Чому заборонено використовувати засувки в кисневих трубопроводах?

Відповідно до регламенту клапанних матеріалів у Технічному регламенті безпеки 16912 щодо безпеки кисню та супутніх газів, коли тиск перевищує 0,1 МПа, категорично забороняється використовуватизасувки. Коли тиск знаходиться між 0,1 та 0,6 МПа, клапанний диск повинен бути виготовлений з нержавіючої сталі. Коли тиск становить від 0,6 до 10 МПа, слід використовувати клапани, виготовлені з усіх сплавів на основі нержавіючої сталі або міді. Коли тиск перевищує 10 МПа, клапани повинні виготовлятися з усіх сплавів на основі міді.

В останні роки, із збільшенням споживання кисню, більшість споживачів кисню використовують кисневі трубопроводи для транспортування кисню. Горіння та вибухові аварії кисневих трубопроводів і клапанів періодично трапляються внаслідок довгих трубопроводів і широкого розподілу в поєднанні з раптовим відкриттям або швидким закриттям клапанів. Тому всебічно аналізувати приховану небезпеку та небезпеку кисневого трубопроводу та вживати відповідних заходів є вирішальним.

Причини аналізу горіння та вибуху декількох загальних кисневих трубопроводів та клапанів

1. Тертя між іржею, пилом та зварювальним шлаком у трубопроводі та внутрішньою стінкою трубопроводу або отвором клапана призведе до високої температури та горіння. Ця ситуація пов’язана з типом, розміром частинок та швидкістю потоку повітря домішок. порошку та кисню легко спалити. Чим дрібніше розмір частинок, тим нижчою стає точка займання; чим швидше швидкість газу, тим легше стає горіння.

2. У трубопроводі або клапані є речовини з низькою температурою займання, такі як жир і гума, які запалюються при частково високій температурі.

Точки займання кількох горючих речовин у кисні під нормальним тиском є ​​такими:

3. Висока температура, яка утворюється при адіабатичному стисненні, спалює горючі речовини.
Наприклад, тиск у передній частині клапана становить 15 МП, а температура 20°C; тиск за клапаном становить 0,1 МПа. Якщо клапан швидко відкрити, температура кисню позаду клапана може досягти 553°С за формулою адіабатичного стиснення, яка досягла або перевищила точку займання деяких речовин.

4. Нижня точка займання горючих речовин у чистому кисні високого тиску є індукцією згоряння кисневих трубопроводів іклапанів.
Кисневі трубопроводи та клапани надзвичайно небезпечні для чистого кисню високого тиску. Випробування показали, що енергія детонації вогню обернено пропорційна квадрату тиску, що представляє велику загрозу для кисневих трубопроводів і клапанів.

Профілактичні заходи
1. Дизайн повинен відповідати відповідним нормам та стандартам.
Конструкція повинна відповідати вимогам нормативно-правових актів, таких як Кілька правил для кисневих трубопроводів залізо-металургійних підприємств, виданих Міністерством металургії в 1981 р., Технічних регламентів безпеки кисню та супутніх газів (GB16912-1997) та Проектних специфікацій кисневих станцій (GB50030-91).

(1) Максимальна швидкість потоку кисню в трубах із вуглецевої сталі повинна відповідати наступним стандартам: Коли тиск менше або дорівнює 0,1 МПа, швидкість потоку повинна становити 20 м / с. Коли тиск знаходиться між 0,1 та 0,6 МПа, швидкість потоку становить 13 м / с. Коли тиск знаходиться в межах від 0,6 до 1,6 МПа, швидкість потоку становить 10 м / с. Коли тиск становить від 1,6 до 3,0 МПа, швидкість потоку становить 8 м / с.　
(2) Для запобігання пожежі за кисневим клапаном слід з'єднати ділянку сплавів на основі міді або трубопроводів з нержавіючої сталі довжиною не менше 5 разів діаметра труби та не менше 1,5 м.　　
(3) Кисневі трубопроводи повинні мати якомога менше ліктів і роздвоєнь. На ліктях кисневого трубопроводу з робочим тиском вище 0,1 МПа слід штампувати. Напрямок потоку повітря біфуркаційної головки повинен бути під кутом 45° до 60° з напрямком потоку повітря основної труби.　　
(4) У стиково-звареному увігнуто-опуклому фланці зварювальний дріт із червоної міді використовується як ущільнення Орінга, що є надійним ущільненням для вогнестійкості кисневого фланця.　　
(5) Кисневий трубопровід повинен мати хороший електричний пристрій. Опір заземлення повинен бути менше 10Ω, а опір між фланцями повинен бути менше 0,03Ω.　　
(6) В кінці магістрального кисневого трубопроводу в майстерні слід встановити вентиляційну трубку, щоб полегшити продувку та заміну кисневого трубопроводу. Перед тим, як довший кисневий трубопровід потрапляє в регулюючий клапан цеху, слід встановити фільтр.

2. Міркування щодо встановлення
(1) Усі деталі, що контактують з киснем, повинні бути суворо знежирені, а після знежирення для обдуву використовувати безмасляне сухе повітря або азот.
(2) Для зварювання слід застосовувати дугове зварювання аргоном або дугове зварювання.

3. Заходи безпеки при роботі
(1) Кисневий клапан слід повільно відкривати і закривати. Оператор повинен стояти збоку клапана і відкривати його всі відразу.
(2) Категорично забороняється використовувати кисень для продувки трубопроводу або використовувати кисень для перевірки витоків та тиску.
(3) Цілі експлуатації, методи та умови повинні бути роз'яснені та детально описані заздалегідь.
(4) Ручні кисневі клапани діаметром більше 70 мм дозволяється експлуатувати, коли різниця тиску між передньою і нижньою частинами клапана зменшується до 0,3 МПа.

4. Заходи безпеки при технічному обслуговуванні
(1) Кисневий трубопровід слід часто перевіряти та підтримувати, видаляти іржу та фарбувати кожні 3 - 5 років.
(2) Запобіжний клапан і манометр на трубопроводі слід перевіряти регулярно, раз на рік.
(3) Удосконаліть заземлювач.
(4) Перед експлуатацією полум'я слід провести заміну та продувку. Вміст кисню в продуваному газі повинен становити від 18% до 23%.
(5) Вибір клапанів, фланців, прокладок, труб та фітингів повинен відповідати відповідним правилам Технічних регламентів безпеки кисню та супутнього газу (GB16912-1997).
(6) Створення технічних файлів та підготовка персоналу з експлуатації та обслуговування.

5.Інші заходи безпеки
(1) Зробіть будівельний, технічний та експлуатаційний персонал приділити увагу безпеці.
(2) Покращити пильність керівників.
(3) Підвищити рівень науки і техніки.
(4) Постійно вдосконалювати програму доставки кисню.

Висновок
Справжньою причиною заборони запірного клапана є фактично те, що ущільнювальна поверхня засувки буде пошкоджена тертям через відносні переміщення ущільнювальних поверхонь (тобто відкриття та закриття клапана). Як тільки ущільнювальна поверхня буде пошкоджена, з ущільнювальної поверхні падатиме порошок бейрону. Такий порошок мініатюр легко запалити, і це справжня небезпека.

Насправді запірні клапани заборонені на кисневих трубопроводах. Інші клапани, такі як глобусові клапани, також зазнають аварій. Ущільнювальна поверхня шарового клапана також буде пошкоджена, а також може виникнути небезпека. Досвід багатьох компаній полягає в тому, що клапани, виготовлені із сплавів на основі міді, застосовуються для кисневих трубопроводів замість клапанів із вуглецевого нержавіючої сталі.

Клапани зі сплаву на мідній основі мають переваги високої механічної міцності, зносостійкості та хорошої безпеки (відсутність статичної електрики). Справжня причина полягає в тому, що ущільнювальна поверхня засувки дуже проста в носінні, в результаті чого з’являються залізні пилки. Що стосується зниження продуктивності герметизації, це не проблема.

Насправді, у багатьох кисневих трубопроводах, які не використовують засувки, також трапляються аварії на вибух, що зазвичай трапляється в той момент, коли різниця тисків між двома сторонами клапана змащується і клапан швидко відкривається. Багато нещасних випадків також показали, що джерела займання та горючі речовини є основною причиною. Заборона використовувати запірний клапан - це лише засіб для контролю горючих речовин, а мета така сама, як регулярне видалення іржі, знежирення та заборона масла. Що стосується контролю витрати і поліпшеннястатичного заземлення, то для усунення джерела займання. На мій погляд, матеріал клапана - це перший фактор. Подібні проблеми виникають на водневих трубопроводах. Нова специфікація вилучила слова заборонні засувки, що є чітким доказом. Головне - знайти причину. Багато компаній насправді не піклуються про робочий тиск, але використовують клапани зі сплаву на основі міді. Також відбудуться вибухові аварії. Тому контроль за джерелом пожежі та горючими речовинами, ретельне утримання трубопроводу та звернення уваги на безпеку є найбільш критичними.