Jak wybrać zawór do rurociągu tlenu?

Tlen ma typowo aktywne właściwości chemiczne. Jest substancją silnie utleniającą i palną. Może łączyć się z większością pierwiastków, tworząc tlenki, z wyjątkiem złota, srebra i gazów obojętnych, takich jak hel, neon, argon i krypton. Do eksplozji dochodzi, gdy tlen zmiesza się z gazami palnymi (acetylenem, wodorem, metanem itp.) w określonej proporcji lub gdy zawór rurowy nagle zapali się. Zmiany przepływu tlenu w systemie rurociągów w procesie transportu gazowego tlenu, Europejskie Stowarzyszenie Gazów Przemysłowych (EIGA) opracowało standard IGC Doc 13/12E „Systemy rurociągów i rurociągów z tlenem”, w którym podzielono warunki pracy tlenu na „uderzenie” i „ bez wpływu”. „Uderzenie” jest niebezpieczną okazją, ponieważ łatwo jest pobudzić energię, powodując zapalenie i eksplozję. Zawór tlenowy jest typową „okazją do uderzenia”.

Zawór tlenowy jest rodzajem specjalnego zaworu przeznaczonego do rurociągów tlenowych, jest szeroko stosowany w metalurgii, przemyśle naftowym, chemicznym i innych gałęziach przemysłu związanych z tlenem. Materiał zaworu tlenowego jest ograniczony ciśnieniem roboczym i natężeniem przepływu, aby zapobiec kolizji cząstek i zanieczyszczeń w rurociągu. Dlatego przy wyborze zaworu tlenowego inżynier powinien w pełni wziąć pod uwagę tarcie, elektryczność statyczną, zapłon niemetalu, możliwe zanieczyszczenia (korozja powierzchni stali węglowej) i inne czynniki.

Dlaczego zawory tlenowe są podatne na eksplozję?

• Rdza, pył i żużel spawalniczy w rurze powodują spalanie w wyniku tarcia o zawór.

W procesie transportu sprężony tlen będzie się ocierał i zderzał z olejem, złomem tlenku żelaza lub komorą spalania małych cząstek (proszek węglowy, cząstki węgla lub włókno organiczne), powodując powstanie dużej ilości ciepła tarcia, co spowoduje zapalenie rur i sprzętu, co jest powiązane z rodzajem zanieczyszczeń, wielkością cząstek i prędkością przepływu powietrza. Proszek żelaza jest łatwy do spalenia w obecności tlenu, a im drobniejsze cząstki, tym niższa temperatura zapłonu; Im większa prędkość, tym łatwiej się spalić.

• Adiabatycznie sprężony tlen może spowodować zapalenie materiałów palnych.

Materiały o niskiej temperaturze zapłonu, takie jak olej, guma w zaworze, zapalą się w lokalnej wysokiej temperaturze. Metal reaguje z tlenem, a reakcja utleniania jest znacznie intensyfikowana poprzez zwiększenie czystości i ciśnienia tlenu. Na przykład przed zaworem wynosi 15 MPa, temperatura wynosi 20 ℃, ciśnienie za zaworem wynosi 0,1 MPa, jeśli zawór zostanie szybko otwarty, temperatura tlenu za zaworem może osiągnąć 553 ℃ zgodnie z obliczeniami sprężania adiabatycznego formuła, która osiągnęła lub przekroczyła temperaturę zapłonu niektórych materiałów.

• Niska temperatura zapłonu materiałów palnych w czystym tlenie pod wysokim ciśnieniem powoduje zapalenie zaworu tlenowego

Intensywność reakcji utleniania zależy od stężenia i ciśnienia tlenu. Reakcja utleniania zachodzi gwałtownie w czystym tlenie, jednocześnie wydzielając dużą ilość ciepła, dlatego zawór tlenowy w czystym tlenie pod wysokim ciśnieniem stwarza ogromne potencjalne zagrożenie. Badania wykazały, że energia detonacji ognia jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ciśnienia, co stwarza duże zagrożenie dla zaworu tlenowego.

Rury, armatury zaworów, uszczelki i wszystkie materiały mające kontakt z tlenem w rurociągach należy dokładnie oczyścić ze względu na szczególne właściwości tlenu, oczyścić i odtłuścić przed montażem, aby zapobiec tworzeniu się złomu żelaznego, smaru, pyłu i bardzo małych cząstek stałych lub pozostawione w procesie produkcyjnym. Gdy znajdują się w tlenie przez zawór, łatwo spowodować spalanie cierne lub ryzyko eksplozji.

Jak wybrać zawór stosowany do tlenu?

Niektóre projekty wyraźnie tego zabraniają zasuwy przed zastosowaniem w rurociągach tlenu o ciśnieniu projektowym większym niż 0,1 mpa. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia uszczelniająca zasuw zostanie uszkodzona w wyniku tarcia w ruchu względnym (tj. podczas otwierania/zamykania zaworu), co powoduje, że małe „cząsteczki proszku żelaza” odpadają od powierzchni uszczelniającej i łatwo zapalają się. Podobnie przewód tlenowy innego typu zaworów również eksploduje w momencie, gdy różnica ciśnień pomiędzy obiema stronami zaworu jest duża i zawór szybko się otwiera.

• Typ zaworu

Zawór zainstalowany na rurociągu tlenowym jest zazwyczaj zaworem kulowym, ogólny kierunek przepływu czynnika zaworu jest skierowany w dół i na zewnątrz, podczas gdy zawór tlenowy jest odwrotny, aby zapewnić dobrą siłę trzpienia i szybkie zamykanie rdzenia zaworu.

• Materiał zaworu

Korpus zaworu: Zaleca się stosowanie stali nierdzewnej o ciśnieniu poniżej 3 MPa; Powyżej 3 MPa stosuje się stal stopową Inconel 625 lub Monel 400.

• Przycinać

(1) Wewnętrzne części zaworu należy pokryć Inconelem 625 i utwardzić powierzchniowo;

(2) Materiał trzpienia/tulejy zaworu to Inconel X-750 lub Inconel 718;

(3) Powinien to być zawór nieredukcyjny i zachować ten sam kaliber co oryginalna rura; Gniazdo rdzenia zaworu nie nadaje się do spawania napawanego na twardo;

(4) Materiał pierścienia uszczelniającego zaworu to grafit formowany bez smaru (o niskiej zawartości węgla);

(5) W górnej pokrywie zaworu zastosowano podwójne uszczelnienie. Uszczelnienie jest wykonane z grafitu odpornego na wysokie temperatury i wolnego od tłuszczu (468℃).

(6) Tlen w przepływie zadziorów lub rowków powoduje tarcie przy dużych prędkościach, które powoduje akumulację dużej ilości ciepła i może eksplodować ze związkami węgla. Wykończenie wewnętrznej powierzchni zaworu powinno spełniać wymagania normy ISO 8051-1 Sa2 .

Więcej informacji na temat zaworu tlenowego, Skontaktuj się z nami teraz!