一、氧氣(qi)管道嚴禁選用(yong)閘(zha)閥


  不銹鋼(gang)管(guan)道(dao)閥門(men)內如果存在油脂、橡膠等低燃點的物質時,在局部高溫下可被引燃。絕熱壓縮產生的高溫使可燃物燃燒。例如,閥前與閥后有較大壓差時,如果將閥門快速打開,閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計算可達500℃以上,已達到某些物質的著火點。閘閥不宜用于調節流量及壓力,否則密封面很快磨損,嚴密性下降,閘(zha)閥不能通過緩慢開啟進行壓力調節,閘閥不適用于氧氣管道。


  不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)道(dao)內的(de)鐵銹(xiu)、粉塵(chen)、焊渣與(yu)管(guan)(guan)道(dao)內壁和(he)閥(fa)門(men)(men)摩(mo)擦產生高(gao)溫發(fa)生燃燒(shao)。禁用(yong)閘閥(fa)的(de)原因(yin)其實(shi)就是(shi)因(yin)為閘閥(fa)的(de)密封(feng)面在相(xiang)對(dui)運動(即閥(fa)門(men)(men)的(de)開關)中會因(yin)摩(mo)擦而引起擦傷損(sun)壞,一(yi)旦(dan)損(sun)壞,則有“鐵粉”自(zi)密封(feng)面處(chu)脫落,這樣細(xi)小顆粒的(de)鐵粉很容易著火燃燒(shao)。截(jie)止閥(fa)也(ye)有類似事故(gu)的(de)發(fa)生,截(jie)止閥(fa)的(de)密封(feng)面一(yi)樣會損(sun)壞,一(yi)樣有可能發(fa)生危險,很多設計單位把氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)全部(bu)采用(yong)銅基(ji)合金閥(fa)門(men)(men),不(bu)用(yong)碳鋼、不(bu)銹(xiu)鋼閥(fa)門(men)(men)。


  按照GB 16912《深度(du)冷凍法生產氧氣及相關(guan)氣體(ti)安全技(ji)術規程》中關(guan)于(yu)閥(fa)(fa)(fa)門(men)材質的(de)規定:壓(ya)力(li)大于(yu)0.1MPa時(shi)(shi),嚴(yan)禁使用閘閥(fa)(fa)(fa),0.1MMPa<p≤0.6MPaa時(shi)(shi),閥(fa)(fa)(fa)瓣采(cai)用不銹(xiu)鋼,0.6MPa<p≤10MPa時(shi)(shi),全不銹(xiu)鋼或全銅(tong)基(ji)(ji)合金閥(fa)(fa)(fa)門(men),pp>10MPaPa時(shi)(shi),全銅(tong)基(ji)(ji)合金。銅(tong)基(ji)(ji)合金閥(fa)(fa)(fa)門(men)具有機械強(qiang)度(du)高、耐磨(mo)損(sun)、安全性好(不產生靜電)等優(you)點(dian),所以(yi)真(zhen)正的(de)原因(yin)是(shi)因(yin)為閘閥(fa)(fa)(fa)的(de)密封(feng)面極易磨(mo)損(sun)而產生的(de)鐵(tie)屑才是(shi)罪魁禍首,至(zhi)于(yu)密封(feng)性下(xia)降與(yu)否(fou)不是(shi)關(guan)鍵。


  事(shi)實上很多沒有用閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)的(de)氧(yang)氣管(guan)道一(yi)(yi)(yi)樣(yang)出(chu)現爆炸事(shi)故(gu),一(yi)(yi)(yi)般都(dou)出(chu)現在閥(fa)(fa)(fa)門(men)兩側(ce)壓差較(jiao)(jiao)大(da),閥(fa)(fa)(fa)門(men)開啟較(jiao)(jiao)快的(de)瞬間(jian),著火(huo)源和可燃物是根本原因,規定禁用閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)只是控制可燃物的(de)一(yi)(yi)(yi)種方法而(er)已,和定期清(qing)除(chu)鐵銹(xiu)、脫(tuo)脂、禁油等手段的(de)目的(de)都(dou)是一(yi)(yi)(yi)樣(yang)的(de)。控制流(liu)速、做好(hao)靜電接地等是消除(chu)著火(huo)源。一(yi)(yi)(yi)些設計(ji)單位不管(guan)操作壓力(li),一(yi)(yi)(yi)律(lv)強(qiang)行(xing)采用銅基合(he)金閥(fa)(fa)(fa),但也產(chan)生(sheng)了爆炸事(shi)故(gu),控制著火(huo)源和可燃物,嚴格安全(quan)規程(cheng)才是最關鍵的(de)。



二、氧(yang)氣管道的閥門應符合的一般要求


(1)設計(ji)壓力大(da)于0.1MPa的氧(yang)氣(qi)管道上,不得采用(yong)閘(zha)(zha)閥(fa)。國內(nei)實踐中多次(ci)發生閘(zha)(zha)閥(fa)類閥(fa)門手動開關時,氧(yang)氣(qi)流速突然(ran)改變(bian),使管道內(nei)的鐵銹(xiu)等顆粒沖撞(zhuang)、摩擦激發能量而引燃、引爆的事(shi)(shi)故(gu)。為避(bi)免此類事(shi)(shi)故(gu)發生,在壓力大(da)于0.1MPa的氧(yang)氣(qi)管道上不得采用(yong)閘(zha)(zha)閥(fa)。


(2)設計壓力(li)大于(yu)或(huo)等于(yu)1.0MPa且公稱(cheng)直徑大于(yu)或(huo)等于(yu)150mm的(de)氧(yang)氣管道(dao)上的(de)手動閥門,宜設旁通(tong)閥。在(zai)歐洲工(gong)業氣體(ti)協會的(de)《氧(yang)氣管道(dao)系統》IGC DOC 13/02/E中,要求在(zai)手動作業的(de)隔離(li)閥設旁通(tong)閥,在(zai)隔離(li)閥打開前以旁通(tong)閥平衡前后壓力(li),避免快(kuai)速增壓和(he)高速、紊流現(xian)象的(de)發生(sheng)。壓力(li)分級與GB16912《深度冷凍(dong)法生(sheng)產氧(yang)氣及(ji)相(xiang)關氣體(ti)安全技術規(gui)(gui)程》中的(de)規(gui)(gui)定一致,并增加采用鎳(nie)及(ji)鎳(nie)基合金的(de)規(gui)(gui)定。


(3)設計壓力大于(yu)(yu)1.0MPa,公稱直(zhi)徑大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)150mm的氧氣管道上(shang)經(jing)常操作的閥門(men),宜采用(yong)氣動閥門(men)。


(4)閥門材料選用見(jian)表(biao)6.7.1。


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    注:①. 設(she)計壓(ya)力大于或(huo)等于0.1MPa管(guan)道(dao)上的(de)壓(ya)力或(huo)流量(liang)調(diao)節閥的(de)材(cai)料(liao),應采用不銹鋼或(huo)銅(tong)基(ji)合金或(huo)以上兩(liang)種材(cai)料(liao)的(de)組合。

           ②. 閥門(men)的密封(feng)填料宜(yi)采用聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯或柔性石墨(mo)材(cai)料。


(5)氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)上(shang)的(de)法(fa)蘭、緊固件應(ying)按國家現行標準選(xuan)用(yong),氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)法(fa)蘭用(yong)墊片(pian)選(xuan)用(yong)見表6.7.2。氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)法(fa)蘭用(yong)墊片(pian)除了應(ying)滿足壓力(li)(li)、溫度條件外,還(huan)要防(fang)止墊片(pian)老(lao)化或被氣(qi)流沖刷裂成(cheng)碎粒(li)落入管(guan)(guan)內,隨(sui)氣(qi)流撞擊管(guan)(guan)壁引起火災(zai)。橡(xiang)膠石棉板(ban)結(jie)構(gou)成(cheng)分中(zhong)沒有阻(zu)燃(ran)材料,且在氣(qi)流沖刷下易破碎,其(qi)碎片(pian)在壓力(li)(li)氧(yang)中(zhong)屬(shu)可(ke)燃(ran)、易燃(ran)危險(xian)引燃(ran)物(wu)料;金屬(shu)包覆墊片(pian)在氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)中(zhong)不(bu)得使(shi)用(yong)。


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(6)氧氣管道(dao)閥門(men)的選用(yong)除應注意管道(dao)閥門(men)一般選用(yong)要(yao)求(qiu)(qiu)之外,還應符合(he)下(xia)列要(yao)求(qiu)(qiu):


     ①. 閥門各(ge)部件必(bi)須(xu)是沒有(you)油和油脂的。


     ②工作壓力≤3MPa的閥門,可采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制閥門。閥門的密封圈必須采用有色金屬、不銹鋼或聚四氟乙烯等材料制成,閥門的填料必須采用石墨處理的石棉或聚四氟乙烯等材料。

   

     ③工作壓力>3MPa的閥門,必須采用銅合金或不銹鋼制成的閥門。高壓的氧氣管道應采用高壓氣體管道截止閥。


     ④閥門內部與氧氣接觸的部分,嚴禁使用可燃材料。


    ⑤應優先選用氧氣專用閥門。在沒有專用閥門時,低壓、中壓氧氣管道也可以選用普通閥門,但必須將油浸石棉盤根更換為石墨處理的石棉盤根或聚四氟乙烯材料。



三、工程應用


  某DN100氧(yang)氣(qi)管道(dao),設計(ji)溫度65℃,設計(ji)壓力(li)2.5MPa,閥門(men)(men)選用(yong)截止閥,A351-CF3;TRIM(內(nei)件).11-MONEL+HF,BB,OS&Y手輪,氧(yang)氣(qi)低(di)泄漏填料(BB:Bolted Bonnet螺栓連接閥蓋(gai);OS&Y:Outside Screw and Yoke 明桿支架式(shi)),閥門(men)(men)標準BS EN ISO 1873。



四、氧氣(qi)管道閥門選用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)標準(zhun)規范


  IGC DOC 13/02/E《氧氣管(guan)道系(xi)統》


  GB 50030《氧氣站設計規范》


  GB 16912《深度(du)冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》


  JB/T 12955《氧氣用閥(fa)門 技術條(tiao)件》




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