Perché è vietato utilizzare valvole a saracinesca nelle tubazioni dell'ossigeno?

In base alle normative sui materiali delle valvole nei regolamenti tecnici sulla sicurezza dell'ossigeno e dei relativi gas GB 16912, quando la pressione è maggiore di 0,1 MPa, è severamente vietato l'usosaracinesche.Quando la pressione è compresa tra 0,1 e 0,6 MPa, il disco della valvola deve essere realizzato in acciaio inossidabile. Quando la pressione è compresa tra 0,6 e 10 MPa, devono essere utilizzate valvole in acciaio inossidabile o leghe a base di rame. Quando la pressione è maggiore di 10 MPa, le valvole devono essere realizzate con tutte le leghe a base di rame.

Negli ultimi anni, con l'aumento del consumo di ossigeno, la maggior parte degli utenti di ossigeno ha utilizzato le condutture dell'ossigeno per il trasporto dell'ossigeno. Incidenti di incendio ed esplosione delle tubazioni dell'ossigeno e delle valvole si verificano di volta in volta a causa delle lunghe condutture e dell'ampia distribuzione, insieme all'apertura improvvisa o alla chiusura rapida delle valvole. Pertanto, è fondamentale analizzare in modo completo il pericolo nascosto e il pericolo dell'oleodotto e prendere le misure corrispondenti.

Analisi delle cause della combustione e dell'esplosione di diverse condutture e valvole di ossigeno comuni

1. L'attrito tra ruggine, polvere e scorie di saldatura nella tubazione e la parete interna della tubazione o la porta della valvola causerà temperature elevate e ustioni. Questa situazione è correlata al tipo, alla dimensione delle particelle e alla velocità del flusso d'aria delle impurità. Ferro polvere e ossigeno sono facili da bruciare. Più fine è la dimensione delle particelle, più basso diventa il punto di accensione; più veloce è la velocità del gas, più facile diventa la combustione.

2. Nella tubazione o nella valvola sono presenti sostanze a basso punto di accensione, come grasso e gomma, che si accendono a temperature parzialmente elevate.

I punti di accensione di diversi combustibili in ossigeno a pressione normale sono i seguenti:

3. L'alta temperatura generata dalla compressione adiabatica brucia i combustibili.
Ad esempio, la pressione davanti alla valvola è 15 MPa e la temperatura è 20°C; la pressione dietro la valvola è 0.1MPa. Se la valvola viene aperta rapidamente, la temperatura dell'ossigeno dietro la valvola può raggiungere i 553°C secondo la formula della compressione adiabatica, che hanno raggiunto o superato il punto di accensione di alcune sostanze.

4. Il punto di accensione più basso dei combustibili in ossigeno puro ad alta pressione è l'induzione della combustione delle condutture e delle valvole dell'ossigeno.
Le tubazioni e le valvole dell'ossigeno sono estremamente pericolose nell'ossigeno puro ad alta pressione. I test hanno dimostrato che l'energia di detonazione del fuoco è inversamente proporzionale al quadrato della pressione, il che rappresenta una grande minaccia per le tubazioni e le valvole dell'ossigeno.

Misure preventive
1. Il progetto deve essere conforme alle normative e agli standard pertinenti.
Il progetto deve essere conforme ai requisiti di normative quali diversi regolamenti per le condutture di ossigeno delle imprese siderurgiche emessi dal Ministero della metallurgia nel 1981, i regolamenti tecnici sulla sicurezza dell'ossigeno e dei gas correlati (GB16912-1997) e le specifiche di progettazione delle stazioni di ossigeno (GB50030-91).

(1) La portata massima di ossigeno nei tubi in acciaio al carbonio deve soddisfare i seguenti standard: Quando la pressione è inferiore o uguale a 0,1 MPa, la portata deve essere di 20 m/s. Quando la pressione è compresa tra 0,1 e 0,6 MPa, la velocità del flusso è 13 m/s. Quando la pressione è compresa tra 0,6 e 1,6 MPa, la velocità del flusso è 10 m/s. Quando la pressione è compresa tra 1,6 e 3,0 MPa, la velocità del flusso è 8 m/s.　
(2) Al fine di prevenire incendi, un tratto di tubazioni in lega a base di rame o acciaio inossidabile con una lunghezza non inferiore a 5 volte il diametro del tubo e non inferiore a 1,5 m deve essere collegato dietro la valvola dell'ossigeno.　　
(3) Le tubazioni dell'ossigeno dovrebbero avere il minor numero possibile di gomiti e biforcazioni. I gomiti della tubazione dell'ossigeno con pressione di esercizio superiore a 0,1 MPa devono essere stampati. La direzione del flusso d'aria della testa di biforcazione dovrebbe essere ad un angolo di 45° a 60° con la direzione del flusso d'aria del tubo principale.　　
(4) Nella flangia concavo-convessa saldata di testa, il filo di saldatura in rame rosso viene utilizzato come guarnizione Oring, che è una sigillatura affidabile per la resistenza alla fiamma della flangia dell'ossigeno.　　
(5) La tubazione dell'ossigeno dovrebbe avere un buon dispositivo elettrico. La resistenza di messa a terra deve essere inferiore a 10Ω, e la resistenza tra le flange dovrebbe essere inferiore a 0,03Ω.　　
(6) Un tubo di sfiato deve essere installato all'estremità della tubazione principale dell'ossigeno in officina per facilitare lo spurgo e la sostituzione della tubazione dell'ossigeno. È necessario installare un filtro prima che la tubazione dell'ossigeno più lunga entri nella valvola di regolazione dell'officina.

2. Considerazioni sull'installazione
(1) Tutte le parti a contatto con l'ossigeno devono essere rigorosamente sgrassate e, dopo lo sgrassaggio, utilizzare aria secca priva di olio o azoto per soffiare.
(2) Per la saldatura è necessario utilizzare la saldatura ad arco di argon o la saldatura ad arco.

3.Precauzioni operative
(1) La valvola dell'ossigeno deve essere aperta e chiusa lentamente. L'operatore deve stare sul lato della valvola e aprirla tutta in una volta.
(2) È severamente vietato utilizzare ossigeno per soffiare sulla tubazione o utilizzare ossigeno per verificare perdite e pressione.
(3) Gli scopi, i metodi e le condizioni dell'operazione devono essere spiegati e stipulati in dettaglio in anticipo.
(4) Le valvole manuali dell'ossigeno con un diametro superiore a 70 mm possono essere azionate quando la differenza di pressione tra la parte anteriore e quella posteriore della valvola è ridotta entro 0,3 MPa.

4.Precauzioni per la manutenzione
(1) La tubazione dell'ossigeno deve essere controllata e manutenuta frequentemente, rimossa la ruggine e verniciata una volta ogni 3-5 anni.
(2) La valvola di sicurezza e il manometro sulla tubazione devono essere controllati regolarmente, una volta all'anno.
(3) Perfezionare il dispositivo di messa a terra.
(4) Prima dell'azionamento della fiamma, è necessario eseguire la sostituzione e lo spurgo. Il contenuto di ossigeno nel gas soffiato dovrebbe essere compreso tra il 18% e il 23%.
(5) La selezione di valvole, flange, guarnizioni, tubi e raccordi deve essere conforme alle normative pertinenti dei regolamenti tecnici sulla sicurezza dell'ossigeno e dei gas correlati (GB16912-1997).
(6) Stabilire file tecnici e formare il personale operativo e di manutenzione.

5.Altre misure di sicurezza
(1) Fare in modo che il personale di costruzione, manutenzione e funzionamento presti attenzione alla sicurezza.
(2) Migliorare la vigilanza dei gestori.
(3) Migliorare il livello della scienza e della tecnologia.
(4) Migliorare continuamente il programma di erogazione dell'ossigeno.

Conclusione
Il vero motivo per vietare la valvola a saracinesca è in realtà che la superficie di tenuta della valvola a saracinesca sarà danneggiata dall'attrito dovuto ai movimenti relativi delle superfici di tenuta (cioè l'apertura e la chiusura della valvola). Una volta che la superficie di tenuta è danneggiata, dalla superficie di tenuta cadrà della polvere di ferro. Tale polvere di ferro minuscolo è facile da prendere fuoco, e questo è il vero pericolo.

Infatti, le valvole a saracinesca sono vietate sulle tubazioni dell'ossigeno. Anche altre valvole come le valvole a globo sono soggette a incidenti. Anche la superficie di tenuta della valvola a globo sarà danneggiata e potrebbe verificarsi anche un pericolo. L'esperienza di molte aziende è che le valvole realizzate con leghe a base di rame vengono adottate per le tubazioni dell'ossigeno al posto delle valvole in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile.

Le valvole in lega a base di rame presentano i vantaggi di elevata resistenza meccanica, resistenza all'usura e buona sicurezza (nessuna elettricità statica). Il vero motivo è che la superficie di tenuta della saracinesca è molto facile da indossare, con conseguente limatura di ferro. Per quanto riguarda la riduzione delle prestazioni di sigillatura non è il problema.

Infatti, molte tubazioni ossigeno che non utilizzano valvole a saracinesca hanno anche incidenti di esplosione, che generalmente si verificano nel momento in cui la differenza di pressione tra i due lati della valvola è grande e la valvola viene aperta rapidamente. Molti incidenti hanno anche dimostrato che le fonti di accensione ei combustibili sono la causa ultima. Vietare l'uso della saracinesca è solo un mezzo per controllare i combustibili, e lo scopo è lo stesso della rimozione regolare di ruggine, sgrassaggio e divieto di olio. Per quanto riguarda il controllo della portata e il miglioramento della messa a terra statica, è necessario eliminare la fonte di accensione. Secondo me, il materiale della valvola è il primo fattore. Problemi simili si verificano sulle condutture dell'idrogeno. La nuova specifica ha rimosso le parole di vietare le valvole a saracinesca, che ne è una chiara prova. La chiave è trovare la ragione. Molte aziende in realtà non si preoccupano della pressione di esercizio, ma adottano valvole in lega a base di rame. Si verificheranno anche incidenti esplosivi. Pertanto, controllare la fonte del fuoco e i combustibili, mantenere con cura la condotta e prestare attenzione alla sicurezza sono i più critici.