Kyslík má typicky aktivní chemické vlastnosti. Je to silně oxidační a hořlavá látka a může se slučovat s většinou prvků za vzniku oxidů s výjimkou zlata, stříbra a inertních plynů, jako je helium, neon, argon a krypton. K výbuchu dochází, když se kyslík smísí s hořlavými plyny (acetylen, vodík, metan atd.) v určitém poměru nebo když se potrubní ventil setká s náhlým požárem. Změna toku kyslíku v potrubním systému v procesu přepravy plynného kyslíku, Evropská asociace průmyslových plynů (EIGA) vyvinula standard IGC Doc 13/12E „Oxygen Pipeline and Piping Systems“ rozdělující pracovní podmínky kyslíku na „dopad“ a „ bez dopadu“. „Náraz“ je nebezpečná událost, protože je snadné stimulovat energii, což způsobí hoření a výbuch. Kyslíkový ventil je typickou „příležitostí nárazu“.
Kyslíkový ventil je typ speciálního ventilu určeného pro kyslíkové potrubí, byl široce používán v metalurgii, ropě, chemickém a jiném průmyslu zahrnujícím kyslík. Materiál kyslíkového ventilu je omezen na pracovní tlak a průtok, aby se zabránilo kolizi částic a nečistot v potrubí. Proto by měl technik při výběru kyslíkového ventilu plně zvážit tření, statickou elektřinu, nekovové vznícení, možné znečišťující látky (koroze povrchu uhlíkové oceli) a další faktory.
Proč jsou kyslíkové ventily náchylné k výbuchu?
- Rez, prach a svařovací struska v potrubí způsobují spalování třením o ventil.
Během přepravy se stlačený kyslík otírá a sráží se s olejem, šrotem oxidu železa nebo spalovacím zařízením na malé částice (uhelný prášek, uhlíkové částice nebo organická vlákna), což má za následek velké množství třecího tepla, což má za následek spálení trubek a zařízení, což souvisí s typem nečistot, velikostí částic a rychlostí proudění vzduchu. Železný prášek se snadno spaluje s kyslíkem a čím jemnější velikost částic, tím nižší je bod vznícení; Čím větší rychlost, tím snazší je hoření.
- Adiabaticky stlačený kyslík může zapálit hořlaviny.
Materiály s nízkým bodem vznícení, jako je olej, pryž ve ventilu, se vznítí při místní vysoké teplotě. Kov reaguje v kyslíku a tato oxidační reakce je výrazně zesílena zvýšením čistoty a tlaku kyslíku. Například před ventilem je 15 MPa, teplota je 20 ℃, tlak za ventilem je 0,1 MPa, pokud je ventil rychle otevřen, může teplota kyslíku za ventilem dosáhnout 553 ℃ podle výpočtu adiabatické komprese vzorec, který dosáhl nebo překročil bod vznícení některých materiálů.
- Nízký bod vznícení hořlavin ve vysokotlakém čistém kyslíku je vyvoláním spalování kyslíkového ventilu
Intenzita oxidační reakce závisí na koncentraci a tlaku kyslíku. Oxidační reakce probíhá v čistém kyslíku prudce, zároveň uvolňuje velké množství tepla, takže kyslíkový ventil ve vysokotlakém čistém kyslíku představuje velké potenciální nebezpečí. Testy ukázaly, že detonační energie ohně je nepřímo úměrná druhé mocnině tlaku, což představuje velkou hrozbu pro kyslíkový ventil.
Potrubí, armatury ventilů, těsnění a všechny materiály v potrubí, které jsou v kontaktu s kyslíkem, musí být kvůli speciálním vlastnostem kyslíku přísně vyčištěny, před instalací propláchnuty a odmaštěny, aby se zabránilo tvorbě železného šrotu, mastnoty, prachu a velmi malých pevných částic. nebo zůstanou ve výrobním procesu. Když jsou v kyslíku přes ventil, snadno způsobí spalování třením nebo nebezpečí výbuchu.
Jak vybrat ventil pro kyslík?
Některé projekty to výslovně zakazují šoupátka od použití v kyslíkových potrubích s návrhovým tlakem větším než 0,1 mpa. Těsnicí plocha šoupátek se totiž poškodí třením při relativním pohybu (tj. otevírání/zavírání šoupátka), což způsobí, že z těsnicí plochy odpadnou malé „částice železného prášku“ a snadno se vznítí. Podobně vybuchne i kyslíkové vedení jiného typu ventilů v okamžiku, kdy je tlakový rozdíl mezi oběma stranami ventilu velký a ventil se rychle otevře.
Ventil instalovaný v kyslíkovém potrubí je obecně kulový ventil, obecný směr proudění ventilového média je dolů a ven, zatímco kyslíkový ventil je opačný, aby byla zajištěna dobrá síla vřetene a rychlé uzavření jádra ventilu.
Těleso ventilu: Doporučuje se použít nerezovou ocel pod 3MPa; Nad 3MPa se používá legovaná ocel Inconel 625 nebo Monel 400.
(1) Vnitřní části ventilu musí být ošetřeny Inconelem 625 a povrchově kaleny;
(2) Materiál dříku/objímky ventilu je Inconel X-750 nebo Inconel 718;
(3) Měl by být neredukční ventil a měl by mít stejnou ráži jako původní potrubí; Sedlo ventilového jádra není vhodné pro svařování tvrdých povrchů;
(4) Materiál těsnicího kroužku ventilu je nemastný tvarovaný grafit (nízký obsah uhlíku);
(5) Pro horní kryt ventilu se používá dvojité těsnění. Těsnění je z grafitu odolného vůči vysokým teplotám (468℃).
(6) Kyslík v proudu otřepů nebo drážek způsobí vysokorychlostní tření, které produkuje akumulaci velkého množství tepla a může explodovat uhlíkovými sloučeninami, vnitřní povrchová úprava ventilu by měla splňovat požadavky ISO 8051-1 Sa2 .
Více informací o kyslíkovém ventilu, kontaktujte nás nyní!
