1. 氧(yang)氣管道和(he)管件選用的一般要(yao)求
①. 氧氣管道材料的選用應根據管道的壓力、溫度和流速不同選用碳鋼、不銹鋼和鎳(nie)基合金(jin)等材料;
②. 管(guan)子宜采(cai)用無縫(feng)鋼管(guan);管(guan)件宜選(xuan)用無縫(feng)對焊(han)管(guan)件;
③. 閥(fa)(fa)門采(cai)用(yong)(yong)全通徑閥(fa)(fa)門,但其(qi)操作狀(zhuang)(zhuang)態(tai)應(ying)為全開(kai)或全關狀(zhuang)(zhuang)態(tai),不得使(shi)其(qi)處(chu)于半(ban)(ban)開(kai)半(ban)(ban)關狀(zhuang)(zhuang)態(tai);并且切斷(duan)閥(fa)(fa)操作過(guo)程中兩端(duan)壓差不能過(guo)大,閥(fa)(fa)門宜采(cai)用(yong)(yong)法蘭連接;
④. 墊(dian)片宜采用帶內環的聚四氟乙烯(xi)纏繞式墊(dian)片;
⑤. 閥門填料不應采用易脫(tuo)落碎(sui)屑、纖維(wei)的(de)材料或(huo)可燃(ran)的(de)材料制成,宜采用聚四氟乙烯材料;
⑥. 三通(tong)(tong)(tong)宜(yi)采用(yong)等徑三通(tong)(tong)(tong);如采用(yong)異徑三通(tong)(tong)(tong),可能導致氧氣流體超(chao)速,造成潛在危險;
⑦. 氧(yang)氣管(guan)道(dao)、管(guan)件、閥門等應進行脫脂處理。
2. 流速應是在不(bu)同工作壓力范圍內的(de)管(guan)內氧(yang)氣流速
流(liu)速(su)均指管(guan)內氧(yang)氣在工作狀態下的實(shi)際流(liu)速(su)。氧(yang)氣管(guan)道中最高流(liu)速(su)不應超過表4.7.1的規(gui)定。
注1:最高允(yun)許(xu)流(liu)速(su)是(shi)指(zhi)管系(xi)最低工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)力、最高工(gong)(gong)作(zuo)溫度(du)時(shi)的(de)實際流(liu)速(su)。
注2:撞擊場合和非(fei)撞擊場合:使流(liu)(liu)體流(liu)(liu)動方向(xiang)突(tu)然改(gai)變或產生(sheng)旋(xuan)渦的(de)位(wei)置,從而引(yin)起流(liu)(liu)體中顆(ke)粒(li)對管壁的(de)撞擊,這樣的(de)位(wei)置稱做撞擊場合;否則(ze)稱為(wei)非(fei)撞擊場合。
注3:銅及銅合(he)金(含鋁銅合(he)金除(chu)外)、鎳及鎳銅合(he)金,在(zai)小于(yu)或等于(yu)21.0MPa條件(jian)下,流(liu)速在(zai)壓力降允許時沒有限制。
3. 氧氣管道的組成件要求
氧(yang)(yang)(yang)氣管(guan)(guan)(guan)材使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)材質(zhi)有很多種,它(ta)的(de)(de)(de)選擇取決(jue)于下(xia)列三(san)個(ge)要素:氧(yang)(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質(zhi)對管(guan)(guan)(guan)材的(de)(de)(de)特(te)殊要求(qiu),如(ru)防(fang)腐蝕、防(fang)銹、防(fang)火等;氧(yang)(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度,如(ru)在(zai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)工作要求(qiu)管(guan)(guan)(guan)道不失其韌性(xing);氧(yang)(yang)(yang)氣壓力(li)的(de)(de)(de)高低(di)。在(zai)選擇管(guan)(guan)(guan)材時(shi),首(shou)先應滿足氧(yang)(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質(zhi)對管(guan)(guan)(guan)材的(de)(de)(de)特(te)殊要求(qiu),然后根據溫(wen)(wen)(wen)度和壓力(li)條件確定管(guan)(guan)(guan)材。一般情況下(xia),氧(yang)(yang)(yang)氣管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)(de)主要管(guan)(guan)(guan)材是碳素鋼(gang),但(dan)由(you)于碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)冷脆性(xing)不能用(yong)于低(di)溫(wen)(wen)(wen)<-30℃,也由(you)于它(ta)在(zai)氧(yang)(yang)(yang)氣中會氧(yang)(yang)(yang)化(hua)銹蝕,故在(zai)某些(xie)管(guan)(guan)(guan)段上(shang)需要采用(yong)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)、銅管(guan)(guan)(guan)或鋁合金管(guan)(guan)(guan)。
工作壓(ya)力較高的(de)氧(yang)(yang)氣(qi)管(guan)道采(cai)用黃銅(tong)(tong)(tong)管(guan)或紫(zi)銅(tong)(tong)(tong)管(guan),不采(cai)用碳鋼管(guan),因為(wei)管(guan)內高壓(ya)氧(yang)(yang)氣(qi)氣(qi)流(liu)急速,氣(qi)流(liu)中微粒與管(guan)壁摩擦(ca)產(chan)(chan)生靜(jing)電(dian),容易產(chan)(chan)生火(huo)花引(yin)起爆炸,特別(bie)是流(liu)過閥門、彎頭、孔(kong)板等處,采(cai)用銅(tong)(tong)(tong)管(guan)可以避免(mian)火(huo)花,銅(tong)(tong)(tong)在(zai)低溫(wen)下不失去(qu)其(qi)韌(ren)性,因此,低溫(wen)氧(yang)(yang)氣(qi)管(guan)道采(cai)用有色金(jin)屬(shu)管(guan)材。
采用碳素鋼管(guan)(guan)作氧氣(qi)管(guan)(guan)道管(guan)(guan)材時(shi)應注(zhu)意以下三點:
a. 工作壓(ya)力(li)超過1.6MPa的碳素鋼管(guan),在閥門(men)、節流孔板及管(guan)路(lu)彎頭后面(mian)宜裝(zhuang)一(yi)段1.5~2m長(chang)的銅管(guan)。
b. 快速切斷閥門后采用一段長(chang)度不小于(yu)1.5m的銅管。
c. 液(ye)氧排放管(guan)應采(cai)用不銹鋼管(guan)或(huo)銅管(guan),以防腐(fu)蝕。
①. 氧氣管道材質選用見表(biao)4.7.2。
②. 氧(yang)氣管道管件選用
a. 氧氣管道的彎頭(tou)(tou)(tou)嚴禁采用(yong)褶皺彎頭(tou)(tou)(tou),當(dang)采用(yong)冷彎或熱彎彎制碳鋼彎頭(tou)(tou)(tou)時,彎曲半徑不應小于(yu)公稱(cheng)直徑的5倍;當(dang)采用(yong)壓制對焊彎頭(tou)(tou)(tou)時,宜選用(yong)長半徑彎頭(tou)(tou)(tou)。
對工作(zuo)壓力(li)不(bu)大(da)于0.1MPa的鋼板卷焊管(guan)(guan),可以采用斜接彎(wan)(wan)頭,90°彎(wan)(wan)頭應采用中間為(wei)大(da)于或等于二段管(guan)(guan)制作(zuo)的管(guan)(guan)件,彎(wan)(wan)頭內壁(bi)應平滑,無銳(rui)邊、毛(mao)刺及焊瘤。
b. 氧(yang)氣管道的(de)變(bian)徑管宜(yi)采用(yong)壓制(zhi)對焊(han)管件(jian),當焊(han)接制(zhi)作時,變(bian)徑部分長(chang)度不宜(yi)小(xiao)于(yu)兩端管外徑差值的(de)3倍;其內壁(bi)應(ying)平滑,無銳邊(bian)、毛(mao)刺及焊(han)瘤(liu)。
c. 氧氣管道的三通宜采(cai)用(yong)壓制對焊(han),當(dang)不能取得時,應在工廠或現場預制,加工到無銳(rui)角(jiao)、無突出(chu)部位及焊(han)瘤(liu)。
③. 氧(yang)氣管(guan)(guan)道管(guan)(guan)子管(guan)(guan)件(jian)焊接應采用(yong)氬弧焊打底
氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)選用(yong)(yong)全(quan)通(tong)徑閥(fa),不(bu)用(yong)(yong)快開、快閉,嚴禁用(yong)(yong)閘(zha)閥(fa)。閥(fa)門(men)(men)的填(tian)料(liao)(liao)應采用(yong)(yong)聚四氟乙烯或膨脹石墨。墊(dian)片(pian)及(ji)填(tian)料(liao)(liao)不(bu)易脫落碎屑、纖維材料(liao)(liao)或可燃氣(qi)體。氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)墊(dian)片(pian)宜選用(yong)(yong)纏繞式墊(dian)片(pian)。宜選用(yong)(yong)RF法蘭帶內外(wai)定位環纏繞墊(dian)片(pian)。氧(yang)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)、閥(fa)門(men)(men)、管(guan)(guan)件、儀(yi)表、墊(dian)片(pian)及(ji)其(qi)他附件必須(xu)脫脂(zhi)處理。
氧氣管道的連接(jie)應(ying)采用焊(han)接(jie),但不可避(bi)免地與設備(bei)、閥門連接(jie)時可以采用法蘭(lan)用一(yi)氧化鉛、水玻璃或聚四氟乙烯薄(bo)膜(mo)作(zuo)為填料(liao),嚴禁用涂鉛紅的麻或棉(mian)絲,或其他(ta)含油脂的材料(liao)。
氧(yang)氣管(guan)道應有(you)導除靜電的接地措施。
4. 氧(yang)氣管道(dao)管件的選(xuan)用
當氧(yang)(yang)氣管(guan)(guan)道(dao)工作(zuo)壓力(li)≤4MPa時,三通(tong)可以采(cai)用(yong)(yong)現場直接(jie)開口焊接(jie)制成,異徑(jing)管(guan)(guan)采(cai)用(yong)(yong)卷(juan)制焊接(jie)而成。當工作(zuo)壓力(li)>4MPa時,三通(tong)和異徑(jing)管(guan)(guan)應(ying)采(cai)用(yong)(yong)鍛制三通(tong)和鍛制異徑(jing)管(guan)(guan)。氧(yang)(yang)氣管(guan)(guan)道(dao)工作(zuo)壓力(li)≤1.6MPa,管(guan)(guan)道(dao)直徑(jing)<50mm和需要用(yong)(yong)螺(luo)紋連接(jie)處,可以采(cai)用(yong)(yong)可鍛鑄鐵配件,螺(luo)紋填(tian)料采(cai)用(yong)(yong)聚(ju)四氟乙烯生料帶,不得(de)用(yong)(yong)鉛油(you)和麻絲。氧(yang)(yang)氣管(guan)(guan)道(dao)所用(yong)(yong)的壓力(li)表應(ying)采(cai)用(yong)(yong)專供氧(yang)(yang)氣使用(yong)(yong)的禁(jin)油(you)壓力(li)表。
5. 工程應用
某氧氣管道,不銹鋼(gang)管子選用ASTMA312-TP304(同中國舊標準的0Cr18Ni9,新標準的06Cr19Ni10)無縫管。不銹鋼(gang)管件選用ASTM A312-TP304。
如果選用鎳及鎳合金,則管子選用ASTMB167-600(UNS N06600),管件選用ASTMA312-TP304。ASTM B366-WPNCI(UNS N06600)。
6. 氧氣管道設(she)計常用標準規范
GB 16912《深度(du)冷凍法(fa)生產氧氣及相關(guan)氣體安全(quan)技術規程(cheng)》
GB 50030《氧氣站設計規范》
IGC DOC 13/02/E《氧氣(qi)(qi)管道(dao)系(xi)統(Oxygen Pipeline Systems)》歐洲工業氣(qi)(qi)體協會標準(EIGA)