Mengapa Ia Dilarang Menggunakan Injap Pintu dalam Saluran Paip Oksigen?

Menurut peraturan bahan injap dalam GB 16912 Oksigen dan Peraturan Teknikal Keselamatan Gas Berkaitan, apabila tekanan lebih besar daripada 0.1MPa, adalah dilarang sama sekali untuk digunakaninjap pintu gerbang. Apabila tekanan antara 0.1 dan 0.6MPa, cakera injap harus dibuat dari keluli tahan karat. Apabila tekanan adalah antara 0.6 dan 10MPa, injap yang diperbuat daripada semua keluli tahan karat atau aloi berasaskan tembaga harus digunakan. Apabila tekanan lebih besar daripada 10MPa, injap harus dibuat dari semua aloi berasaskan tembaga.
 
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan penggunaan oksigen, kebanyakan pengguna oksigen telah menggunakan saluran paip oksigen untuk pengangkutan oksigen. Kemalangan pembakaran dan meletup saluran paip oksigen dan injap berlaku dari semasa ke semasa kerana saluran paip panjang dan pengedaran yang luas, ditambah pula dengan pembukaan secara tiba-tiba atau penutupan injap cepat. Oleh itu, secara komprehensif menganalisis bahaya dan bahaya tersembunyi saluran paip oksigen dan mengambil langkah-langkah yang sepadan adalah penting.
 
Menyebabkan analisis pembakaran dan letupan beberapa saluran paip oksigen biasa dan injap

1. Pergeseran antara papak karat, habuk dan kimpalan dalam saluran paip dan dinding dalaman saluran paip atau pelabuhan injap akan menyebabkan suhu tinggi dan terbakar. Keadaan ini berkaitan dengan jenis, saiz zarah dan halaju aliran udara kekotoran. Serbuk besi dan oksigen mudah dibakar. Lebih halus saiz zarah, semakin rendah titik pencucuhan menjadi; semakin cepat halaju gas, semakin mudah pembakaran menjadi.

                 
2. Terdapat bahan titik pencucuhan yang rendah seperti gris dan getah dalam saluran paip atau injap, yang akan menyala di bawah suhu tinggi separa.

Titik pencucuhan beberapa mudah terbakar dalam oksigen di bawah tekanan biasa adalah seperti berikut:

 
3. Suhu tinggi yang dihasilkan oleh mampatan adiabatik membakar mudah terbakar mudah terbakar.
Sebagai contoh, tekanan di hadapan injap adalah 15MPa dan suhu adalah 20°C; tekanan di sebalik injap ialah 0.1MPa. Jika injap dibuka dengan cepat, suhu oksigen di belakang injap boleh mencapai 553°C mengikut formula mampatan adiabatik, yang telah mencapai atau melebihi titik pencucuhan beberapa bahan.
 
4. Titik pencucuhan yang lebih rendah mudah terbakar dalam oksigen tulen tekanan tinggi adalah dorongan pembakaran saluran paip oksigen dan injap.
Saluran paip oksigen dan injap sangat berbahaya dalam oksigen tulen tekanan tinggi. Ujian telah menunjukkan bahawa tenaga detonasi kebakaran adalah berkadar dengan persegi tekanan, yang menimbulkan ancaman yang besar kepada saluran paip oksigen dan injap.
  
Langkah-langkah pencegahan
1. Reka bentuk hendaklah mematuhi peraturan dan piawaian yang berkaitan.
Reka bentuk ini hendaklah mematuhi keperluan peraturan seperti Beberapa Peraturan bagi Talian Paip Oksigen Perusahaan Besi dan Keluli yang dikeluarkan oleh Kementerian Metallurgy pada tahun 1981, Peraturan-Peraturan Teknikal Keselamatan Gas Oksigen dan Berkaitan (GB16912-1997) dan Spesifikasi Rekabentuk Stesen Oksigen (GB50030-91).

(1) Kadar aliran maksimum oksigen dalam paip keluli karbon perlu memenuhi piawaian berikut: Apabila tekanan kurang daripada atau sama dengan 0.1MPa, kadar aliran harus 20m / s. Apabila tekanan adalah antara 0.1 dan 0.6MPa, halaju aliran adalah 13m / s. Apabila tekanan antara 0.6 hingga 1.6MPa, halaju aliran adalah 10m/s. Apabila tekanan antara 1.6 hingga 3.0MPa, halaju aliran adalah 8m /s.　
(2) Bagi mencegah kebakaran, seksyen aloi berasaskan tembaga atau saluran paip keluli tahan karat dengan panjang tidak kurang daripada 5 kali diameter paip dan tidak kurang daripada 1.5m harus disambungkan di belakang injap oksigen.　　
(3) Saluran paip oksigen sepatutnya mempunyai seberapa sedikit siku dan bifusi yang mungkin. Siku saluran paip oksigen dengan tekanan kerja lebih tinggi daripada 0.1MPa harus dicap. Arah aliran udara kepala bifusi harus berada pada sudut 45°kepada 60°dengan arah aliran udara paip utama.　　
(4) Dalam bebisk konvex-convex butt-dikimpal, wayar kimpalan tembaga merah digunakan sebagai meterai cincin O, yang merupakan pengedap yang boleh dipercayai untuk rintangan api flange oksigen.　　
(5) Saluran paip oksigen harus mempunyai peranti elektrik yang baik. Rintangan tersasar sepatutnya kurang daripada 10Ω, dan rintangan antara flanges harus kurang daripada 0.03Ω.　　
(6) Tiub lubang perlu dipasang pada akhir saluran paip oksigen utama di bengkel untuk memudahkan pemurnian dan penggantian saluran paip oksigen. Penapis perlu dipasang sebelum saluran paip oksigen yang lebih panjang memasuki bengkel mengawal selia injap.
 
2. Pertimbangan pemasangan
(1) Semua bahagian yang bersentuhan dengan oksigen perlu dinyahpinda dengan ketat, dan selepas pendesak, gunakan udara kering atau nitrogen bebas minyak untuk ditiup.
(2) Kimpalan arka Argon atau kimpalan arka perlu digunakan untuk kimpalan.
 
3. Langkah berjaga-jaga operasi
(1) Injap oksigen perlu dibuka dan ditutup perlahan-lahan. Pengendali harus berdiri di sisi injap dan membuka semuanya sekaligus.
(2) Adalah dilarang sama sekali untuk menggunakan oksigen untuk meniup saluran paip atau menggunakan oksigen untuk menguji kebocoran dan tekanan.
(3) Tujuan operasi, kaedah dan syarat hendaklah dijelaskan dan ditetapkan secara terperinci terlebih dahulu.
(4) Injap oksigen manual dengan diameter lebih besar daripada 70mm dibenarkan beroperasi apabila perbezaan tekanan antara bahagian depan dan belakang injap dikurangkan kepada dalam 0.3MPa.
 
4. Langkah berjaga-jaga untuk penyelenggaraan
(1) Saluran paip oksigen perlu diperiksa dan diselenggara dengan kerap, karat dibuang dan dicat sekali setiap 3 hingga 5 tahun.
(2) Injap keselamatan dan tolok tekanan pada saluran paip perlu diperiksa secara teratur, sekali setahun.
(3) Sempurnakan peranti pendisar.
(4) Sebelum operasi api, penggantian dan pemberhentian hendaklah dijalankan. Kandungan oksigen dalam gas ditiup sepatutnya antara 18% dan 23%.
(5) Pemilihan injap, flanges, gasket, paip dan kelengkapan hendaklah mematuhi peraturan berkaitan Oksigen dan Peraturan Teknikal Keselamatan Gas Berkaitan (GB16912-1997).
(6) Mewujudkan fail teknikal, dan melatih kakitangan operasi dan penyelenggaraan.
 
5. Langkah-langkah keselamatan lain
(1) Jadikan anggota pembinaan, penyelenggaraan dan operasi memberi perhatian kepada keselamatan.
(2) Meningkatkan kewaselasan pengurus.
(3) Meningkatkan tahap sains dan teknologi.
(4) Terus memperbaiki program penyampaian oksigen.
 
Kesimpulan
Sebab sebenar untuk melarang injap pintu sebenarnya bahawa permukaan pengedap injap pintu akan rosak oleh geseran kerana pergerakan relatif permukaan pengedap (iaitu pembukaan dan penutupan injap). Sebaik sahaja permukaan pengedap rosak, akan ada serbuk besi yang jatuh dari permukaan pengedap. Serbuk besi kecil itu mudah untuk menangkap api, dan ini adalah bahaya sebenar.
 
Malah, injap pintu dilarang pada saluran paip oksigen. Injap lain seperti injap dunia juga tertakluk kepada kemalangan. Permukaan pengedap injap dunia juga akan rosak, dan bahaya juga mungkin berlaku. Pengalaman banyak syarikat adalah bahawa injap yang diperbuat daripada aloi berasaskan tembaga diterima pakai untuk saluran paip oksigen dan bukannya keluli karbon dan injap keluli tahan karat.
 
Injap aloi berasaskan tembaga mempunyai kelebihan kekuatan mekanikal yang tinggi, memakai rintangan dan keselamatan yang baik (tiada elektrik statik). Sebab sebenar adalah bahawa permukaan pengedap injap pintu pagar sangat mudah dipakai, menyebabkan pemfailan besi. Bagi penurunan prestasi pengedap tidak menjadi masalah.

Malah, banyak saluran paip oksigen yang tidak menggunakan injap pintu juga mempunyai kemalangan letupan, yang secara amnya berlaku pada masa ini apabila perbezaan tekanan antara kedua-dua belah injap adalah besar dan injap dibuka dengan cepat. Banyak kemalangan juga telah menunjukkan bahawa sumber pencucuhan dan mudah terbakar adalah punca utama. Melarang menggunakan injap pintu hanyalah cara untuk mengawal mudah terbakar, dan tujuannya adalah sama seperti penyingkiran tetap karat, degreasing dan larangan minyak. Bagi mengawal kadar aliran dan memperbaiki asas statik adalah untuk menghapuskan sumber pencucuhan. Pada pendapat saya, bahan injap adalah faktor pertama. Masalah yang sama berlaku pada saluran paip hidrogen. Spesifikasi baru telah mengalih keluar perkataan melarang injap pintu, yang merupakan bukti yang jelas. Kuncinya adalah untuk mencari sebabnya. Banyak syarikat sebenarnya tidak peduli dengan tekanan operasi, tetapi mengamalkan injap aloi berasaskan tembaga. Kemalangan letupan juga akan berlaku. Oleh itu, mengawal sumber kebakaran dan mudah terbakar, dengan berhati-hati mengekalkan saluran paip dan memberi perhatian kepada keselamatan adalah yang paling kritikal.