Este artículo realiza un análisis y una evaluación exhaustivos para el diseño y el uso seguro del sistema de llenado por compresión de oxígeno a ultra alta presión y propone medidas para prevenir accidentes por explosión.

La combustión del material tiene tres condiciones necesarias: material combustible, material de apoyo a la combustión y temperatura de combustión (fuente de ignición). El oxígeno es una de las sustancias más comunes que favorecen la combustión (oxidantes). Este sistema se utiliza para producir, almacenar y transportar oxígeno de alta pureza. Por lo tanto, para evitar que ocurra una explosión, se deben tomar medidas tanto de los combustibles como de la temperatura de combustión.

Diseño de seguridad de compresor de oxigeno de alta presion y sistema de llenado

El oxígeno es un oxidante fuerte, que es fácil de reaccionar con otras sustancias y provocar incendios. Por lo tanto, además de las normas y reglamentos generales de compresión y llenado de gas seguro, como aire y nitrógeno, el proceso de compresión y llenado de oxígeno también debe prestar atención a la prevención de explosiones.

Aspectos del diseño de seguridad:

1. El diseño de seguridad de la estructura del compresor.

Adopta todo el compresor de pistón alternativo de lubricación libre de aceite.

En el dibujo anterior, podemos saber que el mecanismo de movimiento del compresor', como la rotación de la biela del cigüeñal, el movimiento lineal alternativo del pistón guía y el pistón, no requiere lubricación adicional con aceite fino. Este compresor utiliza cojinetes sellados lubricados con grasa para el movimiento giratorio y materiales autolubricantes para el movimiento alternativo. No hay aceite lubricante diluido en el cuerpo del compresor y el rodamiento sellado adopta grasa perfluorada antioxidante.

Debido a que el contacto de oxígeno y aceite a alta temperatura y alta presión causará una gran reacción, el compresor está completamente libre de aceite, lo que reduce en gran medida la posibilidad de accidentes por explosión y sienta las bases para el uso seguro del compresor.

El compresor adopta una estructura vertical de cuatro filas, cada cilindro de etapa se junta y se usa un ventilador externo para soplar e intercambiar calor. El intercambio de calor es suficiente y la temperatura del proceso de compresión de oxígeno se controla a un nivel más bajo. La apariencia del compresor se muestra en la siguiente figura:

La temperatura de escape teórica en todos los niveles no supera los 130 °C y el control real está dentro de los 100 °C. Para garantizar la confiabilidad y seguridad del rendimiento del compresor, el compresor está diseñado con un método de baja velocidad. La velocidad de cálculo teórica es de 200 rpm. La velocidad extremadamente baja prolonga la vida útil de las piezas de desgaste y garantiza el funcionamiento seguro del compresor.

La velocidad del medio de gas comprimido en el compresor no solo afecta la eficiencia del compresor, sino que, en el caso del medio de oxígeno, un caudal demasiado rápido también puede hacer que el compresor explote. Por lo tanto, la tasa de flujo de oxígeno en cada tubería del compresor Seleccione estrictamente de acuerdo con la tasa de flujo permitida en el tubo. Según el manual de diseño del compresor, los valores de caudal específicos son los siguientes:

De acuerdo con esto, la presión del compresor de alta presión es de 30 Mpa y el caudal de diseño del flujo de aire es de 0,07 s/m.

2. Materiales de seguridad de compresor de oxigeno

El oxígeno puede reaccionar químicamente con muchas sustancias. Por tanto, las partes del compresor en contacto con el oxígeno de alta pureza deben ser químicamente inertes. Por lo tanto, el cilindro del compresor, la válvula, la culata, la tubería y otros materiales están hechos de acero inoxidable con bajo contenido de carbono; El pistón del compresor, debido a la estructura del compresor requiere aleación de aluminio y aleación de cobre, estos materiales conducen el calor rápidamente y no producen chispas cuando se produce fricción. El anillo del pistón y el anillo de soporte del compresor están hechos de politetrafluoroetileno, conocido como el rey de los plásticos, que es resistente a los ácidos y álcalis fuertes y no se oxida. El anillo de sellado estático del compresor adopta una junta tórica de goma de flúor con excelente estabilidad química; el sellado de la rosca del compresor adopta una cinta de materia prima de PTFE, que tiene un buen efecto de sellado y resistencia al envejecimiento.