Причины взрывов кислородных трубопроводов и клапанов, а также меры предотвращения

Thread Content

I. Анализ причин возгорания и взрыва у нескольких распространенных типов трубопроводов для кислорода и клапанов 1. Ржавчина, пыль и шлак внутри трубопровода при трении о внутренние стенки трубопровода или отверстия клапанов создают высокую температуру, что приводит к возгоранию. Это явление связано с видом примесей, их размером и скоростью потока воздуха. Железная пыль легко воспламеняется при контакте с кислородом; чем меньше размер частиц, тем ниже температура воспламенения ； Чем выше скорость потока воздуха, тем легче происходит горение. 2. В трубопроводах или клапанах могут находиться вещества с низкой температурой горения, такие как масла и резина, которые могут воспламениться при локальном повышении температуры. Температуры воспламенения нескольких горючих веществ в кислороде (при нормальном давлении): 3. Высокая температура, возникающая в результате изолируемого сжатия, приводит к горению горючих веществ. Например, если давление перед клапаном составляет 15 МПа, а температура — 20°C, то давление за клапаном при нормальном давлении 0,1 МПа. Если клапан откроется быстро, температура кислорода за клапаном может достигнуть 553°C согласно формуле изолируемого сжатия. Эта температура уже равна или превышает температуру воспламенения некоторых веществ. Снижение температуры воспламенения горючих веществ в условиях высокого давления чистого кислорода является причиной возгорания клапанов в кислородных трубопроводах. В условиях высокого давления чистого кислорода кислородные трубопроводы и клапаны представляют огромную опасность. Эксперименты показали, что энергия возгорания обратно пропорциональна квадрату давления; это создает серьезную угрозу для кислородных трубопроводов и клапанов. II. Меры предосторожности 1. Проектирование должно соответствовать соответствующим законодательным нормам и стандартам. Оно должно соответствовать «Некоторым положениям, касающимся сетей кислородных трубопроводов на металлургических предприятиях», изданным Министерством металлургии в 1981 году, а также требованиям «Технических правил безопасности при использовании кислорода и связанных с ним газов» (GB16912-1997), «Стандартов проектирования станций кислорода» (GB50030-91) и других нормативных документов. (1) Максимальная скорость потока кислорода в углеродных стальных трубах должна соответствовать значениям, приведённым в таблице ниже. Максимальная скорость потока кислорода в углеродных стальных трубах: (2) Для предотвращения возгорания после клапана кислорода должен быть присоединен участок трубы из медного сплава или нержавеющей стали длиной не менее 5 раз диаметра трубы и не менее 1,5 м. (3) В трубопроводах для кислорода следует максимально сокращать количество изгибов и разветвлений. У изгибов трубопроводов для кислорода, работающих при давлении выше 0,1 МПа, следует использовать фланцы, изготовленные путем штамповки в форме клапана. Направление потока воздуха у разветвления должно образовывать угол от 45° до 60° с направлением основного потока воздуха. (4) При соединении фланцев с выпуклыми и вогнутыми поверхностями для создания надежного уплотнения используется медный электрод в качестве уплотнительной прокладки типа O; это является надежным способом обеспечения огнестойкости фланцев, предназначенных для использования с кислородом. (5) В трубопроводах для подачи кислорода должны быть установлены эффективные устройства для передачи электрического тока; сопротивление заземления должно быть менее 10 Ом, а сопротивление между фланцами — менее 0,03 Ом. (6) На концах основных трубопроводов с кислородом в цеху должны быть установлены выпускные трубы для удобства промывки и замены кислорода в трубопроводах. Перед регулирующими клапанами, через которые проходят длинные трубопроводы с кислородом, необходимо устанавливать фильтры. 2. Внимание при установке (1) Все участки, находящиеся в контакте с кислородом, необходимо тщательно обезжирить. После этого их следует прочистить с помощью сухого воздуха или азота, не содержащих масел. (2) Для сварки следует использовать дуговую сварку аргоном или дуговую сварку. 3. Меры предосторожности при работе (1) Переключать клапан кислорода следует медленно; оператор должен стоять сбоку от клапана, причем его необходимо открыть полностью сразу. (2) Категорически запрещается использовать кислород для чистки труб или для проверки герметичности и прочности под давлением. (3) Внедряется система операционных приказов, согласно которой заранее дается детальное описание и определение целей, методов и условий выполнения операций. (4) Ручные кислородные клапаны с диаметром более 70 мм допускаются к эксплуатации только тогда, когда разница давлений перед и за клапаном снижается до уровня не более 0,3 МПа. 4. Меры по техническому обслуживанию (1) Трубопроводы для подачи кислорода необходимо регулярно проверять и обслуживать: удалять ржавчину, покрывать краской — каждые 3–5 лет. (2) Регуляторы давления и манометры на трубопроводах необходимо периодически калибровать — 1 раз в год. (3) Усовершенствовать систему заземления. (4) Перед проведением работ с открытым огнем необходимо осуществить замену газа и его прочистку; допускается уровень кислорода в выходящем газе в пределах 18%–23%. (5) Выбор клапанов, фланцев, прокладок, а также труб и фитингов должен соответствовать соответствующим положениям «Технических правил безопасности при использовании кислорода и связанных с ним газов» (GB16912-1997). (6) Создание технической документации, обучение операторов, персонала, ответственного за ремонт и техническое обслуживание. 5. Другие меры безопасности (1) Повышение уровня осведомленности рабочих, занимающихся строительством, техническим обслуживанием и эксплуатацией, о важности безопасности. (2) Повысить бдительность руководителей. (3) Повышение уровня науки и техники. (4) Постоянное совершенствование схемы подачи кислорода.