摘要：针对氯气发生泄漏爆炸的危害，较详细地分析了氯气在生产、储存及使用过程中引发蒸气爆炸及化学性爆炸的主要原因，并提出了有效的防爆措施。

关键词：氯气；爆炸原因；防爆措施

1.1氯气的理化性质

1.3氯气泄漏爆炸的危害

2、氯气爆炸

2.1.1过量充装

表10℃满液液氯钢瓶在不同温度下的压力值

氯气微溶于水，在温度9.6℃时溶解度为1%，部分氯与水反应生成HCl和HClO，故湿氯具有强氧化性。当氯中含水量小于0.015%时，碳钢的腐蚀速率小于0.04mm/a，亦即干燥氯对碳钢基本上不腐蚀。当氯中含水量大于0.015%时，不仅会腐蚀碳钢，而且还会腐蚀不锈钢，氯会破坏不锈钢表面的钝化膜而产生孔蚀或应力腐蚀破裂。在一定范围内，随着氯气含水量增大，对碳钢、不锈钢的腐蚀速率也随着增大。

2.2化学性爆炸

氯气中含有NCl₃、H₂，在一定浓度、条件下可引起爆炸；氯气与有机物、氨及金属粉末反应易引起爆炸。氯气化学性爆炸的主要原因：

2.2.1NCl₃爆炸

NCl₃常温下为黄色粘稠的油状液体，密度为1.653，-27℃以下固化，沸点71℃，自燃爆炸温度为95℃。

盐水中含有氨（NH）、铵离子（NH4）、可水解出氨基（-NH）的化合物（无机胺化合物如一氯胺NHCl、二氯胺NHCl等；有机胺化合物如尿素、苯胺、氨基乙酸等）。在电槽阳极析出的氯部分地溶解在阳极液中，生成次氯酸和盐酸，使NH₃、NH4⁺、NH₂Cl及NHCl₂等在阳极板区生成NCl₃，并随同氯气一起析出。其反应式如下：

NH₄Cl+3Cl₂→4HCl+NCl₅→NH₂Cl+HOCl→NHCl₂+H₂O

NCl₅是一种不稳定且危险的爆炸性物质，当体积含量超过5%时，易发生分解爆炸，通常以爆轰方式进行，生成氯气、氮气和大量热量。绝热状态下，爆炸时温度可达2128℃，压力高达531.6MPa；空气中爆炸温度可达1698℃。爆炸的危害取决于NCl₂积聚的浓度和数量。爆炸方程式为：

2NCl₃→N₂+3Cl₂+459.9kJ

2.2.1.4NCl₃富集

b）进料（装瓶）→蒸发→排气循环方式。气化器、氯瓶等随着使用、充装次数增多，其底部余氯NCl₃浓度不断升高；

d）泄漏。氯槽、冷凝器、气化器泄漏，液氯蒸发，余氯不断减少，NCl₃浓度不断升高；

e）残留。贮槽、容器未*清洗干净，残存NCl₃蒸发，达到爆炸浓度。

2.2.2氢气爆炸

a）进槽盐水中含有铁、钙、镁离子等杂质时，特别是铁杂质，致使阳极室产生第二阴极而放出氢气；

b）离子膜损坏，使氯气与氢气混合；

（2）着火源：光照、静电火花、电器火花、磨擦、碰撞等。

2.2.3有机物爆炸

氯的化学性质活泼，易与有机物发生快速反应，生成气体产物并放出大量热量，使容器发生爆炸。以下有机物倒流或误装入氯容器会引起爆炸：

（1）可燃烃类。如乙炔、乙烯、丙烯、正丁烯、正戊烯等。

（4）其它。如*、油脂等。

2.2.4受热爆炸

盛装液氯的容器一般是碳钢。在温度达到230℃以上时，氯可与钢产生激烈的燃烧反应，反应生成物氯化铁（溶点282℃，沸点315℃）气化，使容器发生爆炸。

3、防止氯气爆炸措施

3.1防止蒸气爆炸

3.1.1严禁超装

3.1.2防腐

（1）湿氯防腐。钛具有优良的耐湿氯性能，因此在氯的冷却处理工艺中获得了广泛应用。为了保持钛在氯气中的钝性，实践证明，氯气中至少需要1.5%的含水量。输送、冷却湿氯的管道、冷却器、仪表、阀门等应选用钛管材，它能有效防止湿氯的腐蚀。

（2）液氯防腐。控制液氯产品含水≤0.040%，液氯含水量越少，对碳钢、不锈钢腐蚀就越小。

（3）制定防腐制度。加强设备维护保养，对易腐蚀的部位，建立定期检测、检查、检修制度，并建立防腐档案。

3.1.3防碰撞

3.2.1防止NCl₃爆炸

3.2.1.1控制NCl₃生成

c）粗盐水除铵（胺）。化盐后的粗盐水加入来自阳极液循环槽、经脱氯塔脱氯的淡盐水（游离氯含量为5-10mg/L），再加入适量的次氯酸钠或氯气，检测粗盐水游离氯应达到1～2mg/L、PH<4.2，使粗盐水中的铵（胺）生成NCl₃。其后经过加压溶气罐，将生成的NCl₃浮滤排除。

b）NCl₃排放制度。氯槽、冷凝器、分离器及气化器定期带液氯排污，清除部分液相NCl₃。同时取排污液氯检测NC₃含量，严格控制在60g/L以下。若NCl₃超过60g/L，应增加排污量和排污次数，并加强检测，同时应查找原因，及时消除。

静电接地，使用防爆电器、设备及工具，只许用不超过45℃的水加热气化器，禁止使用强超声波设备，严格执行用火管理制度等。

A）盐水精制。分别加入足量的Na₂CO₃和NaOH溶液，通过戈尔膜或碳素管过滤除去沉淀，然后用盐酸调节pH值，除去过量的CO₃^2-，仍含有少量Ca²⁺、Mg²⁺的盐水，zui后通过树脂塔除去。防止Fe3²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质产生第二阴极；

（2）消除着火源。静电接地，使用防爆电器、设备及工具，严格执行用火管理制度等。

3.2.3防止有机物爆炸

液氯容器周围禁止存放易燃物，防止火灾引起受热爆炸。