Làm thế nào để chọn van cho đường ống oxy?

Oxy có đặc tính hóa học hoạt động điển hình. Nó là một chất oxy hóa mạnh và dễ cháy và có thể kết hợp với hầu hết các nguyên tố để tạo thành oxit ngoại trừ vàng, bạc và các khí trơ như heli, neon, argon và krypton. Vụ nổ xảy ra khi ôxy trộn lẫn với các khí dễ cháy (axetylen, hydro, mêtan…) theo một tỷ lệ nhất định hoặc khi van ống gặp hỏa hoạn đột ngột. 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 dẫn và đường ống oxy” chia điều kiện làm việc oxy cho “tác động” và “ không tác động ”. Sự “va chạm” là một dịp nguy hiểm vì nó dễ kích thích năng lượng, gây cháy và nổ. Van oxy là “dịp 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 ô nhiễm có thể (ăn mòn bề mặt thép carbon) và các yếu tố khác khi chọn van oxy.

Tại sao van oxy dễ bị nổ?

• Các rỉ sét, bụi và xỉ hàn trong đường ống gây ra sự cháy do ma sát với van.

Trong quá trình vận chuyển, oxy nén sẽ cọ xát và va chạm với dầu, sắt oxit hoặc chất đốt cháy 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 đốt cháy với oxy, và kích thước hạt càng mịn thì điểm đánh lửa càng thấp; Vận tốc càng lớn thì càng dễ cháy.

• Oxy nén đáng tin cậy có thể đốt cháy chất dễ cháy.

Các vật liệu điểm đánh lửa 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, ở phía trước van là 15MPa, nhiệt độ là 20oC, áp suất phía sau van là 0.1MPa, nếu van được mở nhanh, nhiệt độ oxy sau van có thể đạt tới 553oC theo tính toán nén đáng tin cậy công thức, đã đạt hoặc vượt quá điểm đánh lửa của một số vật liệu.

• Điểm bắt lửa thấp của chất dễ cháy trong oxy tinh khiết áp suất cao là sự gây ra sự đốt cháy 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 tinh khiết, đồng thời tỏa ra một lượng nhiệt lớn, do đó van oxy trong oxy tinh khiết áp suất cao có nguy cơ tiềm ẩn lớn. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng năng lượng kích 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, miếng đệm và tất cả các vật liệu tiếp xúc với oxy trong đường ống phải được làm sạch nghiêm ngặt do các tính chất đặc biệt của oxy, được tẩy và tẩy nhờn trước khi lắp đặt để ngăn chặn sắt vụn, dầu mỡ, bụi và các hạt rắn rất nhỏ được sản xuất hoặc bị bỏ lại trong quá trình sản xuất. Khi chúng ở trong oxy qua van, dễ gây ra nguy cơ cháy do ma sát hoặc nổ.

Làm thế nào để chọn một van sử dụng cho oxy?

Một số dự án nghiêm cấm van cổng khỏi được sử dụng trong đường ống dẫn oxy với áp suất thiết kế lớn hơn 0.1mpa. Điều này là do bề mặt làm kín của van cổng sẽ bị phá hủy do ma sát trong chuyển động tương đối (tức là đóng / mở van), khiến “các hạt bột sắt” nhỏ rơi ra khỏi bề mặt làm kín và dễ dàng bắt lửa. Tương tự, đường ôxy của một loại van khác cũng sẽ nổ ngay lúc chênh lệch áp suất hai bên van lớn và van mở nhanh.

• Loại van

Van được 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 việc đóng lõi van nhanh chóng.

• 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.

• Tỉa

(1) Các bộ phận bên trong van phải được xử lý bằng Inconel 625 và làm cứng bề mặt;

(2) Chất liệu thân / tay áo của van là Inconel X-750 hoặc Inconel 718;

(3) Nên là van không giảm và giữ nguyên cỡ nòng với đường ống ban đầu; Ghế lõi van không thích hợp cho hàn bề mặt cứng;

(4) Vật liệu của vòng đệm van là than chì đúc không có dầu mỡ (hàm lượng carbon thấp);

(5) Đóng gói kép được sử dụng cho nắp van trên. Bao bì là than chì không chứa dầu mỡ chịu nhiệt độ cao (468oC).

(6) Oxy trong dòng chảy của các vũng hoặc rãnh sẽ tạo ra ma sát tốc độ cao, tạo ra sự tích tụ một lượng nhiệt lớn và có thể phát nổ với các hợp chất carbon, bề mặt bên trong van phải đáp ứng các yêu cầu của ISO 8051-1 Sa2 .

Thông tin thêm về van oxy, liên lạc với chúng tôi ngay!