氧氣管道為何禁止使用閘閥?
按照《GB 16912-1997 氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》中關于閥門材質的規(guī)定:
壓力大于0.1MPa時,嚴禁使用閘閥,
0.1MPa
0.6MPa
P>10MPa時,全銅基合金。
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,并采取相應的措施是至關重要的。
一、幾種常見氧氣管道、閥門燃燒爆炸原因分析
這種情況與雜質的種類、粒度及氣流速度有關,鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒,且粒度越細,燃點越低;氣速越快,越易發(fā)生燃燒。
幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點:
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553℃,這已達到或超過某些物質的著火點。
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成了極大的威脅。
二、防范措施
1.設計應符合有關法規(guī)、標準規(guī)定
設計應符合1981年冶金部頒發(fā)的《鋼鐵企業(yè)氧氣管網的若干規(guī)定》,以及《氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》(GB16912-1997)、《氧氣站設計規(guī)范》(GB50030-91)等法規(guī)標準的要求。
(1) 碳素鋼管中氧氣的最大流速應符合下表。
碳素鋼管中氧氣的最大流速:
總結:
真正導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)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生的鐵屑才是罪魁禍首,至于密封性下降與否不是關鍵。
事實上很多未采用閘閥的氧氣管道一樣出現爆炸事故,一般都出現在閥門兩側壓差較大,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。個人認為閥門材質是第一因素,在氫氣管道上也出現類似的問題,新規(guī)范已經將“禁用閘閥”的字眼去掉了,就是個明證,關鍵得找到原因,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,所以控制著火源和可燃物,精心維護,緊繃安全這根弦才是最關鍵的。