上海申弘阀门有限公司
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氧气阀门站设计规范由于氧气是助燃物质，稍有不慎容易引起爆炸事故。氧气阀门的材质受到工况的压力和流速限制，是为了防止和减少氧气的湍流装击，以及防止管道中有颗粒杂质的撞击。在氧气阀门选型时，应根据阀内流速，充分考虑摩擦、静电及非金属引燃、可能的污染物(碳素钢表面锈蚀)等因素，严格控制材质选择。氧气阀门的高压腔与钢瓶连接，低压腔为气体出口，并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内贮存气体的压力。低压表的出口压力可由调节螺杆控制。使用时先打开总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开。这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室，并经出口通往工作系统。转动调节螺杆，改变活门开启的高度，从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。
氧气阀门都装有安全阀。它是保护减压阀并使之安全使用的装置，也是减压阀出现故障的信号装置。如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因，导致出口压力自行上升并超过一定许可值时，安全阀会自动打开排气。本类阀门在管道中一般应当水平安装。
氧气阀门站设计规范氧气阀门的使用方法
(1)按使用要求的不同，氧气减压阀有许多规格。进口压力大多为，低进口压力不小于出口压力的2.5倍。出口压力规格较多，一般为，出口压力为。
(2)安装减压阀时应确定其连接规格是否与钢瓶和使用系统的接头相一致。减压阀与钢瓶采用半球面连接，靠旋紧螺母使二者*吻合。因此，在使用时应保持两个半球面的光洁，以确保良好的气密效果。安装前可用高压气体吹除灰尘。必要时也可用聚四氟乙烯等材料作垫圈。
(3)氧气阀应严禁接触油脂，以免发生火警事故。
(4)停止工作时，应将减压阀中余气放净，然后拧松调节螺杆以免弹性元件长久受压变形。
(5)氧气阀应避免撞击振动，不可与腐蚀性物质相接触。
一、氧气阀门站设计规范设计压力对氧气阀门材质的限制
《氧气站设计规范》(GB 50030-2013 ) 中关于氧气阀门形式、材质和压力之间的要求如下：
11.0.10 氧气管道的阀门应符合下列规定：
1 设计压力大于0.1MPa的氧气管道上，不得采用闸阀；
2 设计压力大于或等于1.0MPa且公称直径大于或等于150mm的氧气管道上的手动阀门，宜设旁通阀；
3 设计压力大于1.0MPa，公称直径大于或等于150mm的氧气管道上经常操作的阀门，宜采用气动阀门；
4 阀门材料选用应符合表11.0.10的规定。
《氧气用阀门 技术条件》(JB/T 12955-2016)中对氧气阀门材质和压力之间的要求如下：
备注：铜合金（copper alloy）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。
二、氧气阀门站设计规范介质流速对氧气阀门材质的限制
《氧气站设计规范》(GB 50030-2013 )中关于氧气阀门材质和流速之间的要求如下：
11.0.8 氧气管道的管径应按下列条件计算确定：
1 计算流量应采用该管系低工作压力、工作温度时的实际流量；
2 流速应为工作压力下的管内氧气实际流速，氧气管道内的流速不得超过表11.0.8的规定。中对氧气阀门材质和流速之间的要求如下：
5.2.5 阀门体内的流速应不高于氧气管道流速的限制，不同材料管道的氧气流速限制按表1的规定。
在氧气流体输送的过程中，氧气在管道系统中流动会发生改变，欧洲工业气体协会(EIGA)制定的标准 IGC Doc 13/12E《Oxygen Pipeline and Piping Systems》中将氧气工况划分为“撞击场合”和“非撞击场合”。同样在《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》( GB16912-2008 )中也参考了EIGA的划分方式。其定义：使氧气流动方向突然改变或产生旋涡的位置，从而引起氧气中夹带的颗粒对管壁的撞击，这样的位置称为“撞击场合”。“撞击场合”容易发生激发能源，引起燃烧与爆炸，是危险场合，安全控制要求更加严格。 氧气阀门就是典型的“撞击场合”。
《氧气用阀门 技术条件》(JB/T 12955-2016)中给出流速计算的方法：
5.2.4 按使用管道的工况条件，应采取适当的措施控制阀门流道内的流速，流速应以阀门内实际截面积进行计算。对于阀内结构有明显节流的阀门，应以相应开度时，阀前压力下的体积流率与节流口面积作为计算流速的依据，并据此选择阀门内件材质。对于阀门出口流速，应以节流后压力下的体积流率及阀门出口面积作为计算流速的依据。
自控猫备注： 阀门内部的流速要高于管道的流速，因为截面积发生了变化，所以根据上表1去选择的话，不大好把握。 因此JB/T12955-1026 对阀门的材质和流速之间的关系作出了如下的补充：
5.3.2 当阀门流道内的流速超过表1的范围时，阀体应选用相应压力下的豁免材料，豁免材料对应厚度下的豁免压力见表3。
三 、氧气阀门站设计规范禁油脱脂
根据《氧气用阀门 技术条件》(JB/T 12955-2016) 中对于脱脂处理的定义如下：“用无机非可燃清洗剂、二氯乙烷、三氯乙烯等溶剂或超声波方法去除零件表面油污的处理过程”。
阀体和阀内件在组装前后都应该进行禁油脱脂处理，以防止内腔在制造过程中产生或遗留的铁屑、油脂、灰尘、极小的固体颗粒等。在氧气通过阀门时产生摩擦，引起燃烧或爆炸等危险后果。
四、安装要求
氧气阀门对安装也有一定的要求。《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》( GB16912-2008 )中8.1.6提到：氧气管道的弯头、三通不应与阀门出口直接连接。调节阀组、干管阀门、供一个系统的支管阀门、车间入口阀门， 其出口侧 的管道宜有长度不小于5倍管道公称直径且不小于1.5m的直管段。IGC Doc 13/12/E 第5.2.1条明确管道的冲击场合包括且又不限于列出的工况，如三通、弯通等。且第5.3.2.3款指出节流阀和工艺控制阀紊流和撞击工况不仅在阀门的阀芯阀座中存在，而且会延伸到下游8倍管道公称直径的长度。可以看出， 阀门出口流速变化较快，冲击较为严重，不宜紧接安装弯通、三通，同时宜保证5-8倍的直管段。
氧气阀门站设计规范氧气阀门安装注意事项
（1）凡与氧接触的部位要严格脱脂，脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。
（2）焊接应采用氩弧焊或电弧焊。
氧气阀门操作注意事项
（1）开关氧气阀门时应缓慢进行，操作人员应站在阀门的侧面，开启要一次到位。
（2）严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。
（3）实行操作票制度，事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。
（4）直径大于70mm的手动氧气阀门，当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。
氧气阀门维护保养注意事项
（1）氧气管道要经常检查维护，除锈刷漆，每3～5年一次。
（2）管路上的安全阀、压力表，要定期校验，1年1次。
（3）完善接地装置。
（4）动火作业前，应进行置换，吹扫，吹出气体中氧含量在18%～23%时为合格。
（5）阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》（GB16912-1997）的有关规定。
（6）建立技术档案，培训操作，检修，维护人员。
氧气阀门其他安全措施
（1）提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。
（2）提高管理人员的警惕性。
（3）提高科学技术水平。
（4）不断完善送氧方案。
氧气阀门常用来控制气体贮备中，如果日常操作不当或维护没跟上很容易就会导致气体泄漏的危机发生，一些气体可能会对环境，安全造成重大威胁，所以不知道这些知识的朋友还是好好记一下吧。
五、氧气阀门站设计规范氧气阀门选型总结
5.1 阀门类型
氧气管道上的阀门应选用氧气阀， 国内氧气管道上多选用截止阀 ，普通阀门介质流动方向是下进上出。在氧气工况下，阀门流道与普通阀门有所不同， 选择上进下出 ，以保证阀杆受力良好，且阀芯快速关闭。
5.2 阀体材质
建议在3MPa以下选用不锈钢；在3MPa以上选用 Inconel 625 或Monel 400 合金钢。
5.3 阀内件材质
常规做氧气阀门内件只有Inconel 和 Monel，但是由于Inconel 625在高温应用场合较Monel K500有优势，故选择如下：
(1) 阀内件选用 Inconel 625加表面硬化处理；
(2) 阀杆/套筒材质选用 Inconel X-750 或 Inconel 718；
(3) 阀门尽量不做缩径处理，保持与原有管道同口径；且阀芯阀座不宜做硬质堆焊，因为堆焊时由于工艺水平限制，易产生一定的不安全因素；
(4) 阀门密封环材质选用无油脂模压石墨(含碳量低)；
(5) 上阀盖选用双填料，填料选用耐高温无油脂石墨(可耐468℃)；
(6)因为氧气在流动中遇到毛刺或凹槽，都会产生高速摩擦，积聚大量热能，如果遇到碳化合物可能发生爆炸，阀门内件表面的光洁度要达到 ISO 8051-1 Sa2的要求。
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