如何理解“氯气设备、管道专用阀门”？

2024年11月28日发布的《化工企业氯气安全技术规范》（GB 11984-2024）中“4.3.3氯气设备、管道应使用专用阀门，并使用耐氯、耐压、耐温性能的密封垫片。”这一规定是该规范升版后作出的规定。

在GB11984-89版第5.9条规定：“阀门要逐只做耐压试验。”在GB11984-2008版第4.8条规定：“阀门应逐只做耐压试验，对于重要管道和阀门应建立定期更换制度。”以上可以看出，基于氯气行业安全生产事故教训，在升版的规范中对氯气设备、管道使用的阀门进行了明确的规定（即：专用阀门）这一规定在国内涉氯的国标、行标及团标中首次出现，更是从本质更安全理念出发防止因阀门泄漏、破裂出现氯气泄漏中毒等事故。

一、何为“氯气设备、管道专用阀门”？

查阅GB11984-2024及阀门术语等标准相关资料，标准中未对氯气设备、管道专用阀门的术语作出解释，在《化工企业氯气安全技术规范国家标准宣贯》中，对氯气设备、管道专用阀门未做明确解读。该宣贯内容只明确了阀门填料密封和波纹管密封组成双重密封，防止氯气发生“零泄漏”。

在《烧碱装置安全设计标准》（T/HGJ 10600-2019）第12.4.2条：“阀门的选用应符合下列要求：1 液氯介质的阀门宜选用波纹管密封截止阀。2 干氯气介质的阀门宜选用波纹管密封闸阀或截止阀，当选用球阀或蝶阀时，阀门应具有可靠的密封结构型式。”该团体标准推荐使用波纹管密封型式的阀门，但该条并非为强制性要求，只为推荐性内容；2022年发布的《氯气用波纹管截止阀》（JB/T 14315-2022）产品标准对波纹管截止阀的结构、检验和试验、检验规则等内容作出规定，那么是否意味着氯设备管道使用的阀门必须为波纹管型式的阀门？

根据这个定义：氯气管道设备使用的专用阀门除了满足阀门要求（阀体材料满足强度和防腐蚀要求、密封满足零泄漏要求、结构形式满足工艺操作要求）、工艺（适用温度、压力）要求，该解释与宣贯的内容要求一致。

二、干燥氯系统常用阀门及要求

干氯定义：溶液中带有溶解水含量的液态或气态氯。在10℃时，氯中含水量在30ppm时被认为是干氯。同样的含水量，如果在-20℃时，则被认为是湿。在5℃时，氯的含水量如果没有超过100ppm，被认为是干氯。

干燥氯系统常用的阀门有截止阀、球阀、旋塞阀和蝶阀。不同类型的阀门有不同的要求：

• 截止阀：要注意填料箱的设计，因为即使阀杆瞬间泄漏也会引起氯与湿空气反应而导致阀杆腐蚀。为此，选择波纹管密封或长填料箱可以延长使用寿命。波纹管密封或长填料箱应使用PTFE或柔性石墨填料以及Haslelloy C-276(UNS N10276和C22(UNS NO6022)阀杆。
• 球阀：球阀结构必须保证阀门关闭时过压会朝管路压力高侧自行泄放，这种过压是阀门关闭时由球腔或阀体空腔夹持的液氯膨胀造成的。压力能够泄放是因为在球上开有泄压孔（如果泄压具有方向性(开孔或通道)，则必须给阀体提供可靠的压力密闭方向指示），在阀体高压侧留有通路或采用了阀腔自动泄压阀座。
• 旋塞阀：旋塞阀正常情况下有一个缩孔，像球阀一样，关闭时也可夹持液氯。因此，阀杆和体腔还必须为其提供向压力较高侧排泄的泄压孔。
• 软座“高性能”蝶阀：大多数软座高性能蝶阀使用标准可调填料——一种润湿阀轴/阀片结构和单片软边密封圈。软座蝶阀关闭紧密，只要转1/4圈，阀杆密封构造比升降旋塞阀内在可靠性更佳。

三、氯系统阀门选用核心因素

选择氯系统阀门选用条件时，应重点考虑以下因素：

• 1、阀杆密封（当阀门使用频率高，温度波动大时，阀门选用人应考虑用波纹管密封或工作负载填料这样的阀杆密封替代方法来防止阀杆密封泄漏）。
• 2、定向关闭（如果阀门需要双向关闭，则不能采用单向关闭阀门）。
• 3、环境温度（选材时应考虑环境温度和工艺温度）。
• 4、潜在的湿氯（正常情况下阀门都用在干氯场合，但是干氯有浸水变湿的潜力，因此选材时应考虑干湿两种情况都适用。除1类用途外，如可能有水分侵人，采用非锻铁阀体的衬里阀门较合适）。
• 5、节流（节流阀由于压差大而可能经受极低温度，所选阀门应满足预计的最低温度等级）。
• 6、氯化应力腐蚀（由于泄漏，阀门部件<如阀杆、旋塞、紧固件和弹簧垫圈>被氯浸湿或暴露于氯环境后就会产生应力，这些部件不能用300系列不锈钢制造）。

四、总结

《化工企业氯气安全技术规范》（GB 11984-2024）中“4.3.3氯气设备、管道应使用专用阀门，并使用耐氯、耐压、耐温性能的密封垫片。”中提到的专用阀门可以理解为：不管选用何种类型的阀门，阀门结构应能实现氯介质零泄漏的要求，阀门本体和密封材料应能满足耐氯应力腐蚀的要求，同时根据设备管道的工艺状况选择相应等级的阀门及其类型。满足这些条件可以理解为氯气设备、管道的专用阀门。