Industrigassene Klor Dette er den 5. artikkelen i serien om industrigassene. I slike artikler må det alltid foretaes en avveiing - det er fristende å gå i dybden for å få med alt av betydning, faren er at da blir det alt for omstendelig. Så her hugges midt på treet - kommentar mottas gjerne. Einar K. Gjessing, tidligere brannsjef i Bergen

Produksjon og bruk Klor blir i Norge produsert av AS Borregård, Sarpsborg og av Norsk Hydro AS, Herøya. Fremstillingen foregår ved elektrolyse av koksalt (stensalt) (NaC1) oppløst i vann (H2O), man får da samtidig natronlut (NaOH) og hydrogen (H2). Klorgassen blir omhyggelig tørket ved hjelp av konsentrert svovelsyre og blir siden kondensert gjennom komprimering og avkjøling. Klor blir også i mindre kvanta importert fra Sverige og Tyskland.

Til mindre forbrukere leveres flytende klor på stålflasker. Dessuten leveres flytende klor på jernbanetankvogner med kapasitet på ca. 55 tonn. Trykket på flaskene og tankene svarer til klorets damptrykk ved den rådende temperaturen. Tidligere ble klor levert på fat med innhold opp til 3.000 kg. Dette er det nå praktisk talt slutt med og levering av klor med tankbil opphører i 2006. Sjøveis transport med spesialskip er en saga blott.

En vesentlig del av klorproduksjonen i Norge brukes til fremstilling av plaststoffet poly-vinyl-klorid. Klor benyttes også som råstoff til fremstilling av en lang rekke produkter som brukes blant annet i petrokjemisk og metallurgisk industri til mange forskjellige formål. En mindre del brukes til vannrensing ved vannverk og offentlige bad. Dette utgår etter hvert og erstattes med bestråling eller natriumhypokloritt, også kalt hypokloritt (NaOCl), som er krystaller oppløst i vann.

Gassens egenskaper I likhet med karbondioksid og propan transporteres klor i kondensert (flytende) form. Klorgass er tyngre enn luft. Vekt i forhold til luft er 2,4. Klor er et av de 4 grunnstoffene som kalles halogenene. Foruten klor er det brom, jod og fluor. De er alle berømt og beryktet for sine egenskaper.

Klorgass kondenseres til væske (flytende klor) ved ca. 6 bar og + 20o C. Trykket stiger til 10,5 bar ved + 40o C. Væskens litervekt er 1,41 kg ved + 20o C. 1 liter flytende klor gir ca. 450 liter klorgass. Klorets kjemiske formel er Cl2, det vil si der er to kloratomer i ett klormolekyl. Som for karbondioksid og propan fastsettes innholdet i en klorflaske ved veiing.

Klortanker er utstyrt med nivåindikator for avlesning av innholdet. Klor har en kritisk temperatur på + 144o C. Det vil si at over denne temperaturen kan klor ikke kondenseres uansett hva trykk man anvender. Ved den kritiske temperaturen på + 144o C kan den kondenseres ved et trykk på 79 bar og dette kalles for gassens kritiske trykk. Klor er noe oppløselig i vann, 7,3 g klor pr. liter vann ved + 20o C og 1 bar. 

Klor er meget giftig og er en av de giftigste gassene som produseres, transporteres og forbrukes her i landet. Men giftigheten er her som ellers et relativt begrep. Totalt fravær av et stoff vil i gitte tilfeller gi en mangelsykdom. Økes mengden kan den ligge innenfor menneskets toleranseevne, men økes den ut over dette bærer det galt avsted. På grunn av giftigheten, søker man nå å begrense eller unngå bruken av klor og søker å finne andre måter å løse oppgavene på.

Klor er ikke brannfarlig, men gassen vil i mange tilfeller støtte forbrenningen av andre stoffer. Tabellen gir virkningen av forskjellige konsentrasjoner. (ppm betyr part pr. million, 1:1 000 000). Med administrativ norm forstås den konsentrasjon av forurensning som kan finnes i et arbeidslokale hvor man uten å ta skade kan oppholde seg åtte timer pr. dag.

Klorkonsentrasjon i luften mg/m3 ppm Virkning 0.15 0.05 Luktegrense 1,5 0,5 Administrativ norm 3 1 Takverdi 9 - 18 3 - 6 Tydelig klorlukt. Sviing i øyne og nese 120-180 40-60 I 30-40 min er meget farlig 2 400 800 I 30- 40 min er dødelig 3 000 1 000 Dødelig etter noen få åndedrag Filtermaske utilstrekkelig. Full åndedrettsbeskyttelse (pressluftapparat og gassdrakt) må benyttes 30 000 10 000

Klor er ved alminnelig trykk og temperatur en gulgrønn gass med stikkende, irriterende lukt. Tørr klor angriper ikke stål, kobber og visse andre metaller ved romtemperatur. Fuktig klor er derimot meget aggressivt overfor metaller, og det er derfor av største viktighet at beholderne og ledningene holdes absolutt tørre. Ved bruk av pressluft under tømming av beholderne, må luften være omhyggelig tørket og renset. Under + 100o C er stål og kobber motstandsdyktige mot tørr klor. Stiger temperaturen over dette nivået vil materialet etter hvert angripes og ved ca. + 250o C “antennes” stål i klor.

Klorbeholdere med armaturer og ledninger må derfor ikke varmes opp med åpen flamme. Eventuell oppvarming må skje med varmt vann og ikke over + 40o C. Flytende klor reagerer kraftig med en del organiske stoffer, blant annet olje og grease. Klor har oksyderende og blekende egenskaper og kan danne eksplosive blandinger med brennbare stoffer (ikke med luft) og reagerer med de fleste grunnstoffer, oftest under sterk varmeutvikling. Klor angriper og irriterer slimhinnene, åndedrettsorganene, huden og øynene. Riktig betegnelse på norsk er klor, på svensk og dansk er det det samme, på engelsk chlorine og på tysk Chlor.

Klorflasker og tanker, armaturer og merking Klor kommer inn under betegnelsen “farlig gods”, UN-nummeret er 1017, fare(identifikasjons)nummeret 268. Klor leveres på heltrukne stålflasker av liknende type som for oksygen. Klorflasker er grå med gul skulderfarge. Flaskene leveres i forskjellige størrelser, beregnet på 4,5 til 45 kg klor. Flaskene er ikke utstyrt med sikkerhetsventil. De prøvetrykkes på minimum 22 bar.

Under transport skal alltid kapselmutter og transporthette være påsatt. Dette gjelder også tomme flasker i retur. Stålflaskene er forsynt med en enkel ventil for fylling respektive tømming. Til klor må bare benyttes armatur som er spesielt beregnet på denne gassen. Settes en klorflaske på hodet under tapping vil en ta ut klor i væskefase, ellers tappes klor i gassfase.

Som nevnt transporteres flytende klor med jernbanetankvogn med kapasitet på ca. 55 tonn. Lagertanker på større forbrukssteder finnes i forskjellige størrelser da de ikke er standardiserte, men bygget spesielt for formålet. Jernbanetankvognene har 4 ventiler, hvorav 2 med stigerør. Den ene av de to øvrige har et rør som stikker så langt ned i tanken at det vil dykke ned i væsken hvis mer enn 80 % av tankvolumet fylles med flytende klor. Denne ventilen brukes til avgassing når vognen fylles.

Tankene er i stål og har ikke sikkerhetsventil. Tømming av jernbanetankvogn skjer ved hjelp av de tidligere nevnte stigerørene som fører til bunnen av tanken. For å få overføringen til å gå, må man ha en trykkdifferanse mellom leveringstank og mottakertank. Dette kan i praksis oppnås på tre forskjellige måter, nemlig: 1: Den stasjonære mottakertanken leverer gass til en klorforbrukende prosess og holdes ved hjelp av denne avgassingen, på et lavere trykk enn jernbanetanken. 2: Man oppnår trykkdifferanse mellom de to tankene ved å øke trykket i jernbanetanken ved tilførsel av tørr og ren pressluft. Det må da samtidig være en viss avgassing fra mottakertanken til en klorforbrukende prosess eller til absorpsjonsanlegg.

3: Man bruker en klorkompressor som suger av gass fra mottakertanken og leverer gass av passende trykk til leveringstanken. Klor i væskefase føres da i eget rør fra leveringstank til mottakertank. I alle tilfeller må ledningene tømmes etter en overføring slik at det ikke blir stående flytende klor mellom to ventiler. Avtapping av tanker ved forbruk skjer som regel i gassfase, eventuelt i væskefase via et fordamperanlegg. For alle beholderne gjelder at de ikke må fylles med mer enn 1,25 kg klor pr. liter beholdervolum. Dette tilsvarer et fyllingstall på 89 % ved +20o C.

Faremomenter A: Klorbeholdere i brannsone Som nevnt har klorbeholdere (flasker, fat og tanker) ikke sikkerhetsventiler og må ikke varmes opp til høyere temperatur enn + 40o C. Klorflasker må derfor aldri plasseres slik at de kan komme inn i en brannsone.

B: Oppvarming av klorbeholdere Som nevnt reagerer tørr klor blant annet ikke med stål, men straks temperaturen økes til + 100o C kan reaksjon påvises. Temperaturen i klorbeholderne må under ingen omstendighet overstige + 40o C. De må ikke utsettes for direkte solbestråling. Eventuell oppvarming av beholder eller ventil må utføres ved hjelp av varmt vann. Åpen flamme må under ingen omstendighet brukes. C: Fuktig klor Klor i fuktig luft reagerer blant annet med de fleste konstruksjonsmaterialer. Brukes pressluft til tømming av klorbeholderne, må derfor luften være absolutt tørr. Klorbeholdere må ikke tømmes helt slik at luften kan suges inn i beholderne.

D: Utlekket klor - Helsefare Mindre lekkasjer kan lokaliseres ved at en klut dyppet i konsentrert ammoniakkvann (salmiakk) føres bort over det området hvor lekkasjen antas å være. Den utstrømmende klorgassen vil da reagere med ammoniakken og danne en hvit røyk som vil angi lekkasjestedet. Eventuelt kan en lekkasje i en beholder reduseres ved at beholderen snus, slik at lekkasjen kommer i beholderens øvre del. Da vil bare klor i gassfase kommer ut. Man skal ikke sprøyte vann direkte på lekkasjestedet. Fuktig klor vil nemlig angripe metallet og øke lekkasjen.

Personer som har blitt utsatt for så høye konsentrasjoner at pustebesvær eller sjenerende irritasjon har inntruffet, må straks bringes i frisk luft. Hvis mulig gis oksygen, og om nødvendig kunstig åndedrett. Eventuelt tilsølt tøy fjernes, og hud som har vært i kontakt med gassen spyles med rikelig vann i minst 15 minutter. Øyne som har vært i kontakt med gassen må også spyles med rikelig vann i minst 15 minutter, og spylingen fortsettes til lege kan overta. Gassmaske med klorfilter kan benyttes ved smålekkasjer, men under ingen omstendighet med klorkonsentrasjoner på over 1 % (10 000 ppm).

E: Forbrenning Best er hel gassdrakt og tilhørende pressluftutstyr. Med dette utstyret arbeider man helt trygt og sikkert. Hvis en større lekkasje skjer i friluft kan en med moderate vindforhold gjøre regning med at gassen vil spre seg med vinden fra lekkasjestedet i en vinkel på 20 - 30o avhengig av topografien. E: Forbrenning Som nevnt er klor ikke brannfarlig. Alkalimetaller brenner dog i klorgass. Det samme er tilfellet med hydrogen og hydrokarboner, særlig hvis det er fuktighet til stede.

Dette inntreffer hvis klor er tilstede ved slokking av brennende trematerialer. Det utvikles da en mørk røyk, som blant annet inneholder store mengder karbon (sot) og saltsyregass. Visse blandinger av klor og hydrogen er eksplosjonsfarlige (klorknallgass). Atter en gang takk til Helge Boge, Yara Industrial as, Bergen for god hjelp ved utarbeidelsen av denne artikkelen. Neste artikkel blir om ammoniakk.

SLUTT www.brannmannen.no Denne artikkelen kan også leses på hjemmesiden til Tidsskriftet Brannmannen www.brannmannen.no SLUTT