Почему запрещено использовать задвижки в кислородных трубопроводах?

В соответствии с требованиями к материалам клапана в Технических правилах по безопасности кислорода и сопутствующего газа GB 16912, когда давление превышает 0,1 МПа, использование категорически запрещено.Задвижки.При давлении от 0,1 до 0,6 МПа диск клапана должен быть изготовлен из нержавеющей стали. При давлении от 0,6 до 10 МПа следует использовать клапаны, изготовленные из нержавеющей стали или сплавов на основе меди. Когда давление превышает 10 МПа, клапаны следует изготавливать из всех сплавов на основе меди.

В последние годы, с увеличением потребления кислорода, большинство потребителей кислорода использовали кислородные трубопроводы для транспортировки кислорода. Аварии возгорания и взрыва кислородных трубопроводов и клапанов время от времени происходят из-за длинных трубопроводов и широкого распределения, в сочетании с внезапным открытием или быстрым закрытием клапанов. Поэтому всесторонний анализ скрытой опасности и опасности кислородного трубопровода и принятие соответствующих мер имеет решающее значение.

Анализ причин возгорания и взрыва нескольких общих кислородных трубопроводов и клапанов

1. Трение между ржавчиной, пылью и сварочным шлаком в трубопроводе и внутренней стенкой трубопровода или отверстием клапана вызовет высокую температуру и ожог. Эта ситуация связана с типом, размером частиц и скоростью воздушного потока примесей. Железо порошок и кислород легко воспламеняются. Чем мельче размер частиц, тем ниже становится точка воспламенения; чем выше скорость газа, тем легче становится горение.

2. В трубопроводе или клапане есть вещества с низкой точкой воспламенения, такие как смазка и резина, которые воспламеняются при частичной высокой температуре.

Точки воспламенения некоторых горючих веществ в кислороде при нормальном давлении следующие:

3. Высокая температура, вызванная адиабатическим сжатием, сжигает горючие вещества.
Например, давление перед клапаном составляет 15 МПа, а температура - 20 МПа.°C; давление за клапаном 0,1 МПа. Если клапан открывается быстро, температура кислорода за клапаном может достигать 553 ° С.°C согласно формуле адиабатического сжатия, которые достигли или превысили точку воспламенения некоторых веществ.

4. Нижняя точка воспламенения горючих веществ в чистом кислороде высокого давления является причиной возгорания кислородных трубопроводов и клапанов.
Кислородные трубопроводы и клапаны чрезвычайно опасны в чистом кислороде под высоким давлением. Испытания показали, что энергия детонации огня обратно пропорциональна квадрату давления, что представляет большую опасность для кислородных трубопроводов и клапанов.

Предупредительные меры
1. Конструкция должна соответствовать действующим нормам и стандартам.
Конструкция должна соответствовать требованиям нормативных документов, таких как несколько правил для кислородных трубопроводов железных и сталелитейных предприятий, выпущенных Министерством металлургии в 1981 году, Технические правила по безопасности кислорода и связанного с ним газа (GB16912-1997) и Технические требования к проектированию кислородных станций (GB50030-91).

(1) Максимальная скорость потока кислорода в трубах из углеродистой стали должна соответствовать следующим стандартам: Когда давление меньше или равно 0,1 МПа, скорость потока должна составлять 20 м / с. Когда давление составляет от 0,1 до 0,6 МПа, скорость потока составляет 13 м / с. Когда давление составляет от 0,6 до 1,6 МПа, скорость потока составляет 10 м / с. Когда давление составляет от 1,6 до 3,0 МПа, скорость потока составляет 8 м / с.　
(2) Для предотвращения возгорания за кислородным клапаном следует подсоединить участок трубопроводов из сплавов на основе меди или нержавеющей стали длиной не менее 5-кратного диаметра трубы и не менее 1,5 м.　　
(3) Трубопроводы кислорода должны иметь как можно меньше изгибов и разветвлений. Отводы кислородных трубопроводов с рабочим давлением выше 0,1 МПа должны быть проштампованы. Направление воздушного потока бифуркационной головки должно быть под углом 45 °.° до 60° с направлением воздушного потока в основной трубе.　　
(4) В вогнуто-выпуклом фланце, приваренном встык, красная медная сварочная проволока используется в качестве уплотнения Oring, которое является надежным уплотнением для огнестойкости кислородного фланца.　　
(5) Кислородный трубопровод должен иметь хорошее электрическое устройство. Сопротивление заземления должно быть менее 10Ω, а сопротивление между фланцами должно быть менее 0,03Ω.　　
(6) Вентиляционная труба должна быть установлена ​​на конце основного кислородного трубопровода в мастерской, чтобы облегчить продувку и замену кислородного трубопровода. Фильтр следует установить до того, как более длинный кислородный трубопровод войдет в регулирующий клапан мастерской.

2. Рекомендации по установке
(1) Все детали, контактирующие с кислородом, должны быть строго обезжирены, а после обезжиривания использовать для продувки безмасляный сухой воздух или азот.
(2) Для сварки следует использовать аргонодуговую сварку или дуговую сварку.

3. меры предосторожности при эксплуатации
(1) Кислородный клапан следует открывать и закрывать медленно. Оператор должен встать сбоку от клапана и сразу его открыть.
(2) Строго запрещено использовать кислород для продувки трубопровода или использовать кислород для проверки утечки и давления.
(3) Цели, методы и условия работы должны быть подробно объяснены и оговорены заранее.
(4) Ручные кислородные клапаны диаметром более 70 мм разрешается использовать, когда разница давлений между передней и задней частью клапана уменьшается до 0,3 МПа.

4. меры предосторожности при техническом обслуживании
(1) Кислородный трубопровод следует часто проверять и обслуживать, удалять ржавчину и красить каждые 3-5 лет.
(2) Предохранительный клапан и манометр на трубопроводе следует проверять регулярно, один раз в год.
(3) Отточите заземляющее устройство.
(4) Перед включением пламени следует произвести замену и продувку. Содержание кислорода в выдувном газе должно составлять от 18% до 23%.
(5) Выбор клапанов, фланцев, прокладок, труб и фитингов должен соответствовать соответствующим положениям Технического регламента по безопасности кислорода и сопутствующего газа (GB16912-1997).
(6) Создать технические файлы и обучить персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию.

5. другие меры безопасности
(1) Убедитесь, что строительный, обслуживающий и эксплуатационный персонал уделяет внимание безопасности.
(2) Повышение бдительности менеджеров.
(3) Повышение уровня науки и технологий.
(4) Постоянно улучшайте программу доставки кислорода.

Заключение
Настоящая причина запрета на использование задвижки состоит в том, что уплотнительная поверхность задвижки будет повреждена трением из-за относительных перемещений уплотняющих поверхностей (то есть открытия и закрытия задвижки). При повреждении уплотнительной поверхности с уплотнительной поверхности будет падать железный порошок. Такой крошечный железный порошок легко воспламеняется, и это реальная опасность.

На самом деле задвижки на кислородных трубопроводах запрещены. Другие клапаны, такие как запорные клапаны, также подвержены авариям. Уплотнительная поверхность запорного клапана также будет повреждена, что также может вызвать опасность. Опыт многих компаний показывает, что клапаны из сплавов на основе меди используются для трубопроводов кислорода вместо клапанов из углеродистой и нержавеющей стали.

Клапаны из сплава на основе меди обладают преимуществами высокой механической прочности, износостойкости и хорошей безопасности (отсутствие статического электричества). Настоящая причина в том, что уплотнительная поверхность задвижки очень легко изнашивается, что приводит к образованию железных опилок. Что касается снижения эффективности запечатывания, это не проблема.

Фактически, во многих кислородных трубопроводах, в которых не используются задвижки, также случаются взрывы, которые обычно происходят в тот момент, когда перепад давления между двумя сторонами клапана велик и клапан быстро открывается. Многие аварии также показали, что первопричиной являются источники возгорания и горючие вещества. Запрет на использование задвижки - это всего лишь средство контроля горючих веществ, и цель такая же, как и регулярное удаление ржавчины, обезжиривание и запрет масла. Что касается контроля расхода и улучшения статического заземления, чтобы устранить источник возгорания. На мой взгляд, материал клапана - это первый фактор. Подобные проблемы возникают на водородных трубопроводах. В новой спецификации убраны слова о запрещении задвижек, что является ярким тому доказательством. Главное - найти причину. Многие компании фактически не заботятся о рабочем давлении, а применяют клапаны из сплава на основе меди. Произойдут также взрывы. Поэтому контроль источника огня и горючих материалов, тщательное обслуживание трубопровода и внимание к безопасности являются наиболее важными.