Кислород обычно обладает активными химическими свойствами. Это сильный окислитель и горючее вещество, которое может соединяться с большинством элементов с образованием оксидов, за исключением золота, серебра и инертных газов, таких как гелий, неон, аргон и криптон. Взрыв происходит при смешивании кислорода с горючими газами (ацетиленом, водородом, метаном и др.) в определенной пропорции или при внезапном возгорании задвижки трубопровода. Поток кислорода в системе трубопроводов изменяется в процессе транспортировки газообразного кислорода. Европейская ассоциация промышленных газов (EIGA) разработала стандарт IGC Doc 13/12E «Кислородные трубопроводы и трубопроводные системы», разделив условия работы с кислородом на «воздействие» и «воздействие». невоздействие». «Удар» является опасным событием, поскольку легко стимулировать энергию, вызывая возгорание и взрыв. Кислородный клапан является типичным «случаем удара».
Кислородный клапан — это тип специального клапана, предназначенного для кислородного трубопровода, который широко используется в металлургии, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, связанных с кислородом. Материал кислородного клапана ограничен рабочим давлением и скоростью потока, чтобы предотвратить столкновение частиц и примесей в трубопроводе. Поэтому при выборе кислородного клапана инженер должен полностью учитывать трение, статическое электричество, возгорание неметаллов, возможные загрязняющие вещества (коррозия поверхности углеродистой стали) и другие факторы.
Почему кислородные клапаны склонны взрываться?
- Ржавчина, пыль и сварочный шлак в трубе вызывают возгорание из-за трения о клапан.
В процессе транспортировки сжатый кислород будет тереться и сталкиваться с маслом, ломом оксида железа или камерой сгорания с мелкими частицами (угольным порошком, частицами углерода или органическим волокном), что приводит к образованию большого количества тепла от трения, что приводит к возгоранию труб и оборудования, что связано с типом примесей, размером частиц и скоростью воздушного потока. Железный порошок легко воспламеняется кислородом, и чем мельче размер частиц, тем ниже температура воспламенения; Чем больше скорость, тем легче сжечь.
- Адиабатически сжатый кислород может воспламенить горючие материалы.
Материалы с низкой температурой воспламенения, такие как масло и резина в клапане, воспламеняются при местной высокой температуре. Металл реагирует с кислородом, и эта реакция окисления значительно интенсифицируется при увеличении чистоты и давления кислорода. Например, перед клапаном 15 МПа, температура 20 ℃, давление за клапаном 0,1 МПа, если клапан открывается быстро, температура кислорода после клапана может достигать 553 ℃ в соответствии с расчетом адиабатического сжатия. формула, которая достигла или превысила температуру воспламенения некоторых материалов.
- Низкая температура воспламенения горючих веществ в чистом кислороде под высоким давлением вызывает сгорание кислородного клапана.
Интенсивность реакции окисления зависит от концентрации и давления кислорода. Реакция окисления происходит бурно в чистом кислороде, в то же время выделяется большое количество тепла, поэтому кислородный клапан в чистом кислороде высокого давления имеет большую потенциальную опасность. Испытания показали, что энергия детонации огня обратно пропорциональна квадрату давления, что представляет большую угрозу для кислородного клапана.
Трубы, арматура, прокладки и все материалы, контактирующие с кислородом в трубопроводах, должны быть тщательно очищены из-за особых свойств кислорода, продуты и обезжирены перед установкой, чтобы предотвратить образование железного лома, жира, пыли и очень мелких твердых частиц. или остались в производственном процессе. Когда они попадают в кислород через клапан, легко вызвать трение, возгорание или риск взрыва.
Как выбрать клапан, используемый для кислорода?
Некоторые проекты прямо запрещают Задвижки от использования в кислородных трубопроводах с расчетным давлением более 0,1 МПа. Это связано с тем, что уплотнительная поверхность задвижек повреждается из-за трения при относительном движении (т. е. при открытии/закрытии клапана), что приводит к падению мелких «частиц железного порошка» с уплотнительной поверхности и легкому возгоранию. Точно так же кислородная линия другого типа клапанов также взорвется в тот момент, когда разница давлений между двумя сторонами клапана велика и клапан быстро откроется.
Клапан, установленный в кислородном трубопроводе, обычно представляет собой шаровой клапан, общее направление потока среды клапана - вниз внутрь и наружу, а кислородный клапан - наоборот, чтобы обеспечить хорошее усилие штока и быстрое закрытие сердечника клапана.
Корпус клапана: рекомендуется использовать нержавеющую сталь с давлением до 3 МПа; Легированная сталь Inconel 625 или Monel 400 используется при давлении выше 3 МПа.
(1) Внутренние части клапана должны быть обработаны инконелем 625 и подвергнуты поверхностной закалке;
(2) Материал штока/втулки клапана — Inconel X-750 или Inconel 718;
(3) Должен быть нередукционный клапан и иметь тот же калибр, что и исходная труба; Седло клапана не подходит для сварки твердых поверхностей;
(4) Материал уплотнительного кольца клапана — графит без смазки (с низким содержанием углерода);
(5) Для верхней крышки клапана используется двойная набивка. Набивка изготовлена из обезжиренного графита, устойчивого к высоким температурам (468 ℃).
(6) Кислород в потоке заусенцев или канавок будет вызывать высокоскоростное трение, которое приводит к накоплению большого количества тепла и может взорваться углеродными соединениями, обработка внутренней поверхности клапана должна соответствовать требованиям ISO 8051-1 Sa2. .
Дополнительную информацию о кислородном клапане см. свяжитесь с нами сейчас!
