Pourquoi est-il interdit d'utiliser des robinets-vannes dans les canalisations d'oxygène ?

Selon les réglementations des matériaux de vanne dans GB 16912 Règlement technique sur la sécurité de l'oxygène et des gaz connexes, lorsque la pression est supérieure à 0,1 MPa, il est strictement interdit d'utiliserVannes.Lorsque la pression est comprise entre 0,1 et 0,6 MPa, le disque de la vanne doit être en acier inoxydable. Lorsque la pression est comprise entre 0,6 et 10 MPa, des vannes en acier inoxydable ou en alliages à base de cuivre doivent être utilisées. Lorsque la pression est supérieure à 10 MPa, les vannes doivent être fabriquées à partir de tous les alliages à base de cuivre.

Ces dernières années, avec l'augmentation de la consommation d'oxygène, la plupart des utilisateurs d'oxygène ont utilisé des canalisations d'oxygène pour le transport de l'oxygène. Des accidents de brûlure et d'explosion de conduites d'oxygène et de vannes se produisent de temps en temps en raison des longues conduites et de la large distribution, couplés à l'ouverture soudaine ou à la fermeture rapide des vannes. Par conséquent, il est crucial d'analyser de manière approfondie le danger et le danger cachés de la canalisation d'oxygène et de prendre les mesures correspondantes.

Analyse des causes de combustion et d'explosion de plusieurs canalisations et vannes d'oxygène courantes

1. Le frottement entre la rouille, la poussière et les scories de soudage dans le pipeline et la paroi interne du pipeline ou l'orifice de la vanne provoquera une température élevée et des brûlures. Cette situation est liée au type, à la taille des particules et à la vitesse du flux d'air des impuretés. Fer la poudre et l'oxygène sont faciles à brûler. Plus la granulométrie est fine, plus le point d'inflammation est bas ; plus la vitesse du gaz est rapide, plus la combustion devient facile.

2. Il y a des substances à faible point d'inflammation telles que la graisse et le caoutchouc dans le pipeline ou la vanne, qui s'enflammeront à une température partielle élevée.

Les points d'inflammation de plusieurs combustibles dans l'oxygène sous pression normale sont les suivants :

3. La température élevée générée par la compression adiabatique brûle les combustibles.
Par exemple, la pression devant la vanne est de 15MPa et la température est de 20°C ; la pression derrière la vanne est de 0,1 MPa. Si la vanne est ouverte rapidement, la température de l'oxygène derrière la vanne peut atteindre 553°C selon la formule de compression adiabatique, qui ont atteint ou dépassé le point d'inflammation de certaines substances.

4. Le point d'inflammation inférieur des combustibles dans l'oxygène pur à haute pression est l'incitation à la combustion des conduites d'oxygène et des vannes.
Les canalisations et les vannes d'oxygène sont extrêmement dangereuses dans l'oxygène pur à haute pression. Des tests ont montré que l'énergie de détonation du feu est inversement proportionnelle au carré de la pression, ce qui constitue une grande menace pour les canalisations d'oxygène et les vannes.

Mesures préventives
1. La conception doit être conforme aux réglementations et normes applicables.
La conception doit être conforme aux exigences des réglementations telles que plusieurs réglementations pour les conduites d'oxygène des entreprises sidérurgiques publiées par le ministère de la métallurgie en 1981, les réglementations techniques sur la sécurité de l'oxygène et des gaz connexes (GB16912-1997) et les spécifications de conception des stations d'oxygène (GB50030-91).

(1) Le débit maximal d'oxygène dans les tuyaux en acier au carbone doit être conforme aux normes suivantes : lorsque la pression est inférieure ou égale à 0,1 MPa, le débit doit être de 20 m/s. Lorsque la pression est comprise entre 0,1 et 0,6 MPa, la vitesse d'écoulement est de 13 m/s. Lorsque la pression est comprise entre 0,6 et 1,6 MPa, la vitesse d'écoulement est de 10 m/s. Lorsque la pression est comprise entre 1,6 et 3,0 MPa, la vitesse d'écoulement est de 8 m/s.　
(2) Afin de prévenir les incendies, une section de canalisations en alliage à base de cuivre ou en acier inoxydable d'une longueur d'au moins 5 fois le diamètre du tuyau et d'au moins 1,5 m doit être connectée derrière la vanne d'oxygène.　　
(3) Les canalisations d'oxygène devraient avoir le moins de coudes et de bifurcations possible. Les coudes de canalisation d'oxygène avec une pression de service supérieure à 0,1 MPa doivent être estampés. La direction du flux d'air de la tête de bifurcation doit être à un angle de 45° à 60° avec la direction du flux d'air du tuyau principal.　　
(4) Dans la bride concave-convexe soudée bout à bout, le fil de soudage en cuivre rouge est utilisé comme joint torique, qui est une étanchéité fiable pour la résistance aux flammes de la bride à oxygène.　　
(5) La canalisation d'oxygène doit avoir un bon appareil électrique. La résistance de mise à la terre doit être inférieure à 10Ω, et la résistance entre les brides doit être inférieure à 0,03Ω.　　
(6) Un tube de ventilation doit être installé à l'extrémité de la canalisation principale d'oxygène dans l'atelier pour faciliter la purge et le remplacement de la canalisation d'oxygène. Un filtre doit être installé avant que la canalisation d'oxygène la plus longue n'entre dans la vanne de régulation de l'atelier.

2.Considérations relatives à l'installation
(1) Toutes les pièces en contact avec l'oxygène doivent être strictement dégraissées et, après dégraissage, utiliser de l'air sec sans huile ou de l'azote pour souffler.
(2) Le soudage à l'arc sous argon ou le soudage à l'arc doit être utilisé pour le soudage.

3. Précautions d'utilisation
(1) La vanne d'oxygène doit être ouverte et fermée lentement. L'opérateur doit se tenir sur le côté de la vanne et l'ouvrir en une seule fois.
(2) Il est strictement interdit d'utiliser de l'oxygène pour souffler le pipeline ou d'utiliser de l'oxygène pour tester les fuites et la pression.
(3) Les objectifs, les méthodes et les conditions d'exploitation doivent être expliqués et stipulés en détail à l'avance.
(4) Les vannes manuelles à oxygène d'un diamètre supérieur à 70 mm peuvent être actionnées lorsque la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la vanne est réduite à 0,3 MPa près.

4.Précautions d'entretien
(1) La canalisation d'oxygène doit être vérifiée et entretenue fréquemment, la rouille enlevée et peinte une fois tous les 3 à 5 ans.
(2) La soupape de sécurité et le manomètre sur la canalisation doivent être vérifiés régulièrement, une fois par an.
(3) Perfectionnez le dispositif de mise à la terre.
(4) Avant le fonctionnement de la flamme, le remplacement et la purge doivent être effectués. La teneur en oxygène du gaz soufflé doit être comprise entre 18 % et 23 %.
(5) La sélection des vannes, brides, joints, tuyaux et raccords doit être conforme aux réglementations pertinentes des réglementations techniques sur la sécurité de l'oxygène et des gaz connexes (GB16912-1997).
(6) Établir des dossiers techniques et former le personnel d'exploitation et de maintenance.

5.Autres mesures de sécurité
(1) Faire en sorte que le personnel de construction, d'entretien et d'exploitation fasse attention à la sécurité.
(2) Améliorer la vigilance des managers.
(3) Améliorer le niveau de la science et de la technologie.
(4) Améliorer continuellement le programme d'administration d'oxygène.

Conclusion
La vraie raison de l'interdiction du robinet-vanne est en fait que la surface d'étanchéité du robinet-vanne sera endommagée par le frottement dû aux mouvements relatifs des surfaces d'étanchéité (c'est-à-dire l'ouverture et la fermeture du robinet). Une fois que la surface d'étanchéité est endommagée, il y aura de la poudre de fer tombant de la surface d'étanchéité. Une telle poudre de fer minuscule est facile à prendre feu, et c'est le vrai danger.

En effet, les robinets-vannes sont interdits sur les canalisations d'oxygène. D'autres vannes comme les vannes à soupape sont également sujettes à des accidents. La surface d'étanchéité du robinet à soupape sera également endommagée et un danger peut également survenir. L'expérience de nombreuses entreprises est que les vannes en alliages à base de cuivre sont adoptées pour les canalisations d'oxygène au lieu des vannes en acier au carbone et en acier inoxydable.

Les vannes en alliage à base de cuivre présentent les avantages d'une résistance mécanique élevée, d'une résistance à l'usure et d'une bonne sécurité (pas d'électricité statique). La vraie raison est que la surface d'étanchéité du robinet-vanne est très facile à porter, ce qui entraîne des limaille de fer. Quant à la diminution des performances d'étanchéité, ce n'est pas le problème.

En effet, de nombreuses canalisations d'oxygène qui n'utilisent pas de robinets-vannes ont également des accidents d'explosion, qui surviennent généralement au moment où la différence de pression entre les deux côtés de la vanne est importante et que la vanne s'ouvre rapidement. De nombreux accidents ont également montré que les sources d'inflammation et les combustibles sont la cause ultime. L'interdiction d'utiliser le robinet-vanne n'est qu'un moyen de contrôler les combustibles, et le but est le même que l'élimination régulière de la rouille, le dégraissage et l'interdiction d'huile. Quant au contrôle du débit et à l'amélioration de la mise à la terre statique, il s'agit d'éliminer la source d'inflammation. À mon avis, le matériau de la valve est le premier facteur. Des problèmes similaires se produisent sur les pipelines d'hydrogène. La nouvelle spécification a supprimé les mots d'interdiction des vannes à guillotine, ce qui en est une preuve évidente. La clé est de trouver la raison. En fait, de nombreuses entreprises ne se soucient pas de la pression de fonctionnement, mais adoptent des vannes en alliage à base de cuivre. Des accidents d'explosion se produiront également. Par conséquent, contrôler la source d'incendie et les combustibles, entretenir soigneusement le pipeline et prêter attention à la sécurité sont les plus critiques.