測(cè)氯氣流量計(jì)，常溫常壓下為黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的劇毒氣體，含水氯氣具有強(qiáng)腐蝕性，密度比空氣大，是有毒氣體，金屬管浮子流量計(jì)管體為304不銹鋼，內(nèi)襯聚四氟乙烯材料耐強(qiáng)腐蝕，有指針式和智能遠(yuǎn)傳數(shù)顯型可選，適合用于氯氣流量計(jì)量，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和報(bào)警控制。
氯氣：
氯氣，化學(xué)式為Cl?。常溫常壓下為黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的劇毒氣體，具有窒息性 ，密度比空氣大，可溶于水和堿溶液，易溶于有機(jī)溶劑（如二硫化碳和），易壓縮，可液化為黃綠色的是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，可用作為強(qiáng)氧化劑。氯氣中混和體積分?jǐn)?shù)為5%以上的氫氣時(shí)遇強(qiáng)光可能會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。氯氣具有毒性，主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，會(huì)對(duì)上呼吸道黏膜造成損害。氯氣能與有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行取代反應(yīng)和加成反應(yīng)生成多種氯化物。主要用于生產(chǎn)塑料（如PVP）、合成纖維、染料、農(nóng)藥、**劑、漂白劑溶劑以及各種氯化物。
中文名 氯氣 英文名 chlorine 別 稱 氯單質(zhì) 化學(xué)式 Cl? 分子量 70.90 CAS登錄號(hào) 7782-50-5 EINECS登錄號(hào) 231-959-5 熔 點(diǎn) -101℃ 沸 點(diǎn) -34℃ 水溶性 可溶于水 密 度 3.21kg/m3 外 觀 常溫常壓下為有強(qiáng)烈刺激性氣味的黃綠色劇毒氣體 閃 點(diǎn) 不可燃?xì)怏w閃點(diǎn)無意義 應(yīng) 用 **、**、漂白 安全性描述 有毒氣體 危險(xiǎn)性符號(hào) 有毒氣體 符號(hào)（骷髏和交叉的骨頭棒）：黑色；底色：白色 危險(xiǎn)性描述 急性毒性-吸入,類別2皮膚腐蝕/刺激,類別2 危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào) UN 1017 CN 23002
金屬管浮子流量計(jì)：
金屬浮子流量計(jì)是采用可變面積式測(cè)量原理，用于連續(xù)測(cè)量封閉管道中的液體和氣體的體積流量，金屬浮子流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可靠、使用溫度范圍廣、精度高、價(jià)格便宜，能使用多種場(chǎng)合的流量測(cè)量等特點(diǎn)。本系列為現(xiàn)場(chǎng)智能指示型，有下進(jìn)上出、左進(jìn)右出和下進(jìn)側(cè)出三種安裝形式，可廣泛用于國(guó)防、化工、石油、冶金、電力、環(huán)保、醫(yī)藥和輕工業(yè)等部門的液體、氣體流量測(cè)量。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
?測(cè)量下限低，可測(cè)微小流量
?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固可靠
?可襯及四氟，測(cè)量腐蝕性介質(zhì)
?*的測(cè)量重復(fù)
技術(shù)參數(shù)：
測(cè)量范圍 | 水：2.5～100000L/h |
空氣：0.07～3000m3/h | |
量程比 | 10:1（特殊型 20:1） |
精度等級(jí) | 標(biāo)準(zhǔn)型1.5級(jí)，特殊訂貨可達(dá)1.0級(jí) |
*大工作壓力 | DN15、DN25、DN40、DN50～4.0MPa |
DN80、DN100、DN150、DN200～1.6MPa | |
介質(zhì)溫度 | 普通型：-40℃～100℃ |
高溫型：-80℃～250℃ | |
內(nèi)襯F46氟塑料：-40℃～+80℃，內(nèi)襯PFTE-40℃～+120℃ | |
環(huán)境溫度 | 指針式：-40℃～+65℃ |
智能型：-25℃～+65℃ | |
連接方式 | 法蘭連接 |
電氣接口 | M20×1.5（特殊要求可做） |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
防爆等級(jí) | 本安：ExibIICT4； 隔爆：ExdIIBT4 |
介質(zhì)粘度 | DN15≤5Mpa.s DN25～200≤5Mpa.s |
工作電源 | +24VDC，紋波≤5% |
測(cè)量管材質(zhì) | 304不銹鋼 316不銹鋼，304或316L不銹鋼內(nèi)襯FTFE或F46 |
浮子材質(zhì) | 304或316（不銹鋼）；FTFE或F46 |
產(chǎn)品分類：
儀表規(guī)格 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示型（指針指示） | 遠(yuǎn)傳顯示型（液晶數(shù)顯） |
信號(hào)輸出 | 無 | 4～20mA |
供電電源 | 無 | +24VDC |
精度等級(jí) | 1.5級(jí) | |
顯示 | 指針或液晶 | |
通訊接口 | 可選配HART通訊 | |
測(cè)量管材質(zhì) | 不銹鋼，可選內(nèi)襯PTFE（防腐蝕） | |
防爆等級(jí) | 可選本安：ExibIICT4； 隔爆：ExdIIBT4 | |
防護(hù)等級(jí) | IP65 | |
儀表通徑 | DN15～DN200 | |
安裝方式 | 法蘭安裝 | |
介質(zhì) | < 250℃ | |
環(huán)境溫度 | -30℃～65℃ | |
流量范圍：
口徑 | 水(L/h)20℃ 0.101325MPa | 空氣(m3/h)20℃ 0.101325MPa | |||
壓力等級(jí) | 通徑 | 浮子（CrNi Hc) | 浮子（PTFE Ti) | 浮子（CrNi Hc) | 浮子（PTFE Ti) |
4.0MPa | 15 | 1.6-16 | | 0.05-0.5 |
|
2.5-25 | 2.5-25 | 0.075-0.75 | 0.075-0.75 | ||
4.0-40 | 4.0-40 | 0.12-1.2 | 0.12-1.2 | ||
6.0-60 | 6.0-60 | 0.18-1.8 | 0.18-1.8 | ||
10-100 | 10-100 | 0.30-3.0 | 0.30-3.0 | ||
16-160 | 16-160 | 0.45-4.5 | 0.45-4.5 | ||
25-250 | 25-250 | 0.75-7.5 | 0.75-7.5 | ||
40-400 | 40-400 | 1.2-12 | 1.2-12 | ||
60-600 | 60-600 | 1.8-18 | 1.8-18 | ||
20 | 40-400 | 25-250 | 0.75-7.5 | 0.75-7.5 | |
60-600 | 40-400 | 1.2-12 | 1.2-12 | ||
100-1000 | 60-600 | 1.8-18 | 1.8-18 | ||
25 | 100-1000 | 100-1000 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
160-1600 | 120-1200 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
250-2500 | 160-1600 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
400-4000 | 250-2500 | 12-120 |
| ||
32 | 160-1600 | 120-1200 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
250-2500 | 160-1600 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
400-4000 | 250-2500 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
600-6000 | | 18-180 |
| ||
40 | 400-4000 | 100-1000 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
600-6000 | 160-1600 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
1000-10000 | 250-2500 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
50 | 600-6000 | 400-4000 | 12-120 | 12-120 | |
1000-10000 | 600-6000 | 18-180 | 18-180 | ||
1600-16000 | 1000-10000 | 30-300 | 30-300 | ||
2000-20000 | 1200-12000 | 37-370 |
| ||
1.6MPa | 65 | 1200-12000 | 600-6000 | 18-180 | 18-180 |
1600-16000 | 1000-10000 | 30-300 | 30-300 | ||
2500-25000 | 1200-12000 | 37-370 | 37-370 | ||
80 | 2500-25000 | 1600-16000 | 37-370 | 50-500 | |
4000-40000 | 2500-25000 | 75-750 | 75-750 | ||
100 | 4000-40000 | 2500-25000 | 120-1200 | 120-1200 | |
6000-60000 | 4000-40000 | 180-1800 |
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125 | 8000-80000 | 4000-40000 | 120-1200 | 120-1200 | |
10000-100000 | 6000-60000 | 180-1800 |
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150 | 12000-120000 | 6000-60000 | 200-2000 | 180-1800 | |
15000-150000 | 8000-80000 |
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氯堿裝置氯氣計(jì)量方式探討
探討了氯堿裝置液態(tài)氯氣及氣態(tài)氯氣的計(jì)量方法, 通過分析氯氣的性質(zhì)、流量計(jì)的使用情況介紹了在幾種工藝狀態(tài)下的氯氣的計(jì)量?jī)x表選型方案, 對(duì)同類型的氯堿裝置的氯氣計(jì)量具有一定的借鑒意義。
1 氯氣生產(chǎn)及處理工藝流程簡(jiǎn)述
從鹽硝廠化鹽工段送來的鹽水通過鹽水精制后進(jìn)入離子膜電解工段進(jìn)行電解, 生產(chǎn)出燒堿、氯氣、氫氣, 電解工段生產(chǎn)的濕氯氣通過管道送入氯氣處理裝置進(jìn)行干燥加壓處理得到干燥的氣態(tài)氯氣, 氯氣處理的干燥氯氣作為中間原料送入到下游裝置:合成鹽酸裝置、漂粉精廠、強(qiáng)氯精事業(yè)部, 而作為外賣產(chǎn)品的氯氣通過氯氣液化裝置生產(chǎn)出液態(tài)氯氣, 液態(tài)氯氣通過管道、鋼瓶、槽車輸送給用戶。作為主要原料, 氯氣流量檢測(cè)對(duì)于工藝控制和成本核算意義重大。
2 氯氣計(jì)量方式選擇
氯氣由于性質(zhì)特殊, 流量檢測(cè)難度較大。多年來, 我們對(duì)此問題作了許多研究和試驗(yàn), 基本形成了一種較有效的氯氣計(jì)量方法。下面針對(duì)氯堿裝置各種工藝狀態(tài)下的氯氣的計(jì)量方式分別進(jìn)行了探討。
2.1 氣態(tài)氯氣的計(jì)量方式。
氯氣是一種強(qiáng)腐蝕性氣體, 密度為3.21 kg/m3, 操作壓力一般為0.1~0.3MPa。由于氯氣的強(qiáng)腐蝕性, 對(duì)測(cè)量?jī)x表的材質(zhì)要求較高。在氣態(tài)氯的計(jì)量上我們使用了孔板流量計(jì)測(cè)量和渦街流量計(jì)測(cè)量方式。
2.1.1 孔板流量計(jì)測(cè)量氯氣流量。
在合成鹽酸裝置, 氯氣和氫氣需要按一定的流量配比后送入合成爐燃, 氯氣在這種情況下主要用于中間控制, 因此氯氣流量計(jì)量精度不需要很高, 可以選用孔板流量計(jì)來測(cè)量氯氣流量。由于氯氣對(duì)大部分金屬具有強(qiáng)腐蝕性, 取壓孔板選用比較重要:可以使用316L、哈氏合金C及鉭材質(zhì)來制作。考慮到氯氣含水較低、孔板制作成本因素, 我們選用316L材質(zhì)來制作孔板。
2.1.2 渦街流量計(jì)測(cè)量氯氣流量。
渦街流量計(jì)是一種流體振動(dòng)型流量計(jì), 是應(yīng)用流體振蕩原理來測(cè)量流量的。江漢油田鹽化工總廠漂粉精廠、強(qiáng)氯精事業(yè)部所使用的原料之一為氣態(tài)氯氣, 氯氣的計(jì)量采用了美國(guó)羅斯蒙特渦街流量計(jì)8800D系列。主要原因有: (1) 由于通氯管道隔離閥內(nèi)漏等故障使得反應(yīng)釜內(nèi)的漿料回流到氯氣管道, 這種工藝狀況不能使用孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測(cè)量氯氣流量, 而渦街流量計(jì)儀表內(nèi)腔介質(zhì)的通過性好漿料的返流不會(huì)集聚在儀表里造成無法測(cè)量的故障; (2) 由于氯氣管道口徑為50mm, 如果使用質(zhì)量流量計(jì)來進(jìn)行計(jì)量, 成本高, 性價(jià)比差。
由此可見, 選擇渦街流量計(jì)作為氯氣流量測(cè)量的方案為*優(yōu)方案。在這種工藝條件下, 選用渦街流量計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn): (1) 材質(zhì); (2) 流量計(jì)前后直管段的要求; (3) 溫度壓力補(bǔ)償儀表的安裝部位。做到以上幾點(diǎn)就可以測(cè)量出比較**穩(wěn)定的流量值。通過10多年的使用來看, 效果比較好。
2.2 計(jì)量方法探討。
氯氣處理干燥后的氯氣送入氯氣液化裝置進(jìn)行壓縮處理得到液態(tài)氯, 是一種黃綠色透明液體, 通過輸送泵把從儲(chǔ)罐充裝到槽車、通過管道送入用戶、充裝到鋼瓶, 這三種方式對(duì)都需要進(jìn)行計(jì)量, 計(jì)量方式各不一樣:槽車充裝計(jì)量采用質(zhì)量流量計(jì)、管道輸送計(jì)量采用質(zhì)量流量計(jì)、鋼瓶充裝采用電子秤計(jì)量。
2.2.1 充裝過程中流量計(jì)量的重要意義。
我國(guó)對(duì)容器及其充裝有嚴(yán)格的規(guī)定, 消防、安監(jiān)等部門在運(yùn)輸環(huán)節(jié)上進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督檢查, 對(duì)過量充裝的處罰力度是相當(dāng)大的。為此, 在充裝時(shí)就要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控, 防止過量充裝。由此可見, 充裝過程中的計(jì)量就顯得十分重要。
2.2.2 質(zhì)量流量計(jì)在充裝計(jì)量中的應(yīng)用。
江漢油田鹽化工總廠槽車充裝量較大, 充裝高峰時(shí)有10臺(tái)左右的槽車需要充裝。通過對(duì)其他廠家氯堿裝置的計(jì)量?jī)x表進(jìn)行調(diào)研、技術(shù)交流, 目前能準(zhǔn)確計(jì)量流量的儀表*好的測(cè)量方式是使用質(zhì)量流量計(jì)。目前國(guó)內(nèi)質(zhì)量流量計(jì)生產(chǎn)廠家由于起步晚, 技術(shù)上達(dá)不到準(zhǔn)確計(jì)量的目的, 大多數(shù)氯堿裝置的計(jì)量選用了德國(guó)E+H公司的質(zhì)量流量計(jì)、美國(guó)艾默生高準(zhǔn)科氏力質(zhì)量流量計(jì)。E+H公司的質(zhì)量流量計(jì)型號(hào)為83F50, DN50, 哈氏C材質(zhì), 精度為0.1%, 艾默生公司的選型為C***00H, DN50, 哈氏C材質(zhì), 精度為0.35%。江漢油田鹽化工總廠槽車充裝臺(tái)共安裝4臺(tái)質(zhì)量流量計(jì), 滿足了充裝需求, 提高了充裝效率和安全性, 計(jì)量效果理想。基于質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性和高精度, 裝置新增一輸送管道至化工園區(qū)的用戶取代原利用鋼瓶供氯, 管道供氯計(jì)量也采用質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量, 選用艾默生F100H型質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量, 達(dá)到高精度計(jì)量的要求。目前江漢油田鹽化工總廠在裝置實(shí)現(xiàn)充裝自動(dòng)控制。
2.2.3 鋼瓶的計(jì)量。
常情況下鋼瓶的計(jì)量采用電子地上衡, 一般使用專用的鋼瓶秤。而鋼瓶的復(fù)秤采用電子吊鉤秤。鋼瓶充裝量有500kg和1000kg規(guī)格, 我們選用梅特勒托利多推出的框架秤, 專用于鋼瓶灌裝的稱重, 這種秤的優(yōu)點(diǎn)有: (1) 帶有鋼瓶滾輪支架可放置多種規(guī)格的鋼瓶, 并且方便鋼瓶轉(zhuǎn)動(dòng)連接充裝管; (2) 采用4只專用橋式傳感器能耐沖擊, 傳感器壽命長(zhǎng); (3) 秤臺(tái)表面涂覆防腐涂料耐腐蝕; (4) 稱重顯示儀能將信號(hào)傳入稱重顯示大屏和DCS, 方便充裝工人監(jiān)控充裝重量, 信號(hào)接入DCS后能建成自動(dòng)充裝系統(tǒng), 達(dá)到安全、高效的充裝工作。
3 結(jié)束語
由于氯氣計(jì)量?jī)x表的重要性, 在各種工藝狀態(tài)下如何選擇計(jì)量?jī)x表既要達(dá)到性價(jià)比高、安全準(zhǔn)確, 也要在工藝控制中測(cè)量穩(wěn)定、可靠, 我廠儀表和計(jì)量人員一直在探索和實(shí)踐中, 經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累和應(yīng)用效果檢驗(yàn), 得到氯堿裝置氯氣計(jì)量的目前較為經(jīng)濟(jì)合理的計(jì)量方案, 為企業(yè)的生產(chǎn)工藝控制和氯氣貿(mào)易結(jié)算提供了可靠的保證, 對(duì)江漢油田鹽化工總廠擴(kuò)建和新建氯堿裝置的氯氣計(jì)量有借鑒意義, 對(duì)其裝置也有一定的參考價(jià)值。
