Zašto je zabranjeno koristiti ventile vrata u cjevovodima kisika?

Prema propisima materijala ventila u GB 16912 Tehnički propisi o sigurnosti kisika i srodnih plinova, kada je tlak veći od 0,1MPa, strogo je zabranjeno koristitiventili vrata. Kada je tlak između 0,1 i 0,6MPa, ventilski disk treba biti izrađen od nehrđajućeg čelika. Kada je tlak između 0,6 i 10MPa, treba koristiti ventile od svih legure nehrđajućeg čelika ili bakra. Kada je tlak veći od 10MPa, ventili bi trebali biti izrađeni od svih legure bakra.
 
Posljednjih godina, s povećanjem potrošnje kisika, većina korisnika kisika koristila je cjevovode kisika za transport kisika. Goruće i eksplodirajuće nesreće cjevovoda i ventila kisika događaju se s vremena na vrijeme zbog dugih cjevovoda i široke distribucije, zajedno s naglim otvaranjem ili brzim zatvaranjem ventila. Stoga je ključno sveobuhvatno analizirati skrivenu opasnost i opasnost cjevovoda kisika i poduzimanje odgovarajućih mjera.
 
Analiza izgaranja i eksplozije nekoliko uobičajenih cjevovoda i ventila kisika

1. Trenje između šljake za hrđu, prašinu i zavarivanje u cjevovodu i unutarnjem zidu cjevovoda ili priključka ventila uzrokovat će visoku temperaturu i opekline. Ova situacija je povezana s vrstom, veličinom čestica i brzinom protoka zraka nečistoća. Željezni prah i kisik lako se zapaljuju. Što je veličina čestica finija, to je niža točka paljenja; što je brzina plina brža, to je lakše sagorijevanje.

                 
2. U cjevovodu ili ventilu postoje tvari niske točke paljenja kao što su mast i guma, koje će se zapaliti pod djelomično visokom temperaturom.

Točke paljenja nekoliko zapaljivih kisika pod normalnim tlakom su sljedeće:

 
3. Visoka temperatura koju stvara adijabatska kompresija sagorijeva zapaljive.
Na primjer, tlak ispred ventila je 15MPa, a temperatura 20°C; tlak iza ventila je 0,1MPa. Ako se ventil brzo otvori, temperatura kisika iza ventila može doseći 553°C prema adijabatskoj formuli kompresije, koja je dosegla ili premašila točku paljenja nekih tvari.
 
4. Donja točka paljenja zapaljivih u visokotlačnom čistom kisiku je induciranje izgaranja cjevovoda i ventila kisika.
Cjevovodi i ventili kisika izuzetno su opasni u visokotlačnom čistom kisiku. Testovi su pokazali da je energija detonacije vatre obrnuto proporcionalna kvadratu tlaka, što predstavlja veliku prijetnju cjevovodima i ventilima kisika.
  
Preventivne mjere
1. Dizajn bi trebao biti u skladu s relevantnim propisima i standardima.
Dizajn bi trebao biti u skladu sa zahtjevima propisa kao što su Nekoliko uredbi o cjevovodima za kisik željeznih i čeličnih poduzeća koje je 1981. izdalo Ministarstvo metalurgije, Tehnički propisi o sigurnosti kisika i srodnih plinova (GB16912-1997) i Specifikacije dizajna stanica za kisik (GB50030-91).

(1) Maksimalna brzina protoka kisika u cijevima od ugljičnog čelika trebala bi ispunjavati sljedeće standarde: Kada je tlak manji ili jednak 0,1 MPa, brzina protoka trebala bi biti 20 m/s. Kada je tlak između 0,1 i 0,6MPa, brzina protoka je 13m/s. Kada je tlak između 0,6 i 1,6MPa, brzina protoka je 10m/s. Kada je tlak između 1,6 i 3,0MPa, brzina protoka je 8m/s.　
(2) Kako bi se spriječila vatra, iza ventila kisika treba spojiti dio legure bakra ili cjevovoda od nehrđajućeg čelika duljine ne manje od 5 puta veće od promjera cijevi i ne manje od 1,5 m.　　
(3) Cjevovodi kisika trebali bi imati što manje laktova i bifurkacija. Laktovi cjevovoda kisika s radnim tlakom višim od 0,1MPa trebaju biti otisnuti. Smjer protoka zraka glave bifurkacije treba biti pod kutom od 45°do 60°s smjerom protoka zraka glavne cijevi.　　
(4) U konkavno-konveksnoj prirubni prirubnica zavarenu stražnjicu, crvena bakrena žica za zavarivanje koristi se kao O prstenasta brtva, koja je pouzdano brtvljenje za otpornost na plamen prirubnice kisika.　　
(5) Cjevovod za kisik trebao bi imati dobar električni uređaj. Otpor uzemljenja trebao bi biti manji od 10Ω, a otpor između prirubnica trebao bi biti manji od 0,03Ω.　　
(6) Na kraju glavnog cjevovoda za kisik u radionici treba ugraditi ventilacijska cijev kako bi se olakšalo pročišćavanje i zamjena cjevovoda kisika. Filtar treba postaviti prije nego što duži cjevovod kisika uđe u radionicu koja regulira ventil.
 
2. Razmatranja instalacije
(1) Svi dijelovi koji su u dodiru s kisikom trebaju biti strogo odmašćeni, a nakon odmašćivanja za puhanje koristite suhi zrak ili dušik bez ulja.
(2) Za zavarivanje treba koristiti Argon lučno zavarivanje ili lučno zavarivanje.
 
3. Mjere opreza operacije
(1) Ventil kisika treba polako otvarati i zatvarati. Operater bi trebao stajati na strani ventila i otvoriti ga sve odjednom.
(2) Strogo je zabranjeno koristiti kisik za puhanje cjevovoda ili korištenje kisika za ispitivanje curenja i tlaka.
(3) Svrhe, metode i uvjeti rada unaprijed se objašnjavaju i detaljno propisuju.
(4) Ručni ventili kisika promjera većeg od 70 mm mogu se koristiti kada se razlika tlaka između prednjeg i stražnjeg dijela ventila smanji na 0,3 MPa.
 
4. Mjere opreza za održavanje
(1) Cjevovod kisika treba često provjeravati i održavati, ukloniti hrđu i obojiti jednom u 3 do 5 godina.
(2) Sigurnosni ventil i manometar na cjevovodu treba redovito provjeravati jednom godišnje.
(3) Usavršite uređaj za uzemljenje.
(4) Prije rada plamena potrebno je izvršiti zamjenu i čišćenje. Sadržaj kisika u ispuhanom plinu trebao bi biti između 18% i 23%.
(5) Odabir ventila, prirubnica, brtvi, cijevi i armatura trebao bi biti u skladu s relevantnim propisima Tehničkih propisa o sigurnosti kisika i plina (GB16912-1997).
(6) Uspostaviti tehničke spise te osposobiti osoblje za rad i održavanje.
 
5. Ostale sigurnosne mjere
(1) Neka građevinsko, održavanje i operativno osoblje obrati pozornost na sigurnost.
(2) Poboljšati budnost rukovoditelja.
(3) Poboljšati razinu znanosti i tehnologije.
(4) Kontinuirano poboljšavati program isporuke kisika.
 
zaključak
Pravi razlog za zabranu ventila vrata je zapravo taj što će brtvena površina ventila vrata biti oštećena trenjem zbog relativnih pokreta brtvenih površina (to jest, otvaranja i zatvaranja ventila). Nakon što je brtvena površina oštećena, s brtvene površine će pasti željezni prah. Takav sićušni željezni prah lako se zapali, a to je stvarna opasnost.
 
Zapravo, ventili vrata su zabranjeni na cjevovodima kisika. Drugi ventili poput globusnih ventila također su podložni nesrećama. Brtvena površina ventila globusa također će biti oštećena, a može doći i do opasnosti. Iskustvo mnogih tvrtki je da se ventili izrađeni od legure bakra usvajaju za cjevovode kisika umjesto ugljičnog čelika i ventila od nehrđajućeg čelika.
 
Ventili od legure bakra imaju prednosti visoke mehaničke čvrstoće, otpornosti na habanje i dobre sigurnosti (bez statičkog elektriciteta). Pravi razlog je taj što je brtvena površina ventila vrata vrlo jednostavna za trošenje, što rezultira željeznim strugotinama. Što se tiče smanjenja performansi brtvljenja nije problem.

Zapravo, mnogi cjevovodi kisika koji ne koriste ventile vrata također imaju eksplozije, što se obično događa u trenutku kada je razlika tlaka između dvije strane ventila velika i ventil se brzo otvara. Mnoge nesreće također su pokazale da su izvori paljenja i zapaljivi uređaji krajnji uzrok. Zabrana korištenja ventila vrata samo je sredstvo za kontrolu zapaljivih uređaja, a svrha je ista kao i redovito uklanjanje hrđe, odmašćivanje i zabrana ulja. Što se tiče kontrole brzine protoka i poboljšanja statičkog uzemljenja treba eliminirati izvor paljenja. Po mom mišljenju, materijal ventila je prvi čimbenik. Slični problemi javljaju se i na vodikovim cjevovodima. Nova specifikacija uklonila je riječi zabrane ventila vrata, što je jasan dokaz. Ključ je pronaći razlog. Mnoge tvrtke zapravo ne mare za operativni tlak, već usvajaju ventile od legure bakra. Dogodit će se i eksplozije. Stoga su najkritičniji nadzor izvora požara i zapaljivih uređaja, pažljivo održavanje cjevovoda i obraćanje pozornosti na sigurnost.