Tại sao nó bị cấm sử dụng van cổng trong đường ống oxy?

Theo quy định của quy chuẩn kỹ thuật an toàn về ôxy và khí liên quan của Hiệp hội vật liệu bảo hiểm GB 16912, khi áp suất lớn hơn 0,1MPa, nghiêm cấm sử dụngvan cổngKhi áp suất từ ​​0,1 đến 0,6MPa, đĩa van phải được làm từ thép không gỉ. Khi áp suất từ ​​0,6 đến 10MPa, nên sử dụng van làm từ tất cả thép không gỉ hoặc hợp kim làm từ đồng. Khi áp suất lớn hơn 10MPa, van phải được làm từ tất cả các hợp kim làm từ đồng.

Trong những năm gần đây, với sự gia tăng tiêu thụ oxy, hầu hết những người sử dụng oxy đều sử dụng đường ống dẫn oxy để vận chuyển oxy. Các tai nạn cháy nổ của đường ống dẫn oxy và van xảy ra theo thời gian đối với các đường ống dài và phân bố rộng, cùng với việc các van đóng mở đột ngột hoặc nhanh chóng. Do đó, việc phân tích toàn diện, phát hiện nguy cơ tiềm ẩn và nguy hiểm của đường ống dẫn oxy và có biện pháp xử lý tương ứng là rất quan trọng.

Phân tích nguyên nhân cháy và nổ của một số đường ống và van oxy thông thường

1. Ma sát giữa rỉ sét, bụi và xỉ hàn trong đường ống và thành trong của đường ống hoặc cổng van sẽ gây ra nhiệt độ cao và cháy. Tình trạng này liên quan đến loại, kích thước hạt và vận tốc dòng khí của tạp chất. oxy dạng bột rất dễ bắt cháy. Kích thước hạt càng mịn, điểm bắt lửa càng thấp; tốc độ khí càng nhanh thì quá trình cháy càng dễ dàng.

2. Có các chất có điểm bắt lửa thấp như dầu mỡ và cao su trong đường ống hoặc van, chúng sẽ bốc cháy ở nhiệt độ cao một phần.

Điểm bắt lửa của một số chất cháy trong oxy ở áp suất bình thường như sau:

3. Nhiệt độ cao tạo ra bởi quá trình nén đoạn nhiệt đốt cháy chất cháy.
Ví dụ, áp suất phía trước của van là 15MP và nhiệt độ là 20°C; áp suất phía sau van là 0,1MPa. Nếu van được mở nhanh chóng, nhiệt độ oxy phía sau van có thể đạt tới 553°C theo công thức nén đoạn nhiệt, đã tách ra hoặc vượt quá điểm bắt lửa của một số chất.

4. Điểm bắt lửa thấp hơn của chất cháy trong ôxy nguyên chất áp suất cao là sự tạo ra quá trình đốt cháy các đường ống dẫn ôxy và các van.
Các đường ống dẫn oxy và van cực kỳ nguy hiểm trong oxy tinh khiết áp suất cao. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng năng lượng nổ của lửa tỷ lệ nghịch với bình phương áp suất, điều này gây ra mối đe dọa lớn đối với các đường ống và van quá ôxy.

Biện pháp phòng ngừa
1. Thiết kế cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn liên quan.
Thiết kế phải tuân thủ các yêu cầu của quy định như Một số Quy định chung về Đường ống dẫn Oxy của Xí nghiệp Thép và Thép do Bộ Luyện kim ban hành năm 1981, Quy định Kỹ thuật An toàn Khí Oxy và Khí liên quan (GB16912-1997) và Thông số kỹ thuật thiết kế của Trạm Oxy (GB50030-91).

(1) Tốc độ dòng oxy tối đa trong ống thép cacbon phải đáp ứng các tiêu chuẩn sau: Khi áp suất nhỏ hơn hoặc bằng 0,1MPa, tốc độ dòng chảy phải là 20m / s. Khi áp suất từ ​​0,1 đến 0,6MPa, vận tốc dòng chảy là 13m / s. Khi áp suất từ ​​0,6 đến 1,6MPa, vận tốc dòng chảy là 10m / s. Khi áp suất từ ​​1,6 đến 3,0MPa, vận tốc dòng chảy là 8m / s.　
(2) Để ngăn cháy, một đoạn đường ống hợp kim bằng đồng hoặc thép không gỉ có chiều dài không nhỏ hơn 5 lần đường kính ống và không nhỏ hơn 1,5m phải được nối phía sau van oxy.　　
(3) Đường ống dẫn ôxy nên có càng ít khuỷu tay và phân nhánh càng tốt. Cần dập các khuỷu ống dẫn ôxy có áp suất làm việc cao hơn 0,1MPa. Hướng luồng không khí của đầu phân nhánh phải ở một góc 45° đến 60° với hướng thổi gió của đường ống chính.　　
(4) Trong mặt bích lồi lõm được hàn giáp mép, dây hàn đồng đỏ được sử dụng làm vòng đệm Oring, đây là chất làm kín đáng tin cậy đối với khả năng chống cháy của mặt bích oxy.　　
(5) Đường ống dẫn oxy phải có thiết bị điện tốt. Điện trở nối đất phải nhỏ hơn 10Ω, và sức đề kháng giữa các mặt bích phải nhỏ hơn 0,03Ω.　　
(6) Nên lắp một ống thông hơi ở cuối đường ống dẫn oxy chính trong xưởng để thuận tiện cho việc tẩy rửa và thay thế đường ống dẫn oxy. Một bộ lọc nên được lắp đặt trước khi đường ống dẫn oxy dài hơn đi vào van điều tiết phân xưởng.

2. cân nhắc cài đặt
(1) Tất cả các bộ phận tiếp xúc với oxy phải được tẩy dầu mỡ hoàn toàn, và sau khi tẩy dầu mỡ, sử dụng không khí khô không dầu hoặc nitơ để thổi.
(2) Nên sử dụng hàn hồ quang argon hoặc hàn hồ quang để hàn.

3. đề phòng hoạt động
(1) Van oxy phải được mở và đóng từ từ. Người vận hành nên đứng ở phía bên của van và mở tất cả cùng một lúc.
(2) Nghiêm cấm sử dụng oxy để thổi đường ống hoặc sử dụng oxy để thử rò rỉ và áp suất.
(3) Các mục đích, phương pháp và điều kiện hoạt động phải được giải thích và quy định chi tiết trước.
(4) Các van oxy bằng tay có đường kính lớn hơn 70mm được phép vận hành khi chênh lệch áp suất giữa mặt trước và mặt sau của van giảm xuống trong khoảng 0,3MPa.

4. thận trọng để bảo trì
(1) Đường ống dẫn oxy cần được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên, tẩy rỉ và sơn lại từ 3 đến 5 năm một lần.
(2) Van an toàn và đồng hồ áp suất trên đường ống cần được kiểm tra thường xuyên, mỗi năm một lần.
(3) Hoàn thiện thiết bị nối đất.
(4) Trước khi vận hành ngọn lửa, phải tiến hành thay thế và tẩy rửa. Hàm lượng oxy trong khí thổi phải nằm trong khoảng từ 18% đến 23%.
(5) Việc lựa chọn van, mặt bích, vòng đệm, đường ống và phụ kiện phải tuân theo các quy định liên quan của Quy định kỹ thuật an toàn về oxy và khí liên quan (GB16912-1997).
(6) Thiết lập hồ sơ kỹ thuật và đào tạo nhân viên vận hành và bảo trì.

5. các biện pháp an toàn khác
(1) Nhân viên xây dựng, bảo trì và vận hành Makethe quan tâm đến vấn đề an toàn.
(2) Nâng cao tinh thần cảnh giác của các nhà quản lý.
(3) Nâng cao trình độ khoa học và công nghệ.
(4) Liên tục cải tiến chương trình cung cấp oxy.

Phần kết luận
Lý do thực sự của việc cấm van cổng thực sự là bề mặt làm kín của van cổng sẽ bị hư hại do ma sát do chuyển động tương đối của các bề mặt làm kín (nghĩa là, việc mở và đóng của van). Một khi bề mặt bịt kín bị hư hỏng, sẽ có bột beiron rơi ra khỏi bề mặt làm kín. Bột li ti như vậy rất dễ bắt lửa và đây là mối nguy hiểm thực sự.

Trên thực tế, van cổng bị cấm trên đường ống dẫn oxy. Các van khác như van cầu cũng có thể bị tai nạn. Bề mặt niêm phong của quả cầu cũng sẽ bị hỏng, và nguy hiểm cũng có thể xảy ra. Kinh nghiệm của nhiều công ty là van làm từ hợp kim đồng được sử dụng cho đường ống dẫn oxy thay vì van thép cacbon và van thép không gỉ.

Van hợp kim làm từ đồng có ưu điểm là độ bền cơ học cao, chống mài mòn và an toàn tốt (không tĩnh điện). Nguyên nhân thực sự là do bề mặt làm kín của van cổng rất dễ bị mài mòn, dẫn đến mạt iniron. Đối với việc giảm hiệu suất hấp dẫn không phải là vấn đề.

Trên thực tế, nhiều đường ống dẫn oxy không sử dụng van cổng cũng xảy ra tai nạn cháy nổ, thường xảy ra tại thời điểm chênh lệch áp suất giữa hai bên van lớn và van được mở nhanh. Nhiều vụ tai nạn cũng cho thấy nguồn đánh lửa và chất cháy là nguyên nhân cuối cùng. Cấm sử dụng van cổng chỉ là một phương tiện để kiểm soát chất cháy, và mục đích cũng giống như thường xuyên tẩy rỉ, tẩy dầu mỡ và cấm dầu. Đối với việc kiểm soát tốc độ dòng chảy và cải thiện tiếp đất tĩnh để loại bỏ nguồn gây cháy. Theo tôi, chất liệu của van là yếu tố đầu tiên. Các vấn đề tương tự cũng xảy ra trên đường ống dẫn hydro. Thông số kỹ thuật mới đã loại bỏ các từ cấm van, đây là một minh chứng rõ ràng. Điều quan trọng là phải tìm ra lý do. Nhiều công ty thực sự không quan tâm đến áp suất vận hành mà sử dụng van hợp kim làm từ đồng. Tai nạn cháy nổ cũng sẽ xảy ra. Do đó, việc kiểm soát nguồn lửa và các chất cháy, bảo dưỡng cẩn thận đường ống và chú ý đến an toàn là điều quan trọng nhất.