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氧氣管道為啥禁止使用電動閘閥

[ 2019-11-22 ]
氧氣管道為啥禁止使用電動閘閥

近年來,隨著氧氣用量的增加,用氧大戶都采用氧氣管道輸送。由于管路長,分布廣,再加上急開或速閉閥門,造成氧氣管道和閥門燃燒爆炸的事故時有發(fā)生,所以,全面分析氧 氣管道和冷門存在的隱患、危險,并采取相應(yīng)的措施是至關(guān)重要的。
 
一、幾種常見氧氣管道、電動閥門燃燒爆炸原因分析
 
1.管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒。
 
這種情況與雜質(zhì)的種類、粒度及氣流速度有關(guān),鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒,且粒度越細(xì),燃點越低;氣速越快,越易發(fā)生燃燒。
 
2.管道內(nèi)或閥門存在油脂、橡膠等低燃點的物質(zhì),在局部高溫下引燃。
 
幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點:
                       
3. 絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃物燃燒
 
例如閥前為15MPa,溫度為20℃,閥后為常壓0.1MPa,若將閥門快速打開,閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計算可達(dá)553℃,這已達(dá)到或超過某些物質(zhì)的著火點。
 
4.高壓純氧中可燃物的燃點降低是氧氣管道閥門燃燒的誘因
 
氧氣管道和閥門在高壓純氧中,其危險性是非常大的,試驗證明,著火的引爆能與壓力平方成反比,這些對氧氣管道和閥門構(gòu)成了極大的威脅。
 
二、防范措施
 
 
1.設(shè)計應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
 
設(shè)計應(yīng)符合1981年冶金部頒發(fā)的《鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)的若干規(guī)定》,以及《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997)、《氧氣站設(shè)計規(guī)范》(GB50030-91)等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 
(1) 碳素鋼管中氧氣的最大流速應(yīng)符合下表。碳素鋼管中氧氣的最大流速。
(2)為防止著火,在氧氣閥門后,均應(yīng)連接一段其長度不少于5倍管徑,且不少于1.5m的銅基合金或不銹鋼的管道?! ?br /> (3)氧氣管道應(yīng)盡量少設(shè)彎頭和分岔頭,工作壓力高于0.1MPa的氧氣管道彎頭,應(yīng)采取沖壓成閥型法蘭制作。分岔頭的氣流方向,應(yīng)與主管氣流方向成45°到60°角?! ?br /> (4)在對焊凹凸法蘭中,采用紫銅焊絲作O型密封圈,是氧氣用法蘭抗燃性可靠的密封形式。  
(5)氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)電的良好裝置,接地電阻應(yīng)小于10Ω,法蘭間電阻應(yīng)小于0.03Ω?! ?br /> (6)車間內(nèi)主要氧氣管道的末端應(yīng)加設(shè)放散管,以利氧氣管道的吹掃和置換,在較長的氧氣管道進(jìn)入車間調(diào)節(jié)閥前,應(yīng)設(shè)過濾器。
 
2.安裝注意事項
 
(1)凡與氧接觸的部位要嚴(yán)格脫脂,脫脂后用不含油的干空氣或氮氣吹凈。
(2)焊接應(yīng)采用氬弧焊或電弧焊。
 
3.操作注意事項
 
(1)開關(guān)氧氣閥門時應(yīng)緩慢進(jìn)行,操作人員應(yīng)站在閥門的側(cè)面,開啟要一次到位。
(2)嚴(yán)禁用氧氣吹刷管道或用氧氣試漏、試壓。
(3)實行操作票制度,事先對操作目的、方法、條件作出較詳細(xì)的說明和規(guī)定。
(4)直徑大于70mm的手動氧氣閥門,當(dāng)閥前后壓差縮小到0.3MPa以內(nèi)時才允許操作。
 
4.維護(hù)保養(yǎng)注意事項
 
(1)氧氣管道要經(jīng)常檢查維護(hù),除銹刷漆,每3~5年一次。(2)管路上的安全閥、壓力表,要定期校驗,1年1次。(3)完善接地裝置。(4)動火作業(yè)前,應(yīng)進(jìn)行置換,吹掃,吹出氣體中氧含量在18%~23%時為合格。(5)閥門、法蘭、墊片及管材、管件選用應(yīng)符合《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997)的有關(guān)規(guī)定。(6)建立技術(shù)檔案,培訓(xùn)操作,檢修,維護(hù)人員。
 
5.其他安全措施
 
(1)提高施工、檢修及操作人員對安全的重視程度。(2)提高管理人員的警惕性。(3)提高科學(xué)技術(shù)水平。(4)不斷完善送氧方案。
 
總結(jié):
 
真正導(dǎo)致禁用閘閥的原因其實就是因為閘閥的密封面在相對運動(即閥門的開關(guān))中會因摩擦而引起擦傷損壞,一旦損壞,則有“鐵粉”自密封面處脫落,這樣細(xì)小顆粒的鐵粉很容易著火燃燒,這才是真正危險所在。
 
事實上,氧氣管道上禁用閘閥,其他的截止閥一樣有事故發(fā)生,截止閥的密封面一樣會損壞,一樣有可能發(fā)生危險,很多企業(yè)的經(jīng)驗就是氧氣管道全部采用銅基合金閥門,不用碳鋼、不銹鋼閥門。
 
銅基合金閥門具有機械強度高,耐磨損、安全性好(不產(chǎn)生靜電)等優(yōu)點,所以真正的原因是因為閘閥的密封面極易磨損而產(chǎn)生的鐵屑才是罪魁禍?zhǔn)?,至于密封性下降與否不是關(guān)鍵。
 
事實上很多未采用閘閥的氧氣管道一樣出現(xiàn)爆炸事故,一般都出現(xiàn)在閥門兩側(cè)壓差較大,閥門開啟較快的瞬間,多次事故也表明,著火源和可燃物是最終的原因,禁用閘閥不過是控制可燃物的一種手段而已,和定期清除鐵銹、脫脂、禁油等手段的目的都是一樣的,至于控制流速、做好靜電接地等是消除著火源。
 
個人認(rèn)為閥門材質(zhì)是第一因素,在氫氣管道上也出現(xiàn)類似的問題,新規(guī)范已經(jīng)將“禁用閘閥”的字眼去掉了,就是個明證,關(guān)鍵得找到原因,很多企業(yè)其實根本不管操作壓力,一律強行采用銅基合金閥,但一樣有爆炸的事故出現(xiàn),所以控制著火源和可燃物,精心維護(hù),緊繃安全這根弦才是最關(guān)鍵的。
 
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