酸素パイプライン用のバルブの選択方法は?

酸素は通常、活性な化学的性質を持っています。 強力な酸化性および可燃性の物質であり、金、銀、およびヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンなどの不活性ガスを除いて、ほとんどの元素と結合して酸化物を形成する可能性があります。 爆発は、酸素が可燃性ガス(アセチレン、水素、メタンなど)と一定の割合で混合されたとき、またはパイプバルブが突然の火災に遭遇したときに発生します。 欧州産業ガス協会(EIGA)は、酸素ガス輸送の過程でパイプラインシステム内の酸素の流れが変化するため、標準のIGC Doc 13 / 12E「酸素パイプラインおよび配管システム」を開発しました。影響なし」。 「衝撃」は、エネルギーを刺激しやすく、燃焼や爆発を引き起こすため、危険な機会です。 酸素バルブは典型的な「衝撃の機会」です。

酸素バルブは、酸素パイプライン用に設計された特殊なバルブの一種であり、冶金、石油、化学、および酸素を含む他の産業で広く使用されています。 パイプライン内の粒子と不純物の衝突を防ぐため、酸素バルブの材料は使用圧力と流量に制限されています。 したがって、エンジニアは、酸素バルブを選択する際に、摩擦、静電気、非金属発火、汚染物質(炭素鋼の表面腐食)などの要因を十分に考慮する必要があります。

酸素バルブが爆発する傾向があるのはなぜですか?

  • パイプ内の錆、粉塵、溶接スラグは、バルブとの摩擦により燃焼を引き起こします。

輸送の過程で、圧縮された酸素はオイル、酸化鉄スクラップ、または小粒子燃焼器(石炭粉、炭素粒子、有機繊維)と摩擦して衝突し、大量の摩擦熱を発生させ、パイプの燃焼を引き起こします。不純物の種類、粒子サイズ、気流速度に関連する機器。 鉄粉は酸素で燃焼しやすく、粒度が細かいほど発火点が低くなります。 速度が大きいほど、燃えやすくなります。

  • 断熱的に圧縮された酸素は可燃物を発火させることがあります。

バルブ内のオイル、ゴムなどの低発火性材料は、局所的な高温で発火します。 金属は酸素中で反応し、この酸化反応は、酸素の純度と圧力を高めることにより著しく強化されます。 たとえば、バルブの前は15MPa、温度は20℃、バルブの後ろの圧力は0.1MPaです。バルブをすばやく開くと、断熱圧縮の計算によりバルブ後の酸素温度は553℃に達することがありますこれは、一部の材料の発火点に到達したか、それを超えました。

  • 高圧純酸素での可燃物の低発火点は、酸素バルブ燃焼の誘発です

酸化反応の強度は、酸素の濃度と圧力に依存します。 酸化反応は純粋な酸素で激しく発生し、同時に大量の熱を放出するため、高圧の純粋な酸素の酸素バルブには大きな潜在的な危険があります。 テストによると、火の爆発エネルギーは圧力のXNUMX乗に反比例し、酸素バルブに大きな脅威を与えることが示されています。

パイプ、バルブ継手、ガスケット、およびパイプライン内の酸素と接触するすべての材料は、鉄の特殊な特性のために厳密に洗浄する必要があります。または製造プロセスで取り残された。 それらがバルブを介して酸素中にある場合、摩擦燃焼または爆発の危険を引き起こしやすい。

酸素に使用するバルブの選択方法は?

一部のプロジェクトは明示的に禁止しています ゲートバルブ 設計圧力が0.1mpaを超える酸素パイプラインでの使用から。 これは、ゲートバルブのシール面が相対運動の摩擦(バルブの開閉)により損傷し、小さな「鉄粉粒子」がシール面から落下して発火しやすいためです。 同様に、別のタイプのバルブの酸素ラインも、バルブの両側の圧力差が大きく、バルブがすばやく開く瞬間に爆発します。

  • バルブタイプ

酸素パイプラインに設置されたバルブは一般にグローブバルブであり、バルブ媒体の一般的な流れの方向は上下になりますが、酸素バルブは反対であり、良好なステム力とバルブコアの急速な閉鎖を保証します。

  • バルブ材料

バルブ本体:3MPa未満のステンレス鋼を使用することをお勧めします。 インコネル625またはモネル400合金鋼は3MPa以上で使用されます。

  • トリム

(1)バルブの内部部品は、インコネル625および表面硬化で処理します。

(2)バルブステム/スリーブの材質は、インコネルX-750またはインコネル718です。

(3)減圧弁ではなく、元のパイプと同じ口径を維持する必要があります。 バルブコアシートは、肉盛溶接には適していません。

(4)バルブシールリングの材料は、非グリース成形グラファイト(低炭素含有量)です。

(5)上部バルブカバーにはダブルパッキングが使用されています。 パッキンは、耐高温グリースフリーグラファイト(468℃)です。

(6)バリまたは溝の流れの中の酸素は高速摩擦を生じ、大量の熱を蓄積し、炭素化合物で爆発する可能性があるため、バルブ内面の仕上げはISO 8051-1 Sa2の要件を満たす必要があります。

 

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