كيفية اختيار صمام لخط أنابيب الأكسجين؟

للأكسجين خصائص كيميائية نشطة. إنها مادة مؤكسدة وقابلة للاحتراق ويمكن أن تتحد مع معظم العناصر لتكوين أكاسيد باستثناء الذهب والفضة والغازات الخاملة مثل الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون. يحدث الانفجار عندما يتم خلط الأكسجين مع الغازات القابلة للاحتراق (الأسيتيلين ، الهيدروجين ، الميثان ، إلخ) بنسبة معينة أو عندما يلتقي صمام الأنبوب بنار مفاجئة. يتغير تدفق الأكسجين في نظام خطوط الأنابيب في عملية نقل غاز الأكسجين ، طورت الرابطة الأوروبية للغاز الصناعي (EIGA) معيار IGC Doc 13 / 12E "خط أنابيب الأكسجين وأنظمة الأنابيب" قسمت ظروف عمل الأكسجين إلى "التأثير" و " غير الأثر ". يعتبر "الاصطدام" مناسبة خطيرة لأنه من السهل تحفيز الطاقة مسببة الاحتراق والانفجار. صمام الأكسجين هو "مناسبة تأثير" نموذجية.

صمام الأكسجين هو نوع من الصمام الخاص المصمم لخط أنابيب الأكسجين ، وقد استخدم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والبترولية والكيميائية والصناعات الأخرى التي تنطوي على الأكسجين. تقتصر مادة صمام الأكسجين على ضغط العمل ومعدل التدفق لمنع تصادم الجسيمات والشوائب في خط الأنابيب. لذلك ، يجب على المهندس مراعاة الاحتكاك والكهرباء الساكنة والإشعال غير المعدني والملوثات المحتملة (تآكل سطح الفولاذ الكربوني) وعوامل أخرى عند اختيار صمام الأكسجين.

لماذا صمامات الأكسجين عرضة للانفجار؟

• يتسبب الصدأ والغبار وخبث اللحام في الأنبوب في الاحتراق عن طريق الاحتكاك بالصمام.

في عملية النقل ، سوف يفرك الأكسجين المضغوط ويتصادم مع الزيت أو خردة أكسيد الحديد أو احتراق الجسيمات الصغيرة (مسحوق الفحم أو جزيء الكربون أو الألياف العضوية) ، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من حرارة الاحتكاك ، مما يؤدي إلى احتراق الأنابيب و المعدات ، والتي تتعلق بنوع الشوائب وحجم الجسيمات وسرعة تدفق الهواء. مسحوق الحديد سهل الاحتراق بالأكسجين ، وكلما كان حجم الجسيمات أدق ، كلما انخفضت نقطة الاشتعال ؛ كلما زادت السرعة ، كلما كان حرقها أسهل.

• يمكن أن يشعل الأكسجين المضغوط بشكل ثابت المواد القابلة للاشتعال.

سوف تشتعل مواد نقطة الاشتعال المنخفضة مثل الزيت والمطاط في الصمام عند درجة حرارة عالية محلية. يتفاعل المعدن في الأكسجين ، ويتم تكثيف تفاعل الأكسدة هذا بشكل كبير عن طريق زيادة نقاء وضغط الأكسجين. على سبيل المثال ، أمام الصمام 15 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة 20 ℃ ، والضغط خلف الصمام 0.1 ميجا باسكال ، إذا تم فتح الصمام بسرعة ، يمكن أن تصل درجة حرارة الأكسجين بعد الصمام إلى 553 ℃ وفقًا لحساب الضغط الأديباتي الصيغة ، التي وصلت أو تجاوزت نقطة الاشتعال لبعض المواد.

• نقطة الاشتعال المنخفضة للمواد القابلة للاشتعال في الأكسجين النقي عالي الضغط هي تحريض احتراق صمام الأكسجين

تعتمد شدة تفاعل الأكسدة على تركيز وضغط الأكسجين. يحدث تفاعل الأكسدة بعنف في الأكسجين النقي ، في نفس الوقت يعطي كمية كبيرة من الحرارة ، لذلك فإن صمام الأكسجين في الأكسجين النقي عالي الضغط لديه خطر محتمل كبير. وقد أظهرت الاختبارات أن طاقة تفجير النار تتناسب عكسًا مع مربع الضغط ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا لصمام الأكسجين.

يجب تنظيف الأنابيب وتركيبات الصمامات والجوانات وجميع المواد التي تتلامس مع الأكسجين في خطوط الأنابيب بشكل صارم بسبب الخصائص الخاصة للأكسجين ، وتطهيرها وإزالة الشحوم قبل التركيب لمنع إنتاج الحديد والشحوم والغبار والجسيمات الصلبة الصغيرة جدًا أو تركها في عملية التصنيع. عندما تكون في الأكسجين من خلال الصمام ، من السهل أن تسبب احتراق الاحتراق أو خطر الانفجار.

كيفية اختيار الصمام المستخدم للأكسجين؟

بعض المشاريع تحظر صراحة بوابة الصمامات من استخدامها في أنابيب الأكسجين ذات الضغط التصميمي الأكبر من 0.1 ميجا باسكال. ويرجع ذلك إلى أن سطح الختم الخاص بصمامات البوابة سوف يتضرر بسبب الاحتكاك في الحركة النسبية (مثل فتح / إغلاق الصمام) ، مما يتسبب في سقوط "جزيئات مسحوق الحديد" الصغيرة من سطح الختم واشتعال النيران بسهولة. وبالمثل ، فإن خط الأكسجين لنوع آخر من الصمامات سينفجر أيضًا في الوقت الذي يكون فيه فرق الضغط بين جانبي الصمام كبيرًا ويفتح الصمام بسرعة.

• نوع الصمام

الصمام المركب في خط أنابيب الأكسجين هو بشكل عام صمام كروي ، اتجاه التدفق العام لوسط الصمام ينزل ويخرج ، في حين أن صمام الأكسجين عكس ذلك لضمان قوة جذعية جيدة والإغلاق السريع لنواة الصمام.

• مادة الصمام

جسم الصمام: يوصى باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ تحت 3MPa ؛ يستخدم Inconel 625 أو Monel 400 سبائك الفولاذ فوق 3MPa.

• تقليم

(1) يجب معالجة الأجزاء الداخلية للصمام باستخدام Inconel 625 وتصلب السطح ؛

(2) مادة ساق الصمام / الأكمام هي Inconel X-750 أو Inconel 718 ؛

(3) يجب أن يكون صمامًا غير مختزل وأن يحتفظ بنفس العيار مع الأنبوب الأصلي ؛ المقعد الأساسي للصمام غير مناسب للحام الأسطح الصلب ؛

(4) المواد من حلقة ختم الصمامات هي الجرافيت مصبوب غير الشحوم (محتوى منخفض الكربون) ؛

(5) يتم استخدام التعبئة المزدوجة لغطاء الصمام العلوي. التعبئة هي الجرافيت مقاومة درجات الحرارة العالية خالية من الشحوم (468 ℃).

(6) الأكسجين في تدفق نتوءات أو أخاديد سوف ينتج احتكاك عالي السرعة ، والذي ينتج تراكم كمية كبيرة من الحرارة وقد ينفجر مع مركبات الكربون ، يجب أن يلبي تشطيب السطح الداخلي للصمام متطلبات ISO 8051-1 Sa2 .

مزيد من المعلومات حول صمام الأكسجين ، اتصل بنا الآن!