كيفية اختيار صمام التحكم في الأكسجين في المصانع الكيماوية والصلب؟

فيما يتعلق بالأحكام الواردة في "لائحة التشغيل الآمن لوحدات فصل الهواء"، ينبغي التأكيد على التشغيل الآمن لصمامات الأكسجين، ويجب اتخاذ احتياطات السلامة لتجنب الانفجارات بسبب معدل التدفق الزائد وأسباب أخرى. يعرض هذا المقال أهمية مشاريع الفحم الكيميائية في اختيار مواد صمام التحكم بالأكسجين. من خلال تحليل معدل تدفق وسط الأكسجين، يتم تحديد تدابير السلامة لاختيار مادة جسم صمام التحكم بالأكسجين وحواف الصمام، وحل مشكلة الانفجار الناجم عن سرعة التدفق المفرطة عند المصدر ومتطلبات فحص صمام التحكم بالأكسجين في المصنع للتأكد من مطابقة جميع مواد صمامات الأكسجين للحالة.

1. تحليل أسباب معدل التدفق السريع للغاية للوسط في صمامات وخطوط الأنابيب الأكسجين.

أحد الأسباب التي تؤدي إلى انفجار الجهاز هو معدل التدفق السريع بشكل مفرط، والتسبب في معدل التدفق الزائد له الأسباب التالية. 

1.1 خصائص الأكسجين

الأكسجين في حد ذاته لا يمكن أن يحترق، ولكنه غاز نشط للغاية داعم للاحتراق وله خصائص كيميائية، وهو عامل مؤكسد قوي. يتم دمج الأكسجين مع مواد أخرى لتكوين أكاسيد. تفاعل الأكسدة يحدث دائمًا. من السهل أن تنفجر عند خلطها مع الغازات القابلة للاحتراق مثل الهيدروجين والأسيتيلين والميثان وغاز الفحم والغاز الطبيعي بنسبة معينة. وتزداد قدرة تفاعله الكيميائي بشكل ملحوظ مع زيادة ضغط الأكسجين ودرجة الحرارة. كلما زاد نقاء الأكسجين، كلما زاد الضغط، زاد الخطر. عندما تتلامس جميع أنواع الشحوم مع الأكسجين عالي الضغط، سيحدث تفاعل أكسدة شديد، والذي سيحترق أو حتى ينفجر بسرعة. لذا فإن الأكسجين ليس غازًا داعمًا للاحتراق فحسب، بل يمكنه أيضًا تعزيز الاحتراق التلقائي لبعض المواد القابلة للاشتعال.

1.2 انفجار الأكسجين

أ. الانفجار الجسدي.

لا يوجد أي تفاعل كيميائي، ولا توجد زيادة كبيرة في درجة الحرارة. بشكل عام، عند درجة الحرارة العادية، ينفجر وعاء الضغط أو خط الأنابيب لأن ضغط الهواء يتجاوز حد الخضوع وحتى حد القوة. إذا تم استخدام أسطوانة الأكسجين لفترة طويلة، يكون التآكل خطيرًا، ويصبح جدار الزجاجة رقيقًا ولم يتم فحصه بحيث يحدث انفجار ضغط زائد مادي أثناء النفخ أو بعده.

ب. انفجار كيميائي.

هناك تفاعل كيميائي، ارتفاع في درجة الحرارة والضغط العالي، وانفجار لحظي. إذا تم خلط الهيدروجين والأكسجين في زجاجة، فسوف تنفجر عند تعرضها للنار.

ج. انفجار الأكسجين.

يجب أن تتواجد المواد القابلة للاحتراق والمؤكسدات وطاقة الإثارة في نفس وقت حدوث الانفجار. كل من الأكسجين والأكسجين السائل مؤكسدات قوية. عندما يتم خلط المواد القابلة للاحتراق مع الأكسجين ويوجد مصدر طاقة مثير، قد يحدث احتراق، لكنه قد لا ينفجر. فقط عندما يتم خلط الأكسجين والغاز القابل للاحتراق بشكل موحد ويكون جزء الحجم ضمن حد الانفجار، يمكن أن يحدث الانفجار عندما يواجه طاقة الإثارة. وهذا أيضًا هو الفرق الوحيد بين ظروف الاحتراق وظروف الانفجار.

1.3 أسباب انفجار أنبوب الأكسجين

لقد وقعت حوادث احتراق وانفجار كثيرة في أنابيب الأكسجين، وكان معظمها عند فتح صمامات التحكم. خط أنابيب الأكسجين مصنوع من مادة فولاذية، بمجرد أن يشتعل الفريت في الحالة الهوائية، ترتفع درجة الحرارة بشكل حاد، وسيتم حرق الأنابيب الفولاذية وذوبانها. تحليل السبب يجب أن يكون ناجما عن طاقة الإثارة المفاجئة، ويجب أن تكون هناك مواد قابلة للاحتراق مثل الشحوم في الصمام. تشمل طاقة الإثارة الطاقة الميكانيكية، مثل التأثير، والاحتكاك، والضغط الأديابي، وما إلى ذلك؛ الطاقة الحرارية مثل الغاز ذو درجة الحرارة العالية، واللهب، وما إلى ذلك؛ الطاقة الكهربائية مثل الشرارة الكهربائية والكهرباء الساكنة وغيرها.

يؤدي الصدأ والغبار وخبث اللحام في خط أنابيب الأكسجين أو احتكاك مدخل الصمام إلى توليد درجة حرارة عالية وحرق، وهو ما يرتبط بنوع وحجم الجسيمات ومعدل تدفق الغاز لهذه الشوائب. من السهل حرق مسحوق الحديد بالأكسجين، وكلما كان حجم الجسيمات أصغر، انخفضت نقطة الاشتعال، وكلما كان معدل تدفق الأكسجين أسرع، زادت احتمالية حرقه.

1.4 أسباب حريق صمامات الأكسجين

الشرط الضروري لحادث احتراق صمام الأكسجين هو مصدر الإشعال. إذا لم يكن هناك مصدر اشتعال، فلن يحترق صمام الأكسجين. اللهب الموجود في مصدر الإشعال هو السبب المباشر لحريق وانفجار خط أنابيب الأكسجين. هناك العديد من الأسباب لحدوث اللهب، مثل تأثير الجسيمات، والضغط الأديابي، والاحتكاك، والكهرباء الساكنة، وما إلى ذلك. عند تركيب خط الأنابيب، إذا لم يكن هناك ما يكفي من التأريض، فسوف يحتك تدفق الهواء بجدار الأنبوب لتوليد كهرباء ساكنة. عندما تتراكم الإمكانات إلى قيمة معينة، قد تتولد شرارات كهربائية، مما يتسبب في احتراق الأكسجين الموجود في الأنبوب.

1.5 المخاطر المحتملة أثناء تشغيل صمام الأكسجين

عندما تكون هناك مواد قابلة للاحتراق ذات نقطة اشتعال منخفضة تبلغ 300-400 درجة مئوية في خط أنابيب الأكسجين، يمكن أن تحترق المادة ذات نقطة الاشتعال المنخفضة بسرعة في الأكسجين وتنبعث منها حرارة عند درجة حرارة 800-900 درجة مئوية، مما يتسبب في صمام الأكسجين ليحرق. المواد القابلة للاحتراق ذات نقطة الاشتعال المنخفضة في خطوط أنابيب الأكسجين هي عمومًا جزيئات أو مساحيق صلبة من الحديد (Fe) وأكسيد الحديد (FeO)، وعادةً ما تكون الصدأ وخبث اللحام ومواد أخرى. عندما يتم فتح الصمام وإغلاقه بسرعة، فإن معدل تدفق الأكسجين في خط الأنابيب يدفع الجزيئات الصلبة إلى الاصطدام والاحتكاك مع مدخل الصمام أو جدار الأنبوب. كلما قصر وقت فتح وإغلاق الصمام، زاد معدل تدفق الأكسجين، وارتفعت الحرارة الناتجة عن الاحتكاك. في هذا الوقت، ينتج الأكسجين ارتفاعًا في درجة حرارة الضغط الأديباتي، ويمكن أن يصل الحساب النظري إلى ارتفاع درجة الحرارة من 300 إلى 500 درجة مئوية، وسوف تحترق المواد ذات نقطة الاشتعال المنخفضة مثل الصدأ وخبث اللحام في خط الأنابيب. بسبب الفتح السريع للصمام، قد يصل معدل تدفق الأكسجين عند مخرج الصمام إلى سرعة الصوت، مما يشكل كهرباء ساكنة 6-7 كيلو فولت، وسيحدث تفريغ الشرارة عندما يصل فرق الجهد إلى 2 كيلو فولت أو أكثر.
باختصار، نقاء الأكسجين الناتج عن وحدة فصل الهواء الكيميائي للفحم يبلغ حوالي 99.6٪، وارتفاع ضغط توصيل الأكسجين في خط الأنابيب، ووقت فتح وإغلاق الصمام القصير هي العوامل الرئيسية التي تنتج معدل تدفق الأكسجين السريع للغاية.

دليل شامل للصمامات في الأطعمة والمشروبات

2. تأثير سرعة تدفق الأكسجين على اختيار مادة الصمام

يعد التحكم في الحد الأقصى لمعدل التدفق المسموح به في خط أنابيب الأكسجين أمرًا بالغ الأهمية للسلامة. يأخذ ما يلي معلمات العملية لصمام التحكم في نسبة الأكسجين إلى الكربون لتقنية تغويز الطين من الفحم والماء كمثال لتوضيح مخطط اختيار المواد لخط أنابيب الأكسجين عالي الضغط وصمام التحكم في الأكسجين في ظل ظروف التصميم.

شروط معلمات العملية: القطر الخارجي لخط أنابيب الأكسجين 219 مم، القطر الداخلي 202 مم، في ظل ظروف التشغيل العادية، درجة حرارة التشغيل 33 درجة مئوية، درجة حرارة التصميم 65 درجة مئوية، ضغط مدخل الصمام 8.48 ميجا باسكال G، والضغط التصميمي هو 9.90MPa G. الكثافة القياسية هي 1.43 كجم/م3، وكثافة التشغيل 119 كجم/م3، ومعدل التدفق الطبيعي القياسي حوالي 4.16×104 م3/ساعة، ومعدل التدفق الأقصى القياسي حوالي 4.64 ×104 م3/ساعة. بعد الحساب، تكون سرعة التدفق الطبيعي وسرعة التدفق القصوى للأكسجين في خط الأنابيب 4.33 م/ث و4.84 م/ث. وفقا للورقة التالية، نقوم باختيار المواد لخط الأنابيب وصمام التحكم.

2.1 المعايير الوطنية الصينية بشأن سرعة تدفق وسط الأكسجين في خط الأنابيب

الجدول 1: الحد الأقصى لسرعة التدفق المسموح بها في مواصفات خط أنابيب الأكسجين GB50030—2013 القياسية.

ضغط التصميم p/MPa	مواد خطوط الأنابيب	الحد الأقصى لسرعة التدفق المسموح بها v/(m•s-1)
3.0	ستانلس ستيل	4.5
10.0	سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس	4.56.0

في GB16912-2008 "اللوائح الفنية للسلامة لإنتاج الأكسجين والغازات ذات الصلة بطريقة التجميد العميق"، تم أيضًا تحديد سرعة التدفق المقابلة عندما يكون خط أنابيب الأكسجين مصنوعًا من مواد مختلفة، كما هو موضح في الجدول 2.

الجدول 2: تعريف معدل التدفق في خط أنابيب الأكسجين GB16912-2008

	ضغط التشغيل p/MPa
الخامة	P0.1	0.1	1.0	3.0	10.0	ص≥15.0
الكربون الصلب	يتم تحديده وفقًا لانخفاض الضغط في نظام الأنابيب	20m / ث	15m / ث	غير مسموح به	غير مسموح به	غير مسموح به
الفولاذ المقاوم للصدأ	يتم تحديده وفقًا لانخفاض الضغط في نظام الأنابيب	30m / ث	25m / ث	pv<45MPa•m/s(مناسبة التأثير)pv<80MPa•m/s(مناسبة غير مؤثرة)	4.5 م/ث (مناسبة التأثير) 8.0 م/ث (مناسبة غير مؤثرة)	4.5m / ث

ملاحظة:

• في حالة عدم تأثير مادة الفولاذ المقاوم للصدأ، عندما تكون p> 10MPa، تقتصر سرعة التدفق على 8.0M/s؛
• يشير الحد الأقصى للبيانات المسموح بها إلى سرعة التدفق الفعلية عند أقل دقيقة. الضغط والحد الأقصى. درجة حرارة العمل لنظام الأنابيب.
• سبائك النحاس والنحاس (باستثناء سبائك النحاس المحتوية على الألومنيوم)، وسبائك النيكل والنيكل، بشرط ألا تزيد عن 21.0MPa، فإن سرعة التدفق غير محدودة عند السماح بانخفاض الضغط.

الموضع الذي يتغير فيه اتجاه تدفق السائل فجأة أو يتم إنشاء دوامة، مما يتسبب في اصطدام الجزيئات الموجودة في السائل بجدار الأنبوب. ويسمى هذا الموقف مناسبة تأثير، وإلا فإنه يسمى مناسبة غير تأثير.
للتعرف على سرعة التدفق، راجع الرابطة الأوروبية للغازات الصناعية (EIGA) مواصفات أنظمة خطوط أنابيب الأكسجين. يمكن أن نرى من الجدول 1 والجدول 2 أنه عندما يكون ضغط خط أنابيب الأكسجين p حوالي 10 ميجا باسكال وتتجاوز سرعة التدفق 4.5 م/ث، فمن المفضل أن تكون مادة خط الأنابيب مصنوعة من سبيكة إنكونيل القائمة على النيكل أو سبيكة مونيل القائمة على النحاس .

2.2 المعايير الدولية الخاصة بالمادة وسرعة تدفق حالة الأكسجين

عند اختيار مادة الأنبوب لوسط الأكسجين، ستكون هناك قيود معينة على سرعة تدفق الأكسجين وفقًا لقابلية اشتعال المعادن المختلفة. يمكن أن تكون مادة السبائك مقاومة للهب تحت ضغط التصميم لخط الأنابيب، لذلك ليست هناك حاجة للنظر في حد سرعة التدفق في هذا الوقت. اقترحت EIGA ضغطًا معفيًا في مواصفات أنظمة خطوط أنابيب الأكسجين، مما يعني أن الحد الأدنى من الضغط الذي يمكن إعفاءه من النظر في حد سرعة التدفق للمعدن في حالة الأكسجين. خلال السنوات العشر من 10 إلى 2002، أجرت المواصفات مراجعات كبيرة على الضغط المعفي لمادة المونيل المصنوعة من سبائك النحاس ومادة الإنكونيل المصنوعة من سبائك النيكل وسمك جدران الأنابيب المعدنية.

في عام 2002، حددت أنظمة خطوط أنابيب الأكسجين IGC Doc13/02/E الضغط المعفي والحد الأدنى لسمك المعادن من مواد مختلفة، كما هو مدرج في الجدول 3. في IGCDoc2012/13/E مواصفات ترقية خطوط أنابيب الأكسجين وأنظمة الأنابيب لعام 12، الضغوط المعفاة إن Inconel 600 وInconel 625 هما العكس تمامًا، ويتم أيضًا استكمال سمك جدار الأنبوب المعدني، كما هو موضح في الجدول 4.

الجدول 3 IGC Doc13/02/E ضغط المعدن المعفى والحد الأدنى من متطلبات السُمك.

مادة سبائك الصلب	دقيقة. سمك الجدار / مم	الضغط المعفى/ميجا باسكال
انكونيل 600	غير محدد	6.9
انكونيل 625	3.18	8.7
انكونيل 400	غير محدد	21
انكونيل 500	غير محدد	21
304/304L, 316/316L, 321, 347	3.18	1.4
304/304L, 316/316L, 321, 347	6.35	2.0

الجدول 4 IGC Doc13/12/E ضغط المعدن المعفى والحد الأدنى من متطلبات السُمك

مادة سبائك الصلب	دقيقة. سمك الجدار / مم	الضغط المعفى/ميجا باسكال
انكونيل 600	3.180	8.61
انكونيل 625	3.180	6.90
انكونيل 400	0.762	20.68
انكونيل 500	0.762	20.68
304/304L, 316/316L, 321, 347	3.180	1.38
304/304L, 316/316L, 321, 347	6.350	2.58

من الجدول 3 والجدول 4، نعلم أنه عندما لا يكون الضغط المعفي لـ Monel400 وMonel500 أكبر من 20.68MPa، فإن سرعة تدفق الأكسجين غير محدودة عندما يُسمح بانخفاض الضغط؛ في حين أن الضغط المعفي Inconel 600 لا يزيد عن 8.61MPa و إعفاء Inconel 625 عندما لا يزيد الضغط عن 6.90MPa فإن سرعة تدفق الأكسجين لا تكون محدودة عندما يسمح بانخفاض الضغط.

2.3 قواعد اختيار المواد صمامات التحكم بالأكسجين

عندما يتم فتح وإغلاق صمام التحكم في الأكسجين، يتغير اتجاه تدفق الأكسجين فجأة، ويتم إنشاء دوامة، مما يتسبب في تأثير الجزيئات المحبوسة في الأكسجين على سدادة الصمام. ولذلك، يجب علينا أن نأخذ في الاعتبار مادة سدادة الصمام لسرعة تدفق التأثير. في المعيار GB16912-2008، يتوافق الضغط المختلف مع مادة الصمام المختلفة، انظر الجدول 5.

الجدول 5 GB16912—2008 اختيار مادة صمام الأكسجين

ضغط التشغيل p/MPa	الخامة
ص≤0.6	يستخدم جسم الصمام وغطاء المحرك الفولاذ المطروق أو الحديد المرن أو الفولاذ المصبوب. الجذع يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ. المكونات تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ.
0.6	استخدم الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك النحاس أو فولاذ المونيل أو فولاذ إنكونيل.
ص>10	استخدم الفولاذ ذو القاعدة النحاسية أو الفولاذ ذو القاعدة Ni أو Ni.

ملاحظة:

• يجب أن تكون مادة صمام التحكم في الضغط أو التدفق الذي يزيد ضغط تشغيله عن 0.1MPa من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك النحاس أو مزيج من المادتين المذكورتين أعلاه.

• يجب أن تكون مادة الختم والتعبئة الخاصة بالصمام مصنوعة من مادة البولي تترافلوروإيثيلين أو مادة الجرافيت المرنة.

باختصار، في التصميم الهندسي لتكنولوجيا تغويز ملاط ​​مياه الفحم، وفقًا لشروط التصميم، إذا كانت درجة حرارة التصميم لوسط الأكسجين أقل، يكون ضغط التصميم أعلى، وتكون سرعة التدفق أسرع، وما إلى ذلك، وفقًا للجدول 1 ، الجدول 2، الجدول 4، يمكن لمواد خط أنابيب الأكسجين اختيار سبائك النيكل أو سبائك النحاس؛ وفقًا للجدول 5، يمكن لجسم صمام التحكم في الأكسجين استخدام سبيكة قائمة على النيكل أو سبيكة قائمة على النحاس، ويمكن أن تستخدم مادة سدادة الصمام سبيكة قائمة على النيكل Inconel 625 أو سبيكة قائمة على النحاس Monel 500، وهذا يعني مادة الجسم والصمام مادة القابس كلاهما عبارة عن سبائك مقاومة للهب. في هذا الوقت، لا توجد قيود على سرعة التدفق عندما يصطدم وسط الأكسجين بقابس الصمام. حتى لو كانت هناك جزيئات محبوسة في الأكسجين، فلن يكون هناك شرارة، وتجنب ضغط الأكسجين ومعدل التدفق العالي لمخاطر السلامة المحتملة.

3. اختيار جسم الصمام المطروق وجسم صمام الصب لصمام التحكم بالأكسجين ومتطلبات فحص التصنيع

3.1 اختيار جسم الصمام المطروق وجسم صمام الصب لصمام التحكم في الأكسجين

في معيار ASME B16.34-2013 ذات الحواف والصمامات الملولبة ونهاية اللحام، فإن مجموعات المواد من السبائك القائمة على النحاس والسبائك القائمة على النيكل لجسم الصمام:

أ. مجموعة مواد السبائك القائمة على النحاس 3.4، مواصفات المطروقات. رقم B564، الدرجة N04400، وبالتحديد Monel 400، ليس لها تعريف للصب.

ب. مجموعة مواد السبائك القائمة على النيكل مجموعة المواد 3.8، مواصفات المطروقات رقم B564، الدرجة N06625، وهي Inconel 625، ليس لها تعريف للصب.

ج. بالنسبة لسبائك Monel 05500 القائمة على النحاس N500، لم يتم تعريف أي تزوير أو صب في مواد المجموعة 3.

د. في البند 8.5.1 من مواصفات GB16912-2008، عندما تكون مادة صمام الأكسجين تحت ضغط p> 10MPa، يُسمح باستخدام السبائك القائمة على النحاس والسبائك القائمة على النيكل. ولكن لم يتم تحديد مجموعات المواد من السبائك القائمة على النحاس والسبائك القائمة على النيكل.

وفقًا لمعايير ASME B16.34-2013 للوائح مواد جسم الصمام المطروق وجسم صمام الصب، بالنسبة للسبائك القائمة على النحاس ومواد السبائك القائمة على النيكل، هناك لوائح لتزوير درجات المواد، ولكن لا يوجد تعريف تقريبًا لدرجات مواد الصب. يحتوي معيار DIN الألماني على لوائح لتزوير وصب مواد السبائك الخاصة. لذلك، عندما تكون هناك حاجة إلى مادة سبائك أساسها النحاس أو مادة سبائك أساسها النيكل كمادة لجسم الصمام، فإن جسم الصمام المطروق هو المفضل.

3.2 توصيات لمتطلبات فحص التصنيع لصمامات الأكسجين

نظرًا لأهمية صمامات التحكم في الأكسجين (خاصة ظروف التشغيل ذات الضغط العالي)، وفقًا لـ ASME B16.34-2013 والخبرة الهندسية السابقة، عند شراء صمامات التحكم في الأكسجين، نقترح الإشارة إلى متطلبات فحص تصنيع الصمامات التالية:

أ. استخدام مواد تزوير لمعالجة جسم الصمام.

يجب أن يتم تشكيل الحافة وجسم الصمام بشكل متكامل. يمنع منعا باتا لحام الحافة بالجسم. وفي الوقت نفسه، يجب أن يخضع جسم الصمام المطروق لفحص بالموجات فوق الصوتية (UT) بنسبة 100% وفحص اختراق السائل (PT) بنسبة 100%. يتوافق الفحص والقبول مع معيار ASME B16.34-2013، وتم تقديم تقارير الفحص واحدًا تلو الآخر.

ب. استخدام مادة الصب لمعالجة جسم الصمام.

يجب أن يتم صب الحافة وجسم الصمام بشكل متكامل، ويجب فحص جسم الصب بنسبة 100% بالأشعة السينية. يجب أن تكون طريقة الفحص وتقييم الجودة وفقًا للمعيار ASME B16.34-2013. يجب أن تفي نتائج الفحص بما يلي: المسام (أ) لا تقل عن المستوى 2، شوائب الرمل (ب) لا تقل عن المستوى 2، تجاويف الانكماش (CA، CB، CC، CD) لا تقل عن المستوى 2، والشقوق غير الساخنة، و الشقوق الباردة (D، E)، وعدم وجود شوائب وتنقر (F، G)، ويتم توفير تقارير الفحص واحدًا تلو الآخر.

4. توصيات لمطابقة مادة جسم صمام التحكم بالأكسجين والقابس

بشكل عام، تكون درجة حرارة الأكسجين الغازي الذي يتم تسليمه من وحدة فصل الهواء في صناعة الفحم الكيميائية إلى وحدة تغويز الفحم قريبة من درجة الحرارة العادية، وسوف يتسبب صمام التحكم المثبت بالقرب من رأس فرن التغويز في تخفيف رأس فرن التغويز حالة الفشل. ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة المحلية لخط أنابيب الأكسجين، تبلغ درجة حرارة التصميم حوالي 455 درجة مئوية. في هذا الجزء، لمطابقة مادة جسم صمام التحكم بالأكسجين وقلب الصمام، يجب مراعاة الضغط الذي يمكنه تحمل درجة الحرارة هذه وتأثير معامل التمدد الخطي للمادة المختارة عند درجات حرارة عالية. يتم سرد متوسط ​​معاملات التمدد الخطي للسبائك القائمة على النحاس ومواد السبائك القائمة على النيكل عند درجات حرارة مختلفة في الجدول 6.

الجدول 6: متوسط ​​معامل التمدد الخطي للسبائك القائمة على النحاس ومواد السبائك القائمة على النيكل 1/ درجة مئوية

درجة الحرارة /	مونيل 500	مونيل 400	انكونيل 600	انكونيل 625
100	1.37 × 10-5	1.42 × 10-5	1.33 × 10-5	1.28 × 10-5(93 ℃)
300	1.49 × 10-5	1.57 × 10-5	1.42 × 10-5	1.33 × 10-5(316 ℃)
500	1.57 × 10-5	1.63 × 10-5	1.49 × 10-5	1.40 × 10-5(538 ℃)
700	1.67 × 10-5	1.70 × 10-5	1.58 × 10-5	1.53 × 10-5(760 ℃)
900	-	1.77 × 10-5	1.64 × 10-5	1.62 × 10-5(927 ℃)

عندما يتم اختيار جسم الصمام وسدادة الصمام من مجموعات مختلفة من مواد السبائك، خاصة في حالات درجات الحرارة العالية، نحتاج إلى الاهتمام بمطابقة معامل التمدد الخطي للمادة. وفقا لمقارنة معاملات التمدد الخطي للسبائك القائمة على النحاس والسبائك القائمة على النيكل في الجدول 6، فإن معاملات التمدد الخطي للمعادن عند 100 درجة مئوية و500 درجة مئوية تختلف اختلافا كبيرا. لذلك، بالنسبة لعمل صمام التحكم بالأكسجين في موقد جهاز التغويز، نوصي باستخدام معامل التمدد الخطي لمادة سدادة الصمام الذي يكون أصغر من معامل التمدد الخطي لجسم الصمام، لتجنب التصاق سدادة الصمام بجسم الصمام تحت ظروف ارتفاع درجة الحرارة.

بناءً على المعلومات المذكورة أعلاه وخبرة المشروع الهندسي الغنية، فإن اختيار مواد صمام الأكسجين يجب أن يأخذ في الاعتبار السلامة أولاً، ثم تليها القوة والاقتصاد. يوصى بأن تكون مادة جسم الصمام هي نفس مادة الأنبوب.

● وفقا للجدول 2 والجدول 5، عندما يكون p<10MPa أو معدل التدفق أقل من 4.5M/s، استخدم جسم الصمام 316SS وقابس الصمام Inconel 625.

● وفقا للجدول 4-6، عندما تكون p<6.90MPa، استخدم جسم صمام Inconel 600 وسدادة صمام Inconel 625؛ أو استخدم جسم صمام Monel 400 وقابس صمام Inconel 625؛ عندما تكون p<8.61MPa، استخدم جسم صمام Monel 400 وقابس صمام Inconel 600؛ عندما تكون p<20.68MPa، استخدم جسم صمام Monel 400 وقابس صمام Monel 500.

لن يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ بسهولة، ولن تشتعل السبائك القائمة على النحاس والسبائك القائمة على النيكل عند تأثير احتكاك الأكسجين، مع تثبيط جيد للهب وأمان عالي.

5. الاهتمام بالتصميم الهندسي وتطبيق صمام الأكسجين

أثناء إنشاء وتشغيل وصيانة صمام التحكم بالأكسجين، يجب مراعاة الجوانب التالية بشكل أكثر دقة:

أ. يجب أن يكون خط أنابيب الأكسجين بعد البناء والصيانة نظيفًا وخاليًا من الحطام قبل نقل الأكسجين، ويجب تنظيف مرشح الأكسجين بانتظام.

ب. بعد تركيب خط أنابيب الأكسجين أو إصلاحه أو وضعه قيد الاستخدام بعد إيقاف تشغيله لفترة طويلة، يجب تطهير الرطوبة المتبقية وبرادة الحديد والحطام الموجود في الأنبوب بهواء جاف خالٍ من الزيت أو نفخ النيتروجين حتى لا يكون هناك أي بقايا. برادة الحديد والغبار والشوائب الأخرى. يجب ألا تقل سرعة التطهير عن 20 م / ث وسرعة التدفق التصميمية لخط أنابيب الأكسجين. يمنع منعا باتا استخدام الأكسجين لتطهير خط الأنابيب.

ج. تحقق بانتظام من وجود تسربات في وصلة شفة صمام الأكسجين.

د. يجب أن تكون خطوط أنابيب وصمامات الأكسجين خالية من الزيوت وإزالة الشحوم.

ه. يحتاج مشغلو الإنتاج إلى تدريب منتظم على السلامة.

يجب الانتباه إلى الجوانب التالية عند تصميم صمام التحكم بالأكسجين:

• يمنع منعا باتا استخدام صمامات البوابة في تصميم مناسبات الأكسجين.

• يجب أن يعتمد صمام التحكم في الأكسجين على المقعد المعدني، ويجب أن تكون فئة تسرب الصمام أعلى من مستوى ANSI V.
• يمكن تنفيذ جسم الصمام، والساق، ومواد التعبئة، وما إلى ذلك وفقًا للوائح.

• يجب أن تكون مجموعة صمامات التحكم بالأكسجين مجهزة بغرفة صمام مستقلة أو جدار حماية، ويجب تمديد ساق الصمام اليدوي خارج جدار الحماية للتشغيل. إذا لم يتم ضبط جدار الحماية لغرفة الصمام بشكل منفصل، فيجب استخدام الأنابيب المصنوعة من سبيكة المونيل القائمة على النحاس أو سبيكة إنكونيل القائمة على النيكل في نطاق 8 أضعاف القطر الاسمي لأنبوب صمام التنظيم قبل وبعد صمام التحكم في الأكسجين.
• بالنسبة لضغط الأكسجين p> 1.0MPa والقطر الاسمي D≥150MM، يجب استخدام صمامات التحكم الهوائية للتشغيل عن بعد لتجنب الحوادث.

اتصل بنا

إذا كان لديك أي استفسار حول صمامات الأكسجين فلا تتردد في التواصل مع مندوبي المبيعات لخدمتك.