Wie wählt man ein Ventil für die Sauerstoffleitung?

Sauerstoff hat typischerweise aktive chemische Eigenschaften. Es ist eine stark oxidierende und brennbare Substanz und kann sich mit den meisten Elementen zu Oxiden verbinden, mit Ausnahme von Gold, Silber und Inertgasen wie Helium, Neon, Argon und Krypton. Eine Explosion tritt auf, wenn Sauerstoff in einem bestimmten Verhältnis mit brennbaren Gasen (Acetylen, Wasserstoff, Methan usw.) gemischt wird oder wenn das Rohrventil einem plötzlichen Brand ausgesetzt ist. Der Sauerstoffstrom im Rohrleitungssystem ändert sich im Verlauf des Sauerstoffgastransports. Die European Industrial Gas Association (EIGA) hat den Standard IGC Doc 13 / 12E „Oxygen Pipeline and Piping Systems“ entwickelt. Die Sauerstoffarbeitsbedingungen wurden in „Impact“ und „Impact“ unterteilt. kein Aufprall". Der „Aufprall“ ist eine gefährliche Gelegenheit, da es leicht ist, Energie zu stimulieren, was zu Verbrennung und Explosion führt. Das Sauerstoffventil ist der typische „Aufprallanlass“.

Das Sauerstoffventil ist eine Art Spezialventil für Sauerstoffleitungen, das in der Metallurgie, in der Erdölindustrie, in der Chemie und in anderen Sauerstoffindustrien weit verbreitet ist. Das Material des Sauerstoffventils ist auf Arbeitsdruck und Durchfluss begrenzt, um die Kollision von Partikeln und Verunreinigungen in der Rohrleitung zu verhindern. Daher sollte der Ingenieur bei der Auswahl des Sauerstoffventils Reibung, statische Elektrizität, nichtmetallische Zündung, mögliche Schadstoffe (Korrosion der Kohlenstoffstahloberfläche) und andere Faktoren vollständig berücksichtigen.

Warum explodieren Sauerstoffventile?

• Der Rost, Staub und die Schweißschlacke im Rohr verursachen eine Verbrennung durch Reibung mit dem Ventil.

Während des Transports reibt sich der komprimierte Sauerstoff und kollidiert mit Öl, Eisenoxidschrott oder Kleinpartikelbrenner (Kohlepulver, Kohlenstoffpartikel oder organische Fasern), was zu einer großen Menge an Reibungswärme führt, was zur Verbrennung von Rohren und Ausrüstung, die sich auf die Art der Verunreinigungen, die Partikelgröße und die Luftströmungsgeschwindigkeit bezieht. Eisenpulver lässt sich leicht mit Sauerstoff verbrennen. Je feiner die Partikelgröße, desto niedriger der Zündpunkt. Je höher die Geschwindigkeit, desto leichter ist das Brennen.

• Adiabatisch komprimierter Sauerstoff kann brennbare Stoffe entzünden.

Die Materialien mit niedrigem Zündpunkt wie Öl und Gummi im Ventil entzünden sich bei einer lokal hohen Temperatur. Das Metall reagiert in Sauerstoff und diese Oxidationsreaktion wird durch Erhöhen der Reinheit und des Drucks von Sauerstoff signifikant verstärkt. Zum Beispiel beträgt vor dem Ventil 15 MPa, die Temperatur 20 ° C, der Druck hinter dem Ventil beträgt 0.1 MPa, wenn das Ventil schnell geöffnet wird, kann die Sauerstofftemperatur nach dem Ventil 553 ° C gemäß der Berechnung der adiabatischen Kompression erreichen Formel, die den Zündpunkt einiger Materialien erreicht oder überschritten hat.

• Der niedrige Zündpunkt von brennbaren Stoffen in reinem Hochdrucksauerstoff ist der Anreiz für die Verbrennung von Sauerstoffventilen

Die Intensität der Oxidationsreaktion hängt von der Konzentration und dem Druck des Sauerstoffs ab. Die Oxidationsreaktion findet im reinen Sauerstoff heftig statt, gibt gleichzeitig eine große Wärmemenge ab, so dass das Sauerstoffventil im reinen Hochdrucksauerstoff eine große potentielle Gefahr darstellt. Tests haben gezeigt, dass die Detonationsenergie des Feuers umgekehrt proportional zum Quadrat des Drucks ist, was eine große Bedrohung für das Sauerstoffventil darstellt.

Die Rohre, Ventilarmaturen, Dichtungen und alle Materialien, die mit Sauerstoff in Rohrleitungen in Kontakt kommen, müssen aufgrund der besonderen Eigenschaften von Sauerstoff, der vor der Installation gespült und entfettet wird, streng gereinigt werden, um die Bildung von Eisenschrott, Fett, Staub und sehr kleinen festen Partikeln zu verhindern oder im Herstellungsprozess zurückgelassen. Wenn sie sich durch das Ventil im Sauerstoff befinden, kann dies leicht zu Reibungsverbrennung oder Explosionsgefahr führen.

Wie wählt man ein Ventil für Sauerstoff?

Einige Projekte verbieten dies ausdrücklich Absperrschieber von der Verwendung in Sauerstoffleitungen mit einem Auslegungsdruck von mehr als 0.1 MPa. Dies liegt daran, dass die Dichtfläche von Absperrschieber durch Reibung in Relativbewegung (dh das Öffnen / Schließen des Ventils) beschädigt wird, wodurch kleine „Eisenpulverpartikel“ von der Dichtfläche abfallen und leicht Feuer fangen. In ähnlicher Weise explodiert die Sauerstoffleitung eines anderen Ventiltyps auch in dem Moment, in dem die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Ventils groß ist und das Ventil schnell öffnet.

• Ventiltyp

Das in der Sauerstoffleitung installierte Ventil ist im Allgemeinen ein Absperrventil, die allgemeine Strömungsrichtung des Ventilmediums ist nach innen und außen gerichtet, während das Sauerstoffventil das Gegenteil ist, um eine gute Spindelkraft und das schnelle Schließen des Ventilkerns sicherzustellen.

• Ventilmaterial

Ventilkörper: Es wird empfohlen, Edelstahl unter 3 MPa zu verwenden. Inconel 625 oder Monel 400 legierter Stahl wird oberhalb von 3 MPa verwendet.

• Trim

(1) Die Ventilinnenteile sind mit Inconel 625 und Oberflächenhärtung zu behandeln.

(2) Ventilschaft- / Hülsenmaterial ist Inconel X-750 oder Inconel 718;

(3) Sollte ein nicht reduzierendes Ventil sein und das gleiche Kaliber wie das Originalrohr haben. Der Ventilkernsitz ist nicht zum Schweißen mit harten Oberflächen geeignet.

(4) Das Material des Ventildichtrings ist nicht fettgeformter Graphit (niedriger Kohlenstoffgehalt);

(5) Für den oberen Ventildeckel wird eine Doppelpackung verwendet. Die Verpackung besteht aus hochtemperaturbeständigem fettfreiem Graphit (468 ° C).

(6) Sauerstoff im Fluss von Graten oder Rillen erzeugt eine Hochgeschwindigkeitsreibung, die die Ansammlung einer großen Wärmemenge erzeugt und mit Kohlenstoffverbindungen explodieren kann. Die Innenfläche des Ventils sollte den Anforderungen von ISO 8051-1 Sa2 entsprechen .

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