Kodėl draudžiama naudoti vartų vožtuvus deguonies vamzdynuose?

Pagal GB 16912 Deguonies ir susijusių dujų saugos techninių reglamentų vožtuvų medžiagų taisykles, kai slėgis yra didesnis nei 0,1MPa, griežtai draudžiama naudotivartų vožtuvai. Kai slėgis yra nuo 0,1 iki 0,6MPa, vožtuvo diskas turi būti pagamintas iš nerūdijančio plieno. Kai slėgis yra nuo 0,6 iki 10MPa, turėtų būti naudojami vožtuvai, pagaminti iš viso nerūdijančio plieno arba vario lydinių. Kai slėgis yra didesnis nei 10MPa, vožtuvai turi būti pagaminti iš visų vario lydinių.
 
Pastaraisiais metais, didėjant deguonies suvartojimui, dauguma deguonies vartotojų deguonies transportavimui naudojo deguonies vamzdynus. Deguonies vamzdynų ir vožtuvų degimo ir sprogimo avarijos retkarčiais įvyksta dėl ilgų vamzdynų ir plataus pasiskirstymo, kartu su staigiu vožtuvų atidarymu ar greitu uždarymu. Todėl labai svarbu išsamiai išanalizuoti paslėptą deguonies vamzdyno pavojų ir pavojų ir imtis atitinkamų priemonių.
 
Kelių bendrų deguonies vamzdynų ir vožtuvų degimo ir sprogimo priežastis

1. Trintis tarp rūdžių, dulkių ir suvirinimo šlako vamzdyne ir vidinės vamzdyno sienos arba vožtuvo prievado sukels aukštą temperatūrą ir sudegs. Ši situacija yra susijusi su priemaišų tipu, dalelių dydžiu ir oro srauto greičiu. Geležies miltelius ir deguonį lengva deginti. Kuo smulkesnis dalelių dydis, tuo mažesnis uždegimo taškas; kuo greitesnis dujų greitis, tuo lengviau degimas tampa.

                 
2. Vamzdyne arba vožtuve yra mažai užsiliepsnojimo taško medžiagų, tokių kaip tepalas ir guma, kurios užsidegs esant dalinai aukštai temperatūrai.

Kelių degiųjų deguonies degiųjų spindulių užsiliepsnojimo taškai esant normaliam slėgiui yra tokie:

 
3. Aukšta temperatūra, kurią sukelia adiabatinis suspaudimas, sudegina degias.
Pavyzdžiui, slėgis prieš vožtuvą yra 15MPa, o temperatūra yra 20°C; slėgis už vožtuvo yra 0.1MPa. Jei vožtuvas atidaromas greitai, deguonies temperatūra už vožtuvo gali siekti 553°C pagal adiabatinę suspaudimo formulę, kuri pasiekė arba viršijo kai kurių medžiagų užsiliepsnojimo tašką.
 
4. Apatinis degiųjų degiųjų spindulių užsiliepsnojimo taškas aukšto slėgio gryname deguonyje yra deguonies vamzdynų ir vožtuvų degimo skatinimas.
Deguonies vamzdynai ir vožtuvai yra labai pavojingi aukšto slėgio grynam deguoniui. Bandymai parodė, kad ugnies detonacijos energija yra atvirkščiai proporcinga slėgio kvadratui, o tai kelia didelę grėsmę deguonies vamzdynams ir vožtuvams.
  
Prevencinės priemonės
1. Projektas turėtų atitikti atitinkamas taisykles ir standartus.
Projektas turėtų atitikti 1981 m. Metalurgijos ministerijos išleistų reglamentų, pvz., Kelių reglamentų dėl geležies ir plieno įmonių deguonies vamzdynų, deguonies ir susijusių dujų saugos techninių reglamentų (GB16912-1997) ir deguonies stočių projektavimo specifikacijų (GB50030-91) reikalavimus.

(1) Didžiausias deguonies srautas anglinio plieno vamzdžiuose turi atitikti šiuos standartus: Kai slėgis yra mažesnis arba lygus 0,1 MPa, srautas turi būti 20 m/s. Kai slėgis yra nuo 0,1 iki 0,6MPa, srauto greitis yra 13m/s. Kai slėgis yra nuo 0,6 iki 1,6MPa, srauto greitis yra 10m/s. Kai slėgis yra nuo 1,6 iki 3,0MPa, srauto greitis yra 8m/s.　
(2) Siekiant išvengti gaisro, už deguonies vožtuvo turi būti prijungta vario pagrindo lydinių arba nerūdijančio plieno vamzdynų sekcija, kurios ilgis yra ne mažiau kaip 5 kartus didesnis už vamzdžio skersmenį ir ne mažesnis kaip 1,5 m.　　
(3) Deguonies vamzdynuose turėtų būti kuo mažiau alkūnių ir dviaukštių. Deguonies vamzdyno alkūnės, kurių darbinis slėgis didesnis nei 0,1MPa, turi būti antspauduotos. Dviflikto galvutės oro srauto kryptis turi būti 45 kampu°iki 60°su pagrindinio vamzdžio oro srauto kryptimi.　　
(4) Užpakalyje suvirintame įgaubtame flanše raudona vario suvirinimo viela naudojama kaip O žiedo sandariklis, kuris yra patikimas deguonies flanšo atsparumo liepsnai sandariklis.　　
(5) Deguonies vamzdynas turi turėti gerą elektros įtaisą. Atsparumas įžeminimo būklams turi būti mažesnis nei 10Ω, o atsparumas tarp flanšų turi būti mažesnis nei 0,03Ω.　　
(6) Dirbtuvių pagrindinio deguonies vamzdyno gale turėtų būti įrengtas ventiliacijos vamzdis, kad būtų lengviau išvalyti ir pakeisti deguonies vamzdyną. Filtras turi būti įrengtas prieš ilgesniam deguonies vamzdynui patenkant į dirbtuvių reguliavimo vožtuvą.
 
2. Įrengimo aspektai
(1) Visos su deguonimi besiliečiančios dalys turi būti griežtai nuriebalinti, o nuriebalinę naudokite sausą orą arba azotą be alyvos.
(2) Suvirinimui turėtų būti naudojamas argono lankinis suvirinimas arba lankinis suvirinimas.
 
3. Eksploatavimo atsargumo priemonės
(1) Deguonies vožtuvas turi būti atidaromas ir uždaromas lėtai. Operatorius turi stovėti vožtuvo šone ir atidaryti viską vienu metu.
(2) Vamzdynui pūsti griežtai draudžiama naudoti deguonį arba naudoti deguonį nuotėkiui ir slėgiui bandyti.
(3) Veiklos tikslai, metodai ir sąlygos paaiškinami ir išsamiai išdėsomi iš anksto.
(4) Rankinius deguonies vožtuvus, kurių skersmuo didesnis kaip 70 mm, leidžiama naudoti, kai slėgio skirtumas tarp vožtuvo priekinės ir galinės dalies sumažinamas iki 0,3 MPa ribos.
 
4. Atsargumo priemonės techninei priežiūrai
(1) Deguonies vamzdynas turėtų būti dažnai tikrinamas ir prižiūrimas, rūdys pašalinamos ir dažomos kartą per 3–5 metus.
(2) Vamzdyno apsauginis vožtuvas ir manometras turėtų būti reguliariai tikrinami kartą per metus.
(3) Patobulinti įžeminimo įtaisą.
(4) Prieš liepsnos operaciją reikia atlikti pakeitimą ir valymą. Deguonies kiekis prapūstose dujose turėtų būti nuo 18% iki 23%.
(5) Vožtuvų, flanšų, tarpiklių, vamzdžių ir jungiamųjų detalių pasirinkimas turėtų atitikti atitinkamas Deguonies ir susijusių dujų saugos techninių reglamentų (GB16912-1997) taisykles.
(6) Parengti technines bylas ir traukinio eksploatavimo bei techninės priežiūros personalą.
 
5. Kitos saugos priemonės
(1) Padaryti statybos, techninės priežiūros ir eksploatavimo personalą atkreipti dėmesį į saugą.
(2) Gerinti vadovų budrumą.
(3) Gerinti mokslo ir technologijų lygį.
(4) Nuolat tobulinti deguonies tiekimo programą.
 
Išvada
Tikroji priežastis, dėl kurios draudžiamas vartų vožtuvas, iš tikrųjų yra ta, kad vartų vožtuvo sandarinimo paviršius bus pažeistas trinties dėl santykinių sandarinimo paviršių judesių (ty vožtuvo atidarymo ir uždarymo). Kai sandarinimo paviršius bus pažeistas, nuo sandarinimo paviršiaus nukris geležies milteliai. Tokius mažus geležies miltelius lengva užsidegti, ir tai yra realus pavojus.
 
Tiesą sakant, deguonies vamzdynuose draudžiami vartų vožtuvai. Kiti vožtuvai, pavyzdžiui, rutuliniai vožtuvai, taip pat patiria nelaimingus atsitikimus. Taip pat bus pažeistas rutulio vožtuvo sandarinimo paviršius, taip pat gali kilti pavojus. Daugelio kompanijų patirtis rodo, kad vožtuvai, pagaminti iš vario lydinių, yra priimami deguonies vamzdynams, o ne angliniam plienui ir nerūdijančio plieno vožtuvams.
 
Vario pagrindu pagaminti lydinio vožtuvai turi didelio mechaninio stiprumo, atsparumo dilimui ir geros saugos privalumus (be statinės elektros). Tikroji priežastis yra ta, kad vartų vožtuvo sandarinimo paviršius yra labai lengva dėvėti, todėl geležies padavimai. Kalbant apie sandarinimo našumo sumažėjimą, tai nėra problema.

Tiesą sakant, daugelis deguonies vamzdynų, kuriuose nenaudojami vartų vožtuvai, taip pat turi sprogimo avarijas, kurios paprastai įvyksta tuo metu, kai slėgio skirtumas tarp dviejų vožtuvo pusių yra didelis ir vožtuvas greitai atidaromas. Daugelis nelaimingų atsitikimų taip pat parodė, kad uždegimo šaltiniai ir degieji yra pagrindinė priežastis. Draudimas naudoti vartų vožtuvą yra tik priemonė degioms lėšoms kontroliuoti, o tikslas yra toks pat, kaip ir reguliarus rūdžių pašalinimas, riebalų šalinimas ir alyvos draudimas. Kalbant apie srauto valdymą ir statinio įžeminimo gerinimą, reikia pašalinti uždegimo šaltinį. Mano nuomone, vožtuvo medžiaga yra pirmasis veiksnys. Panašios problemos kyla dėl vandenilio vamzdynų. Naujoji specifikacija pašalino vartų vožtuvų uždraudimo žodžius, o tai yra aiškus įrodymas. Svarbiausia yra rasti priežastį. Daugeliui įmonių iš tikrųjų nerūpi darbinis slėgis, bet priima vario pagrindu pagamintus lydinio vožtuvus. Taip pat įvyks sprogimo avarijos. Todėl svarbiausia kontroliuoti gaisro šaltinį ir degiąsias žaliavas, atidžiai prižiūrėti vamzdyną ir atkreipti dėmesį į saugumą.