Как выбрать клапан для кислородного трубопровода?

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.

  • Тип клапана

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.

  • Материал 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.

  • Подрезать

(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!

Почему для шарового крана важна антистатическая конструкция?

Статическое электричество — обычное физическое явление. Когда два разных материала трется, перенос электронов создает электростатический заряд, этот процесс называется электрификацией трения. Теоретически два объекта из разных материалов могут производить статическое электричество при трении друг о друга, но два объекта из одного и того же материала — нет. Когда явление, возникающее в корпусе клапана, то есть трение между шаром и неметаллическим седлом, шаром, штоком и корпусом, будет создавать статические заряды, когда клапан открыт и закрыт, что создает потенциальную опасность пожара для всего клапана. трубопроводная система. Чтобы избежать статического искрообразования, на клапане установлено антистатическое устройство, позволяющее уменьшить или снять статический заряд с шара.

API 6D-2014 «Антистатическое устройство 5.23» предусматривает следующее: «шаровой клапан с мягким седломe, пробковый клапан и задвижка должны иметь антистатическое устройство. Испытание устройства должно проводиться в соответствии с разделом H.5 по требованию покупателя. API 6D «Антистатическое испытание H.5» гласит: «Сопротивление между запорным устройством и корпусом клапана, штоком/валом и корпусом клапана должно быть проверено источником питания постоянного тока, не превышающим 12 В. Измерения сопротивления следует проводить в сухом перед опрессовкой клапане, значение его сопротивления не более 10 Ом. Клапаны с мягким седлом должны быть оснащены антистатическим устройством, но клапаны с металлическими седлами не требуются, поскольку мягкие пластиковые седла, такие как (PTFE, PPL, NYLON, DEVLON, PEEK и т. д.), имеют тенденцию генерировать статическое электричество при трении о шарик (обычно металлический). , а уплотнений металл-металл нет. Если среда легковоспламеняющаяся и взрывоопасная, электростатическая искра может вызвать возгорание или даже взрыв, поэтому соедините металлические части, контактирующие с неметаллическими, через антистатическое устройство со штоком и корпусом и, наконец, снимите статическое электричество через антистатическое устройство. устройство крепления к телу. Антистатический принцип плавающего шарового крана показан на рисунке ниже.

Антистатическое устройство состоит из пружины и стального шарика («электростатические – комплекты пружин»). Вообще говоря, плавающие шаровые краны состоят из двух «наборов электростатических пружин», один из которых находится на контактной поверхности штока и шара, а другой — штока и корпуса. Когда клапан открыт или закрыт, в результате трения между шаром и седлом генерируется статическое электричество. Из-за зазора между штоком и шаром, когда шток клапана приводится в движение сферой, маленький шарик «электростатической пружины» отскакивает, что приводит к перемещению электростатического напряжения на шток клапана, в то же время шток клапана и поверхность контакта корпуса клапана Комплекты электростатических пружин по тому же принципу отводят статический заряд на тело и в конечном итоге полностью разряжают электростатический заряд.

Короче говоря, антистатическое устройство, используемое в шаровой кран заключается в уменьшении статического заряда, возникающего на шаре из-за трения. Он используется для защиты клапана от искр, которые могут воспламенить топливо, протекающее через клапан. Шаровой кран с антистатической конструкцией специально предназначен для таких отраслей, как нефтегазовая, химическая, энергетическая и других отраслей промышленности, где отсутствие возгорания является важной гарантией безопасного производства.

В чем разница между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном?

Предохранительные и предохранительные клапаны имеют одинаковую конструкцию и производительность; оба они автоматически сбрасывают внутреннюю среду, когда давление превышает заданное значение, чтобы обеспечить безопасность производственного устройства. Из-за этого существенного сходства их часто путают, а их различия часто упускают из виду, поскольку на некоторых производственных предприятиях они взаимозаменяемы. Для более четкого определения обратитесь к спецификациям котлов и сосудов высокого давления ASME.

Предохранительный клапан: для газовых или паровых систем используется устройство автоматического контроля давления, приводящее в действие статическое давление среды перед клапаном, с полностью открытым действием.

Предохранительный клапан: также известный как перепускной клапан, автоматическое устройство сброса давления, приводимое в действие статическим давлением перед клапаном. Он открывается пропорционально тому, как давление превышает силу открытия, в основном используется для жидкостей.

 

Основное отличие в их принципе работы: Предохранительный клапан сбрасывает давление в атмосферу, т.е. за пределы системы, это может быть устройство сброса давления сосудов с жидкостью, при достижении заданного значения давления клапан открывается почти полностью. Напротив, предохранительный клапан сбрасывает давление, возвращая жидкость обратно в систему, то есть на сторону низкого давления. Предохранительный клапан открывается постепенно, если давление увеличивается постепенно.

Разница также обычно проявляется в мощности и заданном значении. А предохранительный клапан используется для сброса давления во избежание возникновения состояния избыточного давления, оператору может потребоваться помощь в открытии клапана в ответ на управляющий сигнал и обратном закрытии, как только он сбросит избыточное давление и продолжит нормально работать.

Для сброса давления можно использовать предохранительный клапан, который не требует ручного сброса. Например, термопредохранительный клапан используется для стравливания давления в теплообменнике, если он изолирован, но возможность теплового расширения жидкости может привести к возникновению условий избыточного давления. Предохранительный клапан на котле или других типах работающих под давлением сосудов должен быть способен отводить больше энергии, которую можно передать в сосуд.

Короче говоря, предохранительные клапаны и предохранительные клапаны являются двумя наиболее часто используемыми типами регулирующих клапанов. Предохранительный клапан относится к устройству сброса давления, которое может сработать только тогда, когда рабочее давление превышает допустимый диапазон для защиты системы. Предохранительный клапан может быстро создавать среду высокого давления в соответствии с требованиями системы к давлению, и его рабочий процесс является непрерывным.

Система азотной подушки для резервуаров-хранилищ

Система азотной подушки укомплектована устройствами для поддержания постоянного давления путем нагнетания газа N2, то есть инертного газа, в верхнее помещение резервуара-хранилища. Он состоит из серии редукционных клапанов высокого давления азота (подающие/спускные клапаны), дыхательных клапанов, манометров и других систем трубопроводов и защитных устройств. Он может работать бесперебойно без внешней энергии, такой как электричество или газ, и обладает преимуществами простоты. , удобен и экономичен, прост в обслуживании. Система азотной подушки предотвращает образование вакуума и снижает испарение, что поддерживает в резервуаре для хранения заданное значение давления. Она широко используется в резервуарах для хранения, реакторах и центрифугах нефтеперерабатывающих и химических заводов.

При открытии стравливающего клапана накопительной емкости уровень жидкости падает, объем газовой фазы увеличивается и давление азота снижается. Затем открывается клапан подачи азота и впрыскивает азот в резервуар. Когда давление азота в резервуаре поднимется до установленного значения клапана подачи азота, он автоматически закроется. Вместо этого, когда клапан подачи азота в резервуар открывается для подачи азота в резервуар, уровень жидкости повышается, объем газовой фазы уменьшается и давление увеличивается. Если давление выше, чем установленное значение предохранительного клапана азота, предохранительный клапан азота откроется и выпустит азот, в результате чего давление азота в резервуаре упадет. Когда клапан сброса азота упадет до установленного значения клапана сброса азота, он автоматически закроется.

Вообще говоря, регулятор подачи азота может представлять собой тип клапана регулирования давления с пилотным управлением и самостоятельного управления, в устройстве для выпуска азота используется автономный клапан регулирования микродавления, диаметр которого обычно такой же, как диаметр впускного клапана; Дыхательный клапан установлен в верхней части резервуара и предназначен для взрыво- и пожаробезопасности. Давление подачи азота составляет около 300–800 кПа, заданное давление азотной подушки — 1 кПа, давление стравливания азота — 1,5 кПа, давление выдоха дыхательного клапана — 2 кПа и давление на вдохе — 0,8 кПа; Дыхательный клапан не работает нормально только при выходе из строя основного клапана и слишком высоком или слишком низком давлении в баке.

Мы предлагаем полную систему защиты резервуаров с предохранительными устройствами, а также редукционные клапаны высокого давления азота и компоненты для резервуаров-хранилищ, реакторов и центрифуг.

Что такое дыхательные клапаны?

Дыхательный клапан, который иногда называют клапаном сброса давления и вакуума, является важной частью атмосферных резервуаров и сосудов, в которые растворители заполняются и всасываются с высокой скоростью потока. Клапаны этого типа устанавливаются на впускных и выпускных линиях резервуаров, емкостей и технологического оборудования для удержания токсичных паров и предотвращения загрязнения атмосферы, тем самым уравновешивая непредвиденные колебания давления и вакуума и обеспечивая повышенную противопожарную защиту и безопасность.

Как работает дыхательный клапан?

Внутренняя структура дыхательного клапана по существу состоит из клапана вдоха и клапана выдоха, которые могут быть расположены рядом или перекрываться. Когда давление в резервуаре равно атмосферному, диск напорного клапана, вакуумный клапан и седло работают вместе благодаря эффекту «адсорбции», обеспечивая герметичность седла без утечек. Когда давление или вакуум увеличивается, диск открывается и сохраняет хорошее уплотнение из-за эффекта «адсорбции» на боковой стороне седла.

Когда давление в баке поднимается до расчетных значений, напорный клапан открывается и газ из бака сбрасывается в наружную атмосферу через боковой выпускной клапан (именно напорный клапан). В это время вакуумный клапан закрывается из-за положительного давления в резервуаре. И наоборот, процесс выдоха происходит при загрузке резервуара и испарении жидкости из-за более высокой температуры атмосферы, вакуумный клапан открывается за счет положительного давления атмосферного давления, и внешний газ поступает в резервуар через всасывающий клапан (а именно вакуумный клапан), в этот момент клапан давления закрывается. Клапан давления и вакуумный клапан не могут открываться в любой момент. Когда давление или вакуум в баллоне падает до нормы, клапаны давления и вакуума закрываются и останавливают процесс выдоха или вдоха.

 

Назначение дыхательного клапана?

Дыхательный клапан должен быть опломбирован в нормальных условиях только в том случае, если:

(1) Когда из резервуара истекает воздух, дыхательный клапан начинает вдыхать в резервуар воздух или азот.

(2) При заполнении баллона дыхательный клапан начинает выталкивать выдыхаемый газ из баллона.

(3) Из-за изменения климата и других причин давление пара материала в резервуаре увеличивается или уменьшается, а дыхательный клапан выдыхает пар или вдыхает воздух или азот (обычно это называется тепловым эффектом).

(4) В случае пожара жидкость из баллона резко испаряется из-за нагретого выдыхаемого газа, а дыхательный клапан начинает сдуваться из баллона, чтобы избежать повреждения баллона из-за избыточного давления.

(5) В условиях работы, таких как транспортировка летучих жидкостей под давлением, химические реакции внутренних и внешних устройств теплопередачи, а также эксплуатационные ошибки, дыхательный клапан срабатывает, чтобы избежать повреждения резервуара для хранения из-за избыточного давления или сверхвакуума.

 

Общие стандарты для дыхательного клапана

DIN EN 14595-2016– Цистерна для перевозки опасных грузов – сервисное оборудование для цистерн – напорный и вакуумный сапун.

 

Как устанавливается воздушный клапан?

(1) дыхательный клапан должен быть установлен в самой высокой точке верхней части резервуара. Теоретически, с точки зрения снижения потерь на испарение и других выхлопов, вентиляционный клапан следует устанавливать в самой высокой точке пространства резервуара, чтобы обеспечить наиболее прямой и максимальный доступ к воздушному клапану.

(2) В резервуарах большого объема для предотвращения использования одного дыхательного клапана из-за риска отказа из-за избыточного или отрицательного давления можно установить два дыхательных клапана. Чтобы избежать работы двух дыхательных клапанов и увеличить риск одновременного отказа, обычно два дыхательных клапана всасывающего и выпускного давления в конструкции градиентного типа работают нормально, другой запасной.

(3) Если из-за большого объема дыхания объем дыхания одного дыхательного клапана не соответствует требованиям, можно оборудовать два или более дыхательных клапана, причем расстояние между ними и центром верхней части бака должно быть одинаковым, то есть симметричное расположение на верхней части бака.

(4) Если дыхательный клапан установлен на резервуаре с азотной подушкой, место соединения трубки подачи азота должно находиться далеко от места соединения дыхательного клапана и быть вставлено в резервуар для хранения через верхнюю часть резервуара примерно на 200 мм, чтобы азот не выбрасывается сразу после поступления в резервуар и играет роль азотной подушки.

(5) Если в дыхательном клапане имеется пламегаситель, необходимо учитывать влияние падения давления пламегасителя на давление нагнетания дыхательного клапана, чтобы избежать избыточного давления в баллоне.

(6) Когда средняя температура бака ниже или равна 0, дыхательный клапан должен иметь меры защиты от замерзания, чтобы предотвратить замерзание бака или блокирование тарелки клапана, вызванное плохой вытяжкой из бака или недостаточной подачей воздуха, что приводит к в баке барабанный бак избыточного давления или сдутый бак низкого давления.

 

Более подробная информация, обращайтесь ИДЕАЛЬНЫЙ-КЛАПАН

Спецификация пожарных испытаний API для клапанов: API 607 VS API 6FA

Клапаны, используемые в некоторых отраслях промышленности, таких как нефтехимическая промышленность, имеют потенциальную опасность возгорания, должны быть специально спроектированы так, чтобы они сохраняли определенные характеристики уплотнения и рабочие характеристики в условиях высокотемпературного огня. Испытание на пожаробезопасность является важным методом измерения огнестойкости клапана. В настоящее время существует несколько организаций, которые предоставляют процедуры
относятся к тестированию нефтехимического оборудования на его функциональность при воздействии огня, например API, ISO, EN, BS и т. д., из которых они немного отличаются методами испытаний и спецификациями. Сегодня здесь мы узнаем требования к испытаниям на огнестойкость API, включая API 607, API 6FA, API 6FD. Это испытания на пожаробезопасность для клапана 6D и 6A.

API 607-2010 Испытание на огнестойкость четвертьоборотных клапанов и клапанов, оснащенных неметаллическими седлами, таких как шаровые краны, дроссельные заслонки, пробковые клапаны. Требования к испытаниям на огнестойкость для приводов (например, электрических, пневматических, гидравлических), отличных от ручных приводов или других подобных механизмов (когда они являются частью обычного узла клапана), не рассматриваются настоящим стандартом. API 6FA применяется к четвертьоборотным клапанам с мягким седлом, как описано в API 6D и API 6A, трубопроводные клапаны включают шаровые и пробковые клапаны, например, шаровые краны, задвижки, пробковые клапаны, но обратные клапаны не включены, и испытание на огнестойкость для проверки клапаны указаны в API 6FD. API 6A — это стандарт для предохранительных клапанов устьевого и елочного оборудования, соответствующий ISO 10423, а API 6D — стандарт для линейных шаровых кранов, соответствующий ISO 14316.

 

Сравнение API 607 и API 6FA

Спецификация API 607, 4-е издание API 6FA
Объем

 

DN для всех

PN≤ANSI CL2500

DN для всех
Уплотнение Мягкий запечатанный Не указан
Концевое соединение АНСИ АНСИ
Материал корпуса Не указан Не указан
Тестовая жидкость Вода Вода
Положение мяча Закрыто Закрыто
Положение штока Горизонтальный Горизонтальный
Температура 760-980℃ пламени

≥650℃ тела

760-980℃ пламени

≥650℃ тела

Период горения 30 минут 30 минут
Давление во время горения Акк. к номинальному давлению

например ANSI 600=74,7 бар

Акк. к номинальному давлению

например ANSI 600=74,7 бар

Проверка герметичности во время горения, внутренняя Не включайте стандарты компании, такие как EXXON, SNEA и т. д. Макс. 400 мл*дюйм/мин
Испытание на утечку во время горения, внешнее Макс. 100 мл*дюйм/мин Макс. 100 мл*дюйм/мин

 

Для получения дополнительной информации об огнестойком клапане свяжитесь с нами по адресу: [email protected] или посетите наш сайт: www.perfect-valve.com.