(yàn)收合格。
3.放氯試驗(yàn):
為了檢驗(yàn)泄氯吸收裝置的綜合性能,可以在氯庫內(nèi)人為的放少量氯氣進(jìn)行檢驗(yàn),但放氯是一種破壞性的試驗(yàn),應(yīng)慎之又慎,準(zhǔn)備好必要的防護(hù)措施,做到萬無一失。
3.1 氯氣濃度計(jì)算(ppm 百萬分濃度):
由于國(guó)內(nèi)還沒有測(cè)量高濃度氯氣的儀器,放氯前需對(duì)放氯量進(jìn)行確定,建議放氯量控制在氯庫房?jī)?nèi)氯氣濃度1000 ppm,氯庫房氯氣濃度計(jì)算方法如下:
V氯氣=W/M×22.4
V庫房=L×B×H
V濃度= (V氯氣/V庫房)×1×106
式中:V氯氣代表氯氣的體積(立方米)
W:代表放氯量(公斤)
M:代表氯氣分子量
V庫房:代表庫房體積(立方米)
V濃度:代表庫房中氯氣濃度(ppm)
22.4:在標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)0℃( 273K)、1.01×10^5Pa下,1摩爾任何理想氣體所占的體積都約為22.4L
L、B、H分別代表氯庫房的長(zhǎng)度、寬度、高(米)
(注:實(shí)際放氯驗(yàn)收過程中,裝置在近似于常溫、常壓下運(yùn)行,溫度、壓力對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。此種計(jì)算方式?jīng)]有考慮壓力、溫度的影響。若精確計(jì)算可用理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行校正。)
3.2 放氯過程中的防護(hù)措施:
安全防范準(zhǔn)備工作,放氯是一種破壞性試驗(yàn),放氯前須通過當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)、消防等部門的批準(zhǔn)?,F(xiàn)場(chǎng)作好包括消防、醫(yī)療急救、及應(yīng)急補(bǔ)救措施等內(nèi)容,特別是停電后的應(yīng)急處理方案。
氯庫房?jī)?nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及管件、電器應(yīng)用塑料薄膜包裹好,探頭也需保護(hù)(探頭量程小,靈敏度高,探頭吸收大量氯氣后靈敏度會(huì)降低,滯后時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),恢復(fù)較慢),門、窗要密閉。
參加試驗(yàn)人員應(yīng)穿著防化服,戴上防毒面罩,非相關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng),站在上風(fēng)口。
3.3 放氯的操作流程:
將放氯鋼瓶置于氯庫房外的臺(tái)秤上,出口接管到庫房?jī)?nèi),檢查庫房?jī)?nèi)確認(rèn)無人后,關(guān)閉門窗。緩慢開啟鋼瓶氣閥門,利用臺(tái)秤顯示重量來控制氣閥的開啟度。