一、氧氣管道嚴(yan)禁選(xuan)用閘閥
不銹(xiu)鋼管(guan)道(dao)或閥(fa)門內如果存在油脂、橡膠等低燃點的物質時,在局部高溫下可被引燃。絕熱壓縮產生的高溫使可燃物燃燒。例如,閥前與閥后有較大壓差時,如果將閥門快速打開,閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計算可達500℃以上,已達到某些物質的著火點。閘閥不宜用于調節流量及壓力,否則密封面很快磨損,嚴密性下降,閘閥不能通過緩慢開啟進行壓力調節,閘閥不適用于氧氣管道。
不銹鋼(gang)管(guan)道內的(de)鐵銹、粉塵、焊渣(zha)與管(guan)道內壁和閥(fa)(fa)門摩擦(ca)產生高溫發生燃(ran)燒(shao)。禁(jin)用(yong)閘閥(fa)(fa)的(de)原(yuan)因其實就是因為閘閥(fa)(fa)的(de)密封面在相對運動(即閥(fa)(fa)門的(de)開關)中會因摩擦(ca)而引起擦(ca)傷(shang)損壞(huai),一旦損壞(huai),則有(you)(you)“鐵粉”自密封面處脫落,這樣(yang)細小顆粒的(de)鐵粉很容易著火燃(ran)燒(shao)。截止(zhi)閥(fa)(fa)也有(you)(you)類似事故的(de)發生,截止(zhi)閥(fa)(fa)的(de)密封面一樣(yang)會損壞(huai),一樣(yang)有(you)(you)可(ke)能發生危險(xian),很多設計單(dan)位把氧氣管(guan)道全部采(cai)用(yong)銅(tong)基合金閥(fa)(fa)門,不用(yong)碳鋼(gang)、不銹鋼(gang)閥(fa)(fa)門。
按照GB 16912《深(shen)度冷凍法(fa)生產氧氣及相關(guan)氣體安(an)全(quan)技術(shu)規(gui)程》中(zhong)關(guan)于(yu)閥(fa)門(men)材(cai)質(zhi)的(de)規(gui)定:壓力大于(yu)0.1MPa時(shi),嚴禁使用閘閥(fa),0.1MMPa<p≤0.6MPaa時(shi),閥(fa)瓣采(cai)用不(bu)銹鋼,0.6MPa<p≤10MPa時(shi),全(quan)不(bu)銹鋼或全(quan)銅(tong)基(ji)(ji)合金(jin)閥(fa)門(men),pp>10MPaPa時(shi),全(quan)銅(tong)基(ji)(ji)合金(jin)。銅(tong)基(ji)(ji)合金(jin)閥(fa)門(men)具有機械(xie)強度高、耐(nai)磨損、安(an)全(quan)性好(不(bu)產生靜(jing)電(dian))等優(you)點(dian),所以真正(zheng)的(de)原因是(shi)因為閘閥(fa)的(de)密封(feng)(feng)面極易磨損而產生的(de)鐵屑才(cai)是(shi)罪魁禍首,至(zhi)于(yu)密封(feng)(feng)性下降與否不(bu)是(shi)關(guan)鍵。
事實(shi)上很多沒(mei)有(you)用(yong)閘閥(fa)的(de)(de)氧氣管道一(yi)樣出現爆炸事故(gu),一(yi)般(ban)都(dou)出現在閥(fa)門(men)兩側壓差較(jiao)大,閥(fa)門(men)開啟較(jiao)快的(de)(de)瞬(shun)間,著火(huo)源(yuan)和(he)可(ke)燃(ran)(ran)物(wu)是(shi)(shi)根本(ben)原(yuan)因,規定禁用(yong)閘閥(fa)只是(shi)(shi)控制可(ke)燃(ran)(ran)物(wu)的(de)(de)一(yi)種方法而已,和(he)定期清除鐵銹、脫脂、禁油等手(shou)段的(de)(de)目的(de)(de)都(dou)是(shi)(shi)一(yi)樣的(de)(de)。控制流速、做好靜電接地等是(shi)(shi)消除著火(huo)源(yuan)。一(yi)些設計單位不管操作(zuo)壓力,一(yi)律強(qiang)行(xing)采用(yong)銅基(ji)合金閥(fa),但(dan)也產生了(le)爆炸事故(gu),控制著火(huo)源(yuan)和(he)可(ke)燃(ran)(ran)物(wu),嚴格安全規程才是(shi)(shi)最關鍵(jian)的(de)(de)。
二、氧氣管道的(de)閥門(men)應符(fu)合的(de)一(yi)般要求
(1)設計(ji)壓力(li)大于(yu)0.1MPa的氧(yang)氣管(guan)道(dao)上,不得采用(yong)閘閥。國內實踐中多次發生閘閥類閥門手動(dong)開關時,氧(yang)氣流速突然改(gai)變(bian),使管(guan)道(dao)內的鐵銹等顆粒(li)沖撞、摩擦激(ji)發能量而(er)引(yin)燃、引(yin)爆的事(shi)故(gu)。為避免此類事(shi)故(gu)發生,在(zai)壓力(li)大于(yu)0.1MPa的氧(yang)氣管(guan)道(dao)上不得采用(yong)閘閥。
(2)設(she)(she)計(ji)壓力(li)大于(yu)或等(deng)于(yu)1.0MPa且公稱直徑大于(yu)或等(deng)于(yu)150mm的(de)(de)氧氣管(guan)道上的(de)(de)手動閥(fa)門,宜設(she)(she)旁通閥(fa)。在(zai)歐洲工(gong)業氣體協會的(de)(de)《氧氣管(guan)道系統(tong)》IGC DOC 13/02/E中,要求在(zai)手動作(zuo)業的(de)(de)隔離(li)閥(fa)設(she)(she)旁通閥(fa),在(zai)隔離(li)閥(fa)打(da)開前(qian)以旁通閥(fa)平(ping)衡前(qian)后壓力(li),避免快(kuai)速增(zeng)壓和高速、紊流(liu)現象的(de)(de)發(fa)生(sheng)。壓力(li)分級與GB16912《深(shen)度冷凍法生(sheng)產(chan)氧氣及相關氣體安全(quan)技術規(gui)(gui)程》中的(de)(de)規(gui)(gui)定一致(zhi),并增(zeng)加(jia)采用鎳及鎳基合金的(de)(de)規(gui)(gui)定。
(3)設計壓(ya)力大(da)于1.0MPa,公(gong)稱直徑大(da)于或等于150mm的氧氣管道上經常操作(zuo)的閥門,宜采用氣動(dong)閥門。
(4)閥門材料選用(yong)見表6.7.1。
注:①. 設計壓(ya)(ya)力(li)大于或等于0.1MPa管道上的(de)壓(ya)(ya)力(li)或流量調節閥的(de)材料(liao),應采(cai)用不銹鋼或銅基合金或以上兩種材料(liao)的(de)組合。
②. 閥門的(de)密封填(tian)料宜采用聚(ju)四氟乙(yi)烯或柔性石墨(mo)材料。
(5)氧氣(qi)管道(dao)上的法蘭(lan)、緊固件應按國(guo)家現行標準選(xuan)用(yong),氧氣(qi)管道(dao)法蘭(lan)用(yong)墊片(pian)選(xuan)用(yong)見(jian)表6.7.2。氧氣(qi)管道(dao)法蘭(lan)用(yong)墊片(pian)除了應滿足壓(ya)力、溫度條件外(wai),還要防(fang)止墊片(pian)老化或被氣(qi)流(liu)沖刷裂成碎粒落入管內,隨氣(qi)流(liu)撞擊(ji)管壁引(yin)起(qi)火災。橡膠石棉板結構成分(fen)中沒有(you)阻燃(ran)(ran)材(cai)料,且在氣(qi)流(liu)沖刷下(xia)易破碎,其碎片(pian)在壓(ya)力氧中屬可燃(ran)(ran)、易燃(ran)(ran)危險引(yin)燃(ran)(ran)物料;金屬包覆(fu)墊片(pian)在氧氣(qi)管道(dao)中不得使用(yong)。
(6)氧氣管道閥門的選(xuan)用(yong)除應注意管道閥門一般選(xuan)用(yong)要求(qiu)之外(wai),還應符(fu)合下列(lie)要求(qiu):
①. 閥門各部件必須(xu)是(shi)沒有油和(he)油脂的(de)。
②. 工作壓力≤3MPa的閥門,可采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制閥門。閥門的密封圈必須采用有色金屬、不銹鋼或聚四氟乙烯等材料制成,閥門的填料必須采用石墨處理的石棉或聚四氟乙烯等材料。
③. 工作壓力>3MPa的閥門,必須采用銅合金或不銹鋼制成的閥門。高壓的氧氣管道應采用高壓氣體管道截止閥。
④. 閥門內部與氧氣接觸的部分,嚴禁使用可燃材料。
⑤. 應優先選用氧氣專用閥門。在沒有專用閥門時,低壓、中壓氧氣管道也可以選用普通閥門,但必須將油浸石棉盤根更換為石墨處理的石棉盤根或聚四氟乙烯材料。
三、工程(cheng)應用(yong)
某DN100氧氣(qi)管道,設計溫度65℃,設計壓力2.5MPa,閥(fa)(fa)門選(xuan)用截(jie)止閥(fa)(fa),A351-CF3;TRIM(內件).11-MONEL+HF,BB,OS&Y手輪,氧氣(qi)低泄漏(lou)填料(BB:Bolted Bonnet螺栓連(lian)接閥(fa)(fa)蓋;OS&Y:Outside Screw and Yoke 明桿支架式),閥(fa)(fa)門標準BS EN ISO 1873。
四、氧氣管(guan)道閥(fa)門選用常用標準規范(fan)
IGC DOC 13/02/E《氧(yang)氣(qi)管道系統》
GB 50030《氧氣站設計(ji)規范(fan)》
GB 16912《深度冷凍法生(sheng)產(chan)氧氣(qi)及(ji)相關氣(qi)體安全技術規程》
JB/T 12955《氧氣用閥門 技術條(tiao)件》