เหตุใดจึงห้ามใช้วาล์วประตูในท่อส่งออกซิเจน

ตามข้อบังคับของวัสดุวาล์วใน GB 16912 กฎระเบียบทางเทคนิคด้านความปลอดภัยของออกซิเจนและก๊าซที่เกี่ยวข้องเมื่อความดันมากกว่า 0.1MPa ห้ามใช้อย่างเคร่งครัดวาล์วประตู. เมื่อความดันอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.6MPa แผ่นวาล์วควรทำจากสแตนเลส เมื่อความดันอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 10MPa ควรใช้วาล์วที่ทำจากสแตนเลสหรือโลหะผสมทองแดงทั้งหมด เมื่อความดันมากกว่า 10MPa วาล์วควรทำจากโลหะผสมทองแดงทั้งหมด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการใช้ออกซิเจนที่เพิ่มขึ้น ผู้ใช้ออกซิเจนส่วนใหญ่จึงใช้ท่อส่งออกซิเจนเพื่อการขนส่งออกซิเจน อุบัติเหตุการเผาไหม้และการระเบิดของท่อส่งออกซิเจนและวาล์วจะแตกเป็นบางครั้งเนื่องจากท่อส่งยาวและการกระจายที่กว้าง ควบคู่ไปกับการเปิดอย่างกะทันหันหรือการปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมถึงอันตรายที่ซ่อนอยู่และอันตรายของท่อส่งออกซิเจนและการใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องจึงเป็นสิ่งสำคัญ

การวิเคราะห์สาเหตุของการเผาไหม้และการระเบิดของท่อและวาล์วออกซิเจนทั่วไปหลายตัว

1. การเสียดสีระหว่างสนิม ฝุ่น และตะกรันในท่อและผนังด้านในของท่อหรือพอร์ตวาล์วจะทำให้อุณหภูมิสูงและเกิดการไหม้ได้ สถานการณ์นี้เกี่ยวข้องกับชนิด ขนาดอนุภาค และความเร็วลมของสิ่งเจือปน ผงและออกซิเจนติดไฟได้ง่าย ยิ่งขนาดของอนุภาคละเอียดมากเท่าใด จุดติดไฟก็ยิ่งต่ำลงเท่านั้น ยิ่งความเร็วของแก๊สเร็วเท่าไร การเผาไหม้ก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น

2. มีสารจุดติดไฟต่ำ เช่น จารบีและยางในท่อหรือวาล์ว ซึ่งจะจุดไฟภายใต้อุณหภูมิสูงบางส่วน

จุดติดไฟของสารที่ติดไฟได้หลายชนิดในออกซิเจนภายใต้แรงดันปกติมีดังนี้:

3. อุณหภูมิสูงที่เกิดจากการบีบอัดแบบอะเดียแบติกจะเผาไหม้สารที่ติดไฟได้
ตัวอย่างเช่น ความดันหน้าวาล์ว 15MPa และอุณหภูมิ 20°C; ความดันหลังวาล์วคือ 0.1MPa หากเปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิออกซิเจนด้านหลังวาล์วจะสูงถึง 553°C ตามสูตรการอัดแบบอะเดียแบติกซึ่งมีถึงหรือเกินจุดติดไฟของสารบางชนิด

4. จุดติดไฟที่ต่ำกว่าของสารที่ติดไฟได้ในออกซิเจนบริสุทธิ์แรงดันสูงคือการเหนี่ยวนำให้เกิดการเผาไหม้ของท่อส่งออกซิเจนและวาล์ว
ท่อและวาล์วออกซิเจนเป็นอันตรายอย่างยิ่งในออกซิเจนบริสุทธิ์แรงดันสูง การทดสอบแสดงให้เห็นว่าพลังงานการระเบิดของไฟนั้นแปรผกผันกับกำลังสองของแรงดัน ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อท่อและวาล์วต่อออกซิเจน

มาตรการป้องกัน
1. การออกแบบควรเป็นไปตามข้อบังคับและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
การออกแบบควรเป็นไปตามข้อกำหนดของกฎระเบียบต่างๆ เช่น ข้อบังคับหลายประการสำหรับท่อส่งออกซิเจนของวิสาหกิจเหล็กและเหล็กกล้าที่ออกโดยกระทรวงโลหะผสมในปี 2524 กฎระเบียบทางเทคนิคเกี่ยวกับความปลอดภัยของออกซิเจนและก๊าซที่เกี่ยวข้อง (GB16912-1997) และข้อกำหนดการออกแบบของสถานีออกซิเจน (GB50030-91)

(1) อัตราการไหลของออกซิเจนสูงสุดในท่อเหล็กคาร์บอนควรเป็นไปตามมาตรฐานต่อไปนี้: เมื่อความดันน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1MPa อัตราการไหลควรเป็น 20m/s เมื่อความดันอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.6MPa ความเร็วในการไหลคือ 13 เมตร/วินาที เมื่อความดันอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1.6MPa ความเร็วในการไหลคือ 10m/s เมื่อความดันอยู่ระหว่าง 1.6 ถึง 3.0MPa ความเร็วในการไหลคือ 8m/s　
(2) เพื่อป้องกันอัคคีภัย ส่วนของท่อโลหะผสมทองแดงหรือท่อสแตนเลสที่มีความยาวไม่น้อยกว่า 5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและควรต่อด้านหลังวาล์วออกซิเจนไม่น้อยกว่า 1.5 ม.　　
(3) ท่อส่งออกซิเจนควรมีข้อศอกและแฉกน้อยที่สุด ควรประทับตราข้อศอกของท่อส่งออกซิเจนที่มีแรงดันใช้งานสูงกว่า 0.1MPa ทิศทางการไหลของอากาศของหัวแฉกควรอยู่ที่มุม 45° ถึง 60° ด้วยทิศทางการไหลของอากาศของท่อหลัก　　
(4) ในหน้าแปลนเว้า-นูนรอยชน ลวดเชื่อมทองแดงสีแดงถูกใช้เป็นซีล Oring ซึ่งเป็นการปิดผนึกที่เชื่อถือได้สำหรับความต้านทานเปลวไฟของหน้าแปลนออกซิเจน　　
(5) ท่อส่งออกซิเจนควรมีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ดี ความต้านทานกราวด์ควรน้อยกว่า 10Ωและความต้านทานระหว่างครีบควรน้อยกว่า 0.03Ω.　　
(6) ควรติดตั้งท่อระบายอากาศที่ส่วนท้ายของท่อส่งออกซิเจนหลักในโรงงานเพื่ออำนวยความสะดวกในการล้างและเปลี่ยนท่อส่งออกซิเจน ควรติดตั้งตัวกรองก่อนที่ท่อส่งออกซิเจนที่ยาวกว่าจะเข้าสู่วาล์วควบคุมเวิร์กช็อป

2.ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง
(1) ทุกส่วนที่สัมผัสกับออกซิเจนควรถูกขจัดออกอย่างเข้มงวด และหลังจากล้างไขมันแล้ว ให้ใช้อากาศแห้งหรือไนโตรเจนที่ปราศจากน้ำมันในการเป่า
(2) การเชื่อมอาร์กอาร์กหรือการเชื่อมอาร์กควรใช้สำหรับการเชื่อม

3.ข้อควรระวังในการใช้งาน
(1) ควรเปิดและปิดวาล์วออกซิเจนอย่างช้าๆ ผู้ปฏิบัติงานควรยืนที่ด้านข้างของวาล์วและเปิดออกทั้งหมดพร้อมกัน
(2) ห้ามใช้ออกซิเจนเป่าท่อหรือใช้ออกซิเจนเพื่อทดสอบการรั่วซึมและความดันโดยเด็ดขาด
(3) วัตถุประสงค์ วิธีการ และเงื่อนไขในการดำเนินงานต้องอธิบายและกำหนดรายละเอียดไว้ล่วงหน้า
(4) อนุญาตให้ใช้วาล์วออกซิเจนแบบแมนนวลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 70 มม. เมื่อความดันแตกต่างระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของวาล์วลดลงเหลือภายใน 0.3MPa

4.ข้อควรระวังในการบำรุงรักษา
(1) ควรตรวจสอบและบำรุงรักษาท่อส่งออกซิเจนบ่อยๆ กำจัดสนิมและทาสีทุกๆ 3 ถึง 5 ปี
(2) ควรตรวจสอบวาล์วนิรภัยและมาตรวัดความดันบนท่ออย่างสม่ำเสมอ ปีละครั้ง
(3) Perfectthe อุปกรณ์ต่อสายดิน
(4) ก่อนดำเนินการเปลวไฟ ควรเปลี่ยนและล้าง ปริมาณออกซิเจนในก๊าซที่เป่าควรอยู่ระหว่าง 18% ถึง 23%
(5) การเลือกวาล์ว หน้าแปลน ปะเก็น ท่อและอุปกรณ์ควรเป็นไปตามระเบียบข้อบังคับที่เกี่ยวข้องของกฎระเบียบทางเทคนิคด้านความปลอดภัยของออกซิเจนและก๊าซที่เกี่ยวข้อง (GB16912-1997)
(6) สร้างไฟล์ทางเทคนิคและฝึกอบรมพนักงานปฏิบัติการและบำรุงรักษา

5.มาตรการความปลอดภัยอื่นๆ
(1) ให้บุคลากรในการก่อสร้าง บำรุงรักษา และปฏิบัติงาน ให้ความสำคัญกับความปลอดภัย
(2) ปรับปรุงการเฝ้าระวังของผู้จัดการ
(3) ปรับปรุงระดับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
(4) ปรับปรุงโปรแกรมการให้ออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง

บทสรุป
เหตุผลที่แท้จริงในการห้ามวาล์วประตูคือแท้จริงแล้วพื้นผิวการปิดผนึกของวาล์วประตูจะเสียหายจากแรงเสียดทานเนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพื้นผิวการปิดผนึก (นั่นคือการเปิดและปิดของวาล์ว) เมื่อพื้นผิวการปิดผนึกเสียหาย จะมีผงเหล็ก beiron ตกลงมาจากพื้นผิวการปิดผนึก ผงเหล็กเล็กๆ ดังกล่าวติดไฟได้ง่าย และนี่คืออันตรายที่แท้จริง

ในความเป็นจริง วาล์วประตูเป็นสิ่งต้องห้ามในท่อออกซิเจน วาล์วอื่นๆ เช่น วาล์วโลกก็อาจเกิดอุบัติเหตุได้เช่นกัน พื้นผิวการซีลของวาล์วโลกจะเสียหายและอาจเกิดอันตรายได้เช่นกัน ประสบการณ์ของหลายบริษัทคือวาล์วที่ทำจากโลหะผสมทองแดงถูกนำมาใช้กับท่อส่งออกซิเจนแทนเหล็กกล้าคาร์บอนและวาล์วสแตนเลส

วาล์วโลหะผสมทองแดงมีข้อดีของความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนต่อการสึกหรอ และความปลอดภัยที่ดี (ไม่มีไฟฟ้าสถิต) เหตุผลที่แท้จริงก็คือพื้นผิวการซีลของวาล์วประตูนั้นง่ายต่อการสวมใส่ ส่งผลให้เกิดตะไบเหล็ก ส่วนประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ลดลงนั้นไม่ใช่ปัญหา

อันที่จริง ท่อส่งออกซิเจนจำนวนมากที่ไม่ใช้วาล์วประตูก็มีเหตุระเบิดเช่นกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ความแตกต่างของแรงดันระหว่างสองด้านของวาล์วและวาล์วเปิดออกอย่างรวดเร็ว อุบัติเหตุหลายครั้งยังแสดงให้เห็นด้วยว่าแหล่งกำเนิดประกายไฟและสารที่ติดไฟได้เป็นสาเหตุสูงสุด การห้ามใช้วาล์วประตูเป็นเพียงวิธีการควบคุมสารที่ติดไฟได้ และจุดประสงค์ก็เหมือนกับการกำจัดสนิม การขจัดคราบไขมัน และการห้ามใช้น้ำมันเป็นประจำ สำหรับการควบคุมอัตราการไหลและปรับปรุงการต่อสายดินแบบสถิตเพื่อกำจัดแหล่งกำเนิดประกายไฟ ในความคิดของฉัน วัสดุของวาล์วเป็นปัจจัยแรก ปัญหาที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับท่อไฮโดรเจน ข้อกำหนดใหม่ได้ลบคำที่ห้ามวาล์วประตูซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ที่ชัดเจน สิ่งสำคัญคือการหาเหตุผล ที่จริงแล้วหลายบริษัทไม่สนใจเกี่ยวกับแรงดันใช้งาน แต่ใช้วาล์วโลหะผสมทองแดง อุบัติเหตุระเบิดก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน ดังนั้นการควบคุมแหล่งกำเนิดไฟและสารที่ติดไฟได้ การดูแลท่อส่งอย่างระมัดระวังและการใส่ใจกับความปลอดภัยจึงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด