氧氣管道為(wèi)何禁止使用(yòng)閘閥？

按照《GB 16912 氧氣及相關氣體(tǐ)安(ān)全技(jì )術規程》中(zhōng)關于閥門材質(zhì)的規定：壓力大于0.1MPa時，嚴禁使用(yòng)閘閥，0.1MPa<p≤0.6mpa時，閥瓣采用(yòng)不鏽鋼，0.6MPa<p≤10mpa時，全不鏽鋼或全銅基合金閥門，P>10MPa時，全銅基合金。

 

近年來，随着氧氣用(yòng)量的增加，用(yòng)氧大戶都采用(yòng)氧氣管道輸送。由于管路長(cháng)，分(fēn)布廣，再加上急開或速閉閥門，造成氧氣管道和閥門燃燒爆炸的事故時有(yǒu)發生，所以，全面分(fēn)析氧氣管道和冷門存在的隐患、危險，并采取相應的措施是至關重要的。

 

一、幾種常見氧氣管道、閥門燃燒爆炸原因分(fēn)析

1.管道内的鐵鏽、粉塵、焊渣與管道内壁或閥口摩擦産(chǎn)生高溫發生燃燒。

這種情況與雜質(zhì)的種類、粒度及氣流速度有(yǒu)關，鐵粉易與氧氣發生燃燒，且粒度越細，燃點越低；氣速越快，越易發生燃燒。

 

2.管道内或閥門存在油脂、橡膠等低燃點的物(wù)質(zhì)，在局部高溫下引燃。

幾種可(kě)燃物(wù)在氧氣中(zhōng)（常壓下）的燃點：

可(kě)燃物(wù)名(míng)稱       燃點（℃）

潤滑油               273～305

鋼紙墊               304  

橡膠                  130～170

氟橡膠               474  

三氯乙               392

聚四氟乙烯        507                        

 

 

3. 絕熱壓縮産(chǎn)生的高溫使可(kě)燃物(wù)燃燒

例如閥前為(wèi)15MPa，溫度為(wèi)20℃，閥後為(wèi)常壓0.1MPa，若将閥門快速打開，閥後氧氣溫度按絕熱壓縮公(gōng)式計算可(kě)達553℃，這已達到或超過某些物(wù)質(zhì)的着火點。

 

4.高壓純氧中(zhōng)可(kě)燃物(wù)的燃點降低是氧氣管道閥門燃燒的誘因

氧氣管道和閥門在高壓純氧中(zhōng)，其危險性是非常大的，試驗證明，着火的引爆能(néng)與壓力平方成反比，這些對氧氣管道和閥門構成了極大的威脅。

 

二、防範措施

1.設計應符合有(yǒu)關法規、标準規定

設計應符合1981年冶金部頒發的《鋼鐵企業氧氣管網的若幹規定》，以及《氧氣及相關氣體(tǐ)安(ān)全技(jì )術規程》（GB16912-1997）、《氧氣站設計規範》（GB50030-91）等法規标準的要求。

（1） 碳素鋼管中(zhōng)氧氣的最大流速應符合：

碳素鋼管中(zhōng)氧氣的最大流速： 工(gōng)作(zuò)壓力（MPa）  ≤0.1    流速（m/s）20

0.1～0.6      流速（m/s）    13

0.6～1.6        流速（m/s）  10

1.6～3.0 流速（m/s） 8                                  　

（2）為(wèi)防止着火，在氧氣閥門後，均應連接一段其長(cháng)度不少于5倍管徑，且不少于1.5m的銅基合金或不鏽鋼的管道。　　

（3）氧氣管道應盡量少設彎頭和分(fēn)岔頭，工(gōng)作(zuò)壓力高于0.1MPa的氧氣管道彎頭，應采取沖壓成閥型法蘭制作(zuò)。分(fēn)岔頭的氣流方向，應與主管氣流方向成45°到60°角。　　

（4）在對焊凹凸法蘭中(zhōng)，采用(yòng)紫銅焊絲作(zuò)O型密封圈，是氧氣用(yòng)法蘭抗燃性可(kě)靠的密封形式。　　

（5）氧氣管道應有(yǒu)導電(diàn)的良好裝(zhuāng)置，接地電(diàn)阻應小(xiǎo)于10Ω，法蘭間電(diàn)阻應小(xiǎo)于0.03Ω。　　

（6）車(chē)間内主要氧氣管道的末端應加設放散管，以利氧氣管道的吹掃和置換，在較長(cháng)的氧氣管道進入車(chē)間調節閥前，應設過濾器。

 

2.安(ān)裝(zhuāng)注意事項

（1）凡與氧接觸的部位要嚴格脫脂，脫脂後用(yòng)不含油的幹空氣或氮氣吹淨。（2）焊接應采用(yòng)氩弧焊或電(diàn)弧焊。

 

3.操作(zuò)注意事項

（1）開關氧氣閥門時應緩慢進行，操作(zuò)人員應站在閥門的側面，開啓要一次到位。

（2）嚴禁用(yòng)氧氣吹刷管道或用(yòng)氧氣試漏、試壓。

（3）實行操作(zuò)票制度，事先對操作(zuò)目的、方法、條件作(zuò)出較詳細的說明和規定。

（4）直徑大于70mm的手動氧氣閥門，當閥前後壓差縮小(xiǎo)到0.3MPa以内時才允許操作(zuò)。

 

4.維護保養注意事項

（1）氧氣管道要經常檢查維護，除鏽刷漆，每3～5年一次。

（2）管路上的安(ān)全閥、壓力表，要定期校驗，1年1次。

（3）完善接地裝(zhuāng)置。

（4）動火作(zuò)業前，應進行置換，吹掃，吹出氣體(tǐ)中(zhōng)氧含量在18％～23％時為(wèi)合格。

（5）閥門、法蘭、墊片及管材、管件選用(yòng)應符合《氧氣及相關氣體(tǐ)安(ān)全技(jì )術規程》（GB16912-1997）的有(yǒu)關規定。

（6）建立技(jì )術檔案，培訓操作(zuò)，檢修，維護人員。

 

5.其他(tā)安(ān)全措施

（1）提高施工(gōng)、檢修及操作(zuò)人員對安(ān)全的重視程度。

（2）提高管理(lǐ)人員的警惕性。

（3）提高科(kē)學(xué)技(jì )術水平。

（4）不斷完善送氧方案。

 

總  結：

真正導緻禁用(yòng)閘閥的原因其實就是因為(wèi)閘閥的密封面在相對運動（即閥門的開關）中(zhōng)會因摩擦而引起擦傷損壞，一旦損壞，則有(yǒu)“鐵粉”自密封面處脫落，這樣細小(xiǎo)顆粒的鐵粉很(hěn)容易着火燃燒，這才是真正危險所在。

 

事實上，氧氣管道上禁用(yòng)閘閥，其他(tā)的截止閥一樣有(yǒu)事故發生，截止閥的密封面一樣會損壞，一樣有(yǒu)可(kě)能(néng)發生危險，很(hěn)多(duō)企業的經驗就是氧氣管道全部采用(yòng)銅基合金閥門，不用(yòng)碳鋼、不鏽鋼閥門。

 

銅基合金閥門具(jù)有(yǒu)機械強度高，耐磨損、安(ān)全性好（不産(chǎn)生靜電(diàn)）等優點，所以真正的原因是因為(wèi)閘閥的密封面極易磨損而産(chǎn)生的鐵屑才是罪魁禍首，至于密封性下降與否不是關鍵。

 

事實上很(hěn)多(duō)未采用(yòng)閘閥的氧氣管道一樣出現爆炸事故，一般都出現在閥門兩側壓差較大，閥門開啓較快的瞬間，多(duō)次事故也表明，着火源和可(kě)燃物(wù)是最終的原因，禁用(yòng)閘閥不過是控制可(kě)燃物(wù)的一種手段而已，和定期清除鐵鏽、脫脂、禁油等手段的目的都是一樣的，至于控制流速、做好靜電(diàn)接地等是消除着火源。個人認為(wèi)閥門材質(zhì)是第一因素，在氫氣管道上也出現類似的問題，新(xīn)規範已經将“禁用(yòng)閘閥”的字眼去掉了，就是個明證，關鍵得找到原因，很(hěn)多(duō)企業其實根本不管操作(zuò)壓力，一律強行采用(yòng)銅基合金閥，但一樣有(yǒu)爆炸的事故出現，所以控制着火源和可(kě)燃物(wù)，精(jīng)心維護，緊繃安(ān)全這根弦才是最關鍵的。