Làm thế nào để chọn van cho đường ống oxy?
Oxy có tính chất hóa học thường hoạt động. Nó là một chất oxy hóa mạnh và dễ cháy và có thể kết hợp với hầu hết các nguyên tố để tạo thành các oxit ngoại trừ vàng, bạc và các khí trơ như helium, neon, argon và krypton. Vụ nổ xảy ra khi oxy trộn với các khí dễ cháy (axetylen, hydro, metan, v.v.) theo một tỷ lệ nhất định hoặc khi van đường ống gặp hỏa hoạn bất ngờ. Lưu lượng oxy trong hệ thống đường ống thay đổi trong quá trình vận chuyển khí oxy, Hiệp hội Khí công nghiệp Châu Âu (EIGA) đã phát triển tiêu chuẩn IGC Doc 13/12E “Hệ thống đường ống và đường ống oxy” chia các điều kiện làm việc của oxy cho “tác động” và “ không tác động”. “Vụ va chạm” là dịp nguy hiểm vì dễ kích thích năng lượng, gây cháy, nổ. Van oxy là “trường hợp tác động” điển hình.
Van oxy là một loại van đặc biệt được thiết kế cho đường ống oxy, đã được sử dụng rộng rãi trong luyện kim, dầu khí, hóa chất và các ngành công nghiệp khác liên quan đến oxy. Vật liệu của van oxy được giới hạn ở áp suất làm việc và tốc độ dòng chảy để ngăn chặn sự va chạm của các hạt và tạp chất trong đường ống. Do đó, kỹ sư nên xem xét đầy đủ ma sát, tĩnh điện, đánh lửa phi kim loại, các chất gây ô nhiễm có thể xảy ra (ăn mòn bề mặt thép cacbon) và các yếu tố khác khi lựa chọn van oxy.
Vì sao van oxy dễ nổ?
- Các rỉ sét, bụi và xỉ hàn trong đường ống gây cháy do ma sát với van.
Trong quá trình vận chuyển, oxy nén sẽ cọ xát và va chạm với dầu, phế liệu oxit sắt hoặc buồng đốt hạt nhỏ (bột than, hạt carbon hoặc sợi hữu cơ), dẫn đến một lượng nhiệt ma sát lớn, dẫn đến đốt cháy đường ống và thiết bị, liên quan đến loại tạp chất, kích thước hạt và tốc độ dòng khí. Bột sắt dễ cháy với oxy, kích thước hạt càng mịn thì điểm bắt lửa càng thấp; Tốc độ càng lớn thì càng dễ cháy.
- Oxy nén đoạn nhiệt có thể đốt cháy các chất dễ cháy.
Các vật liệu có điểm bắt cháy thấp như dầu, cao su trong van sẽ bốc cháy ở nhiệt độ cao cục bộ. Kim loại phản ứng trong oxy và phản ứng oxy hóa này được tăng cường đáng kể bằng cách tăng độ tinh khiết và áp suất của oxy. Ví dụ, phía trước van là 15MPa, nhiệt độ là 20oC, áp suất phía sau van là 0,1MPa, nếu mở van nhanh, nhiệt độ oxy sau van có thể đạt tới 553oC theo tính toán nén đoạn nhiệt công thức đã đạt hoặc vượt quá điểm bắt lửa của một số vật liệu.
- Điểm bắt lửa thấp của chất dễ cháy trong oxy nguyên chất áp suất cao là sự kích thích quá trình cháy của van oxy
Cường độ của phản ứng oxy hóa phụ thuộc vào nồng độ và áp suất của oxy. Phản ứng oxy hóa xảy ra dữ dội trong oxy nguyên chất, đồng thời tỏa ra một lượng nhiệt lớn nên van oxy trong oxy nguyên chất cao áp tiềm ẩn nguy cơ rất lớn. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng năng lượng phát nổ của lửa tỷ lệ nghịch với bình phương áp suất, điều này gây ra mối đe dọa lớn cho van oxy.
Các đường ống, phụ kiện van, gioăng và tất cả các vật liệu tiếp xúc với oxy trong đường ống phải được làm sạch nghiêm ngặt do tính chất đặc biệt của oxy, được tẩy và tẩy dầu mỡ trước khi lắp đặt để tránh tạo ra sắt vụn, dầu mỡ, bụi và các hạt rắn rất nhỏ. hoặc bị bỏ lại trong quá trình sản xuất. Khi chúng ở trong oxy qua van, dễ gây ra nguy cơ cháy hoặc nổ do ma sát.
Làm thế nào để chọn một van dùng cho oxy?
Một số dự án rõ ràng cấm van cổng không được sử dụng trong đường ống dẫn oxy có áp suất thiết kế lớn hơn 0,1mpa. Điều này là do bề mặt bịt kín của van cổng sẽ bị hư hỏng do ma sát trong chuyển động tương đối (tức là đóng/mở van), khiến các “hạt bột sắt” nhỏ rơi ra khỏi bề mặt bịt kín và dễ bắt lửa. Tương tự, đường dẫn oxy của một loại van khác cũng sẽ nổ vào thời điểm chênh lệch áp suất giữa hai bên van lớn và van mở nhanh.
- Loại van
Van lắp đặt trong đường ống oxy nói chung là van cầu, hướng dòng chảy chung của môi trường van là vào và ra, trong khi van oxy thì ngược lại để đảm bảo lực thân tốt và đóng nhanh lõi van.
- Vật liệu van
Thân van: Nên sử dụng thép không gỉ dưới 3MPa; Thép hợp kim Inconel 625 hoặc Monel 400 được sử dụng trên 3MPa.
- Cắt tỉa
(1) Các bộ phận bên trong van phải được xử lý bằng Inconel 625 và làm cứng bề mặt;
(2) Vật liệu thân/ống van là Inconel X-750 hoặc Inconel 718;
(3) Phải là van không giảm và giữ nguyên cỡ nòng với ống ban đầu; Ghế lõi van không thích hợp để hàn bề mặt cứng;
(4) Vật liệu của vòng đệm van là than chì đúc không dầu mỡ (hàm lượng carbon thấp);
(5) Lớp đệm kép được sử dụng cho nắp van phía trên. Bao bì là than chì không dầu mỡ chịu nhiệt độ cao (468oC).
(6) Oxy trong dòng chảy của các gờ hoặc rãnh sẽ tạo ra ma sát tốc độ cao, tạo ra sự tích tụ một lượng nhiệt lớn và có thể phát nổ cùng với các hợp chất cacbon, bề mặt hoàn thiện bên trong của van phải đáp ứng các yêu cầu của ISO 8051-1 Sa2 .
Thông tin thêm về van oxy, liên lạc với chúng tôi ngay!
