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为什么氧气管道禁止使用闸阀?
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为什么氧气管道禁止使用闸阀?

文章出处:公司小编 浏览次数:??次 发表时间:2018-07-23 11:00 【

  按照《GB 16912-1997 氧气及相关气体安全技术规程》中关于阀门材质的规定:

  压力大于0.1MPa时,严禁使用闸阀

  0.1MPa

  0.6MPa

  P>10MPa时,全铜基合金。

  近年来,随着氧气用量的增加,用氧大户都采用氧气管道输送。由于管路长,分布广,再加上急开或速闭阀门,造成氧气管道和阀门燃烧爆炸的事故时有发生,所以,综合多方面分析氧气管道和冷门存在的隐患、危险,并采取相应的措施是至关重要的。

 

为什么氧气管道禁止使用闸阀?

 

  一、几种常见氧气管道、阀门燃烧爆炸原因分析

  1.管道内的铁锈、粉尘、焊渣与管道内壁或阀口摩擦产生高温发生燃烧。

  这种情况与杂质的种类、粒度及气流速度有关,铁粉易与氧气发生燃烧,且粒度越细,燃点越低;气速越快,越易发生燃烧。

  2.管道内或阀门存在油脂、橡胶等低燃点的物质,在局部高温下引燃。

  几种可燃物在氧气中(常压下)的燃点

  可燃物名称 燃点(℃)

  润滑油 273~305

  钢纸垫 304

  橡胶 130~170

  氟橡胶 474

  三氯乙 392

  聚四氟乙烯 507

  3. 绝热压缩产生的高温使可燃物燃烧

  例如阀前为15MPa,温度为20℃,阀后为常压0.1MPa,若将阀门快速打开,阀后氧气温度按绝热压缩公式计算可达553℃,这已达到或超过某些物质的着火点。

  4.高压纯氧中可燃物的燃点降低是氧气管道阀门燃烧的诱因

  氧气管道和阀门在高压纯氧中,其危险性是非常大的,试验证明,着火的引爆能与压力平方成反比,这些对氧气管道和阀门构成了极大的威胁。

  二、防范措施

  1.设计应符合有关法规、标准规定

  设计应符合1981年冶金部颁发的《钢铁企业氧气管网的若干规定》,以及《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)、《氧气站设计规范》(GB50030-91)等法规标准的要求。

  (1) 碳素钢管中氧气的最大流速应符合下表。

  碳素钢管中氧气的最大流速:

  工作压力(MPa) ≤0.1 0.1~0.6 0.6~1.6 1.6~3.0

  流速(m/s) 20 13 10 8

  (2)为防止着火,在氧气阀门后,均应连接一段其长度不少于5倍管径,且不少于1.5m的铜基合金或不锈钢的管道。

  (3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔头,工作压力高于0.1MPa的氧气管道弯头,应采取冲压成阀型法兰制作。分岔头的气流方向,应与主管气流方向成45°到60°角。

  (4)在对焊凹凸法兰中,采用紫铜焊丝作O型密封圈,是氧气用法兰抗燃性可靠的密封形式。

  (5)氧气管道应有导电的良好装置,接地电阻应小于10Ω,法兰间电阻应小于0.03Ω。

  (6)车间内主要氧气管道的末端应加设放散管,以利氧气管道的吹扫和置换,在较长的氧气管道进入车间调节阀前,应设过滤器。

  2.安装注意事项

  (1)凡与氧接触的部位要严格脱脂,脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。

  (2)焊接应采用氩弧焊或电弧焊。

  3.操作注意事项

  (1)开关氧气阀门时应缓慢进行,操作人员应站在阀门的侧面,开启要一次到位。

  (2)严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。

  (3)实行操作票制度,事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。

  (4)直径大于70mm的手动氧气阀门,当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。

  4.维护保养注意事项

  (1)氧气管道要经常检查维护,除锈刷漆,每3~5年一次。

  (2)管路上的安全阀、压力表,要定期校验,1年1次。

  (3)完善接地装置。

  (4)动火作业前,应进行置换,吹扫,吹出气体中氧含量在18%~23%时为合格。

  (5)阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)的有关规定。

  (6)建立技术档案,培训操作,检修,维护人员。

  5.其他安全措施

  (1)提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。

  (2)提高管理人员的警惕性。

  (3)提高科学技术水平。

  (4)不断完善送氧方案。

  总结

  导致禁用闸阀的原因其实就是因为闸阀的密封面在相对运动(即阀门的开关)中会因摩擦而引起擦伤损坏,一旦损坏,则有“铁粉”自密封面处脱落,这样细小颗粒的铁粉很容易着火燃烧,这才是危险所在。

  事实上,氧气管道上禁用闸阀,其他的截止阀一样有事故发生,截止阀的密封面一样会损坏,一样有可能发生危险,很多企业的经验就是氧气管道全部采用铜基合金阀门,不用碳钢、不锈钢阀门。

  铜基合金阀门具有机械强度高,耐磨损、安全性好(不产生静电)等优点,所以因为闸阀的密封面极易磨损而产生的铁屑才是罪魁祸首,至于密封性下降与否不是关键。

  事实上很多未采用闸阀的氧气管道一样出现爆炸事故,一般都出现在阀门两侧压差较大,阀门开启较快的瞬间,多次事故也表明,着火源和可燃物是常见的原因,禁用闸阀不过是控制可燃物的一种手段而已,和定期清除铁锈、脱脂、禁油等手段的目的都是一样的,至于控制流速、做好静电接地等是消除着火源。个人认为阀门材质是第一因素,在氢气管道上也出现类似的问题,新规范已经将“禁用闸阀”的字眼去掉了,就是个明证,关键得找到原因,很多企业其实根本不管操作压力,一律强行采用铜基合金阀,但一样有爆炸的事故出现,所以控制着火源和可燃物,精心维护,紧绷安全这根弦才是关键的。

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