¿Por qué está prohibido utilizar válvulas de compuerta en tuberías de oxígeno?

De acuerdo con las regulaciones de materiales de la válvula en el Reglamento Técnico de Seguridad de Oxígeno y Gas Relacionado GB 16912, cuando la presión es superior a 0,1 MPa, está estrictamente prohibido su uso.válvulas de compuerta.Cuando la presión esté entre 0.1 y 0.6MPa, el disco de la válvula debe estar hecho de acero inoxidable. Cuando la presión está entre 0,6 y 10 MPa, se deben utilizar válvulas fabricadas completamente con acero inoxidable o aleaciones a base de cobre. Cuando la presión es superior a 10 MPa, las válvulas deben fabricarse con todas las aleaciones a base de cobre.

En los últimos años, con el aumento del consumo de oxígeno, la mayoría de los usuarios de oxígeno han utilizado tuberías de oxígeno para el transporte de oxígeno. Los accidentes con quemaduras y explosiones de tuberías y válvulas de oxígeno ocurren de vez en cuando debido a las tuberías largas y la amplia distribución, junto con la apertura repentina o el cierre rápido de las válvulas. Por lo tanto, analizar exhaustivamente el peligro oculto y el peligro de la tubería de oxígeno y tomar las medidas correspondientes es crucial.

Análisis de causas de combustión y explosión de varias tuberías y válvulas de oxígeno comunes

1. La fricción entre el óxido, el polvo y la escoria de soldadura en la tubería y la pared interna de la tubería o el puerto de la válvula causará alta temperatura y quemaduras. Esta situación está relacionada con el tipo, tamaño de partícula y velocidad del flujo de aire de las impurezas. El polvo y el oxígeno son fáciles de quemar. Cuanto más fina sea la partícula, menor será el punto de ignición; Cuanto más rápida es la velocidad del gas, más fácil se vuelve la combustión.

2. Hay sustancias de bajo punto de ignición, como grasa y caucho, en la tubería o la válvula, que se encenderán a temperaturas parcialmente altas.

Los puntos de ignición de varios combustibles en oxígeno a presión normal son los siguientes:

3. La alta temperatura generada por la compresión adiabática quema combustibles.
Por ejemplo, la presión en el frente de la válvula es de 15 MPa y la temperatura es de 20°C; la presión detrás de la válvula es 0.1MPa. Si la válvula se abre rápidamente, la temperatura del oxígeno detrás de la válvula puede alcanzar 553ºC.°C según la fórmula de compresión adiabática, que han alcanzado o superado el punto de ignición de algunas sustancias.

4. El punto de ignición más bajo de los combustibles en oxígeno puro a alta presión es la inducción de la combustión de tuberías y válvulas de oxígeno.
Las tuberías y válvulas de oxígeno son extremadamente peligrosas en oxígeno puro a alta presión. Las pruebas han demostrado que la energía de detonación del fuego es inversamente proporcional al cuadrado de la presión, lo que representa una gran amenaza para las tuberías y válvulas de oxígeno.

Medidas preventivas
1. El diseño debe cumplir con los reglamentos y normas pertinentes.
El diseño debe cumplir con los requisitos de las regulaciones tales como Varias Regulaciones para Tuberías de Oxígeno de Empresas del Hierro y Acero emitidas por el Ministerio de Metalurgia en 1981, Regulaciones Técnicas de Seguridad de Oxígeno y Gas Relacionado (GB16912-1997) y Especificaciones de Diseño de Estaciones de Oxígeno (GB50030-91).

(1) El caudal máximo de oxígeno en las tuberías de acero al carbono debe cumplir con los siguientes estándares: Cuando la presión es menor o igual a 0.1MPa, el caudal debe ser 20 m / s. Cuando la presión está entre 0,1 y 0,6 MPa, la velocidad del flujo es de 13 m / s. Cuando la presión está entre 0,6 y 1,6 MPa, la velocidad del flujo es de 10 m / s. Cuando la presión está entre 1.6 y 3.0MPa, la velocidad del flujo es de 8 m / s.　
(2) Para prevenir incendios, una sección de tuberías de acero inoxidable o aleaciones a base de cobre con una longitud de no menos de 5 veces el diámetro de la tubería y no menos de 1,5 m debe conectarse detrás de la válvula de oxígeno.　　
(3) Las tuberías de oxígeno deben tener la menor cantidad posible de codos y bifurcaciones. Los codos de las tuberías de oxígeno con una presión de trabajo superior a 0,1 MPa deben estamparse. La dirección del flujo de aire del cabezal de bifurcación debe estar en un ángulo de 45° hasta 60° con la dirección del flujo de aire de la tubería principal.　　
(4) En la brida cóncava-convexa soldada a tope, el alambre de soldadura de cobre rojo se utiliza como sello Oring, que es un sellado confiable para la resistencia a las llamas de la brida de oxígeno.　　
(5) La tubería de oxígeno debe tener un buen dispositivo eléctrico. La resistencia a tierra debe ser menor a 10Ω, y la resistencia entre las bridas debe ser inferior a 0,03Ω.　　
(6) Se debe instalar un tubo de ventilación al final de la tubería de oxígeno principal en el taller para facilitar la purga y reemplazo de la tubería de oxígeno. Se debe instalar un filtro antes de que la tubería de oxígeno más larga ingrese a la válvula reguladora del taller.

2.Consideraciones de instalación
(1) Todas las piezas que estén en contacto con oxígeno deben desengrasarse estrictamente y, después de desengrasar, use aire seco sin aceite o nitrógeno para soplar.
(2) La soldadura por arco de argón o la soldadura por arco deben usarse para soldar.

3.precauciones de funcionamiento
(1) La válvula de oxígeno debe abrirse y cerrarse lentamente. El operador debe pararse en el costado de la válvula y abrirla de una vez.
(2) Está estrictamente prohibido usar oxígeno para soplar la tubería o usar oxígeno para probar fugas y presión.
(3) Los propósitos, métodos y condiciones de operación se explicarán y estipularán en detalle con anticipación.
(4) Las válvulas de oxígeno manuales con un diámetro superior a 70 mm se pueden operar cuando la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera de la válvula se reduce a 0,3 MPa.

4.Precauciones de mantenimiento
(1) La tubería de oxígeno debe revisarse y mantenerse con frecuencia, eliminar el óxido y pintarse una vez cada 3 a 5 años.
(2) La válvula de seguridad y el manómetro de la tubería deben revisarse periódicamente, una vez al año.
(3) Perfeccione el dispositivo de puesta a tierra.
(4) Antes de la operación de llama, se debe realizar el reemplazo y la purga. El contenido de oxígeno en el gas soplado debe estar entre el 18% y el 23%.
(5) La selección de válvulas, bridas, empaquetaduras, tuberías y accesorios debe cumplir con las regulaciones relevantes de las Regulaciones Técnicas de Seguridad del Oxígeno y Gas Relacionado (GB16912-1997).
(6) Establecer archivos técnicos y capacitar al personal de operación y mantenimiento.

5.Otras medidas de seguridad
(1) Hacer que el personal de construcción, mantenimiento y operación preste atención a la seguridad.
(2) Mejorar la vigilancia de los gerentes.
(3) Mejorar el nivel de ciencia y tecnología.
(4) Mejorar continuamente el programa de suministro de oxígeno.

Conclusión
La verdadera razón para prohibir la válvula de compuerta es en realidad que la superficie de sellado de la válvula de compuerta se dañará por la fricción debido a los movimientos relativos de las superficies de sellado (es decir, la apertura y el cierre de la válvula). Una vez que la superficie de sellado está dañada, caerá polvo de hierro de la superficie de sellado. Este polvo de hierro diminuto es fácil de incendiar, y este es el peligro real.

De hecho, las válvulas de compuerta están prohibidas en las tuberías de oxígeno. Otras válvulas como las válvulas de globo también están sujetas a accidentes. La superficie de sellado de la válvula de globo también se dañará y también puede ocurrir peligro. La experiencia de muchas empresas es que las válvulas fabricadas con aleaciones a base de cobre se adoptan para tuberías de oxígeno en lugar de válvulas de acero al carbono y acero inoxidable.

Las válvulas de aleación a base de cobre tienen las ventajas de una alta resistencia mecánica, resistencia al desgaste y buena seguridad (sin electricidad estática). La verdadera razón es que la superficie de sellado de la válvula de compuerta es muy fácil de usar, lo que resulta en limaduras de hierro. En cuanto a la disminución del rendimiento de sellado, no es el problema.

De hecho, muchas tuberías de oxígeno que no usan válvulas de compuerta también tienen accidentes de explosión, que generalmente ocurren en el momento en que la diferencia de presión entre los dos lados de la válvula es grande y la válvula se abre rápidamente. Muchos accidentes también han demostrado que las fuentes de ignición y los combustibles son la causa última. Prohibir el uso de la válvula de compuerta es solo un medio para controlar los combustibles, y el propósito es el mismo que la eliminación regular de óxido, desengrasado y prohibición de aceite. En cuanto a controlar el caudal y mejorar la conexión a tierra estática, es necesario eliminar la fuente de ignición. En mi opinión, el material de la válvula es el primer factor. Problemas similares ocurren en las tuberías de hidrógeno. La nueva especificación ha eliminado las palabras que prohíben las válvulas de compuerta, lo cual es una prueba clara. La clave es encontrar la razón. En realidad, muchas empresas no se preocupan por la presión de funcionamiento, sino que adoptan válvulas de aleación a base de cobre. También se producirán accidentes por explosión. Por lo tanto, controlar la fuente del fuego y los combustibles, mantener cuidadosamente la tubería y prestar atención a la seguridad son los aspectos más críticos.