1. 氧(yang)氣管(guan)(guan)道和管(guan)(guan)件選用的一般要求
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、不銹鋼和鎳基合(he)金等材料;
②. 管(guan)子宜采(cai)用無(wu)縫鋼管(guan);管(guan)件宜選用無(wu)縫對焊管(guan)件;
③. 閥門(men)采(cai)用全(quan)(quan)通徑閥門(men),但其(qi)操作狀(zhuang)態(tai)應為全(quan)(quan)開或全(quan)(quan)關狀(zhuang)態(tai),不(bu)得使(shi)其(qi)處于半開半關狀(zhuang)態(tai);并(bing)且切斷(duan)閥操作過程中兩端壓(ya)差不(bu)能過大(da),閥門(men)宜采(cai)用法蘭連(lian)接;
④. 墊片宜采(cai)用帶內(nei)環的(de)聚四氟乙烯纏繞式墊片;
⑤. 閥門(men)填料(liao)(liao)不應采用(yong)(yong)易脫(tuo)落(luo)碎屑、纖維的(de)材料(liao)(liao)或可燃的(de)材料(liao)(liao)制成(cheng),宜采用(yong)(yong)聚四氟(fu)乙烯材料(liao)(liao);
⑥. 三通(tong)宜(yi)采用等徑三通(tong);如采用異徑三通(tong),可能導(dao)致(zhi)氧(yang)氣流(liu)體超速(su),造成(cheng)潛在危險;
⑦. 氧氣管(guan)道(dao)、管(guan)件、閥門等應進行脫(tuo)脂處理。
2. 流速(su)應是在不同(tong)工作壓力范(fan)圍內的管內氧氣流速(su)
流(liu)速均指(zhi)管(guan)內氧氣在工(gong)作狀態下的(de)實(shi)際流(liu)速。氧氣管(guan)道中最高(gao)流(liu)速不應超過表4.7.1的(de)規定。
注1:最高允(yun)許流速是指管系最低工(gong)(gong)作壓力、最高工(gong)(gong)作溫度時的實際(ji)流速。
注2:撞(zhuang)擊(ji)場(chang)合和非撞(zhuang)擊(ji)場(chang)合:使流體(ti)流動方向突然改變(bian)或產生(sheng)旋渦的位置,從而(er)引起流體(ti)中(zhong)顆粒對管壁的撞(zhuang)擊(ji),這(zhe)樣(yang)的位置稱做撞(zhuang)擊(ji)場(chang)合;否則稱為非撞(zhuang)擊(ji)場(chang)合。
注3:銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)金(含鋁銅(tong)(tong)合(he)金除外)、鎳及(ji)(ji)鎳銅(tong)(tong)合(he)金,在(zai)小于(yu)或等于(yu)21.0MPa條件下,流速在(zai)壓力降允許時(shi)沒有(you)限制。
3. 氧氣管道的(de)組(zu)成件要求
氧(yang)氣(qi)(qi)管(guan)材(cai)使用的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)質有很(hen)多種,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)取決于下列(lie)三個(ge)要(yao)素:氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質對管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊要(yao)求(qiu),如防(fang)(fang)腐蝕、防(fang)(fang)銹(xiu)(xiu)、防(fang)(fang)火等;氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du),如在(zai)低(di)溫(wen)下工作要(yao)求(qiu)管(guan)道不(bu)失其韌性(xing);氧(yang)氣(qi)(qi)壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)高低(di)。在(zai)選擇(ze)管(guan)材(cai)時,首(shou)先應滿足氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質對管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊要(yao)求(qiu),然后根據溫(wen)度(du)和壓(ya)力條件確定管(guan)材(cai)。一般(ban)情況(kuang)下,氧(yang)氣(qi)(qi)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)管(guan)材(cai)是(shi)碳素鋼,但(dan)由(you)于碳素鋼的(de)(de)(de)(de)(de)冷脆性(xing)不(bu)能(neng)用于低(di)溫(wen)<-30℃,也由(you)于它(ta)在(zai)氧(yang)氣(qi)(qi)中會氧(yang)化(hua)銹(xiu)(xiu)蝕,故在(zai)某(mou)些管(guan)段上需要(yao)采用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)、銅管(guan)或鋁合(he)金管(guan)。
工作(zuo)壓力較高的氧氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)采用(yong)黃銅(tong)(tong)管(guan)(guan)或紫銅(tong)(tong)管(guan)(guan),不采用(yong)碳鋼管(guan)(guan),因為管(guan)(guan)內(nei)高壓氧氣(qi)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)急(ji)速,氣(qi)流(liu)(liu)(liu)中(zhong)微粒與(yu)管(guan)(guan)壁摩擦產生(sheng)靜電,容易產生(sheng)火花引起(qi)爆炸,特(te)別是流(liu)(liu)(liu)過(guo)閥門、彎頭、孔板等處,采用(yong)銅(tong)(tong)管(guan)(guan)可以(yi)避(bi)免火花,銅(tong)(tong)在(zai)低溫下不失去其(qi)韌性(xing),因此,低溫氧氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)采用(yong)有色金屬管(guan)(guan)材。
采用碳(tan)素鋼(gang)管作氧(yang)氣(qi)管道管材(cai)時應(ying)注意以下(xia)三點(dian):
a. 工作(zuo)壓力超過(guo)1.6MPa的碳(tan)素鋼(gang)管,在閥門、節(jie)流(liu)孔板(ban)及管路彎(wan)頭后面宜裝一段1.5~2m長的銅管。
b. 快速切(qie)斷閥門后采用一段長度不小于(yu)1.5m的銅管。
c. 液氧排放(fang)管(guan)應采用不銹鋼管(guan)或銅(tong)管(guan),以防(fang)腐蝕。
①. 氧(yang)氣管道材質(zhi)選(xuan)用(yong)見表4.7.2。
②. 氧(yang)氣管道管件選(xuan)用(yong)
a. 氧氣管道的(de)彎(wan)頭(tou)嚴(yan)禁(jin)采用(yong)褶皺彎(wan)頭(tou),當采用(yong)冷彎(wan)或熱彎(wan)彎(wan)制碳鋼彎(wan)頭(tou)時,彎(wan)曲半徑(jing)不應小于公稱直(zhi)徑(jing)的(de)5倍;當采用(yong)壓制對焊彎(wan)頭(tou)時,宜選用(yong)長半徑(jing)彎(wan)頭(tou)。
對工作壓力(li)不大于(yu)0.1MPa的(de)(de)鋼板卷(juan)焊(han)管,可以采用斜接(jie)彎(wan)(wan)頭,90°彎(wan)(wan)頭應采用中間(jian)為(wei)大于(yu)或(huo)等于(yu)二段管制作的(de)(de)管件,彎(wan)(wan)頭內壁應平滑,無(wu)銳邊、毛刺及焊(han)瘤。
b. 氧氣管道的變徑管宜(yi)(yi)采用壓制對焊管件,當焊接制作(zuo)時,變徑部分(fen)長度不宜(yi)(yi)小于(yu)兩端管外徑差(cha)值的3倍;其內壁(bi)應(ying)平滑,無(wu)銳邊、毛(mao)刺及焊瘤。
c. 氧氣(qi)管道(dao)的三通宜采用壓制對(dui)焊,當不能(neng)取得時,應在工廠或(huo)現場預(yu)制,加工到無(wu)銳(rui)角、無(wu)突出部位(wei)及(ji)焊瘤。
③. 氧氣管道管子管件(jian)焊(han)接應采用氬弧焊(han)打底
氧氣管(guan)道選用(yong)(yong)(yong)全通(tong)徑(jing)閥(fa),不(bu)用(yong)(yong)(yong)快(kuai)(kuai)開、快(kuai)(kuai)閉,嚴禁(jin)用(yong)(yong)(yong)閘閥(fa)。閥(fa)門(men)的填料應采用(yong)(yong)(yong)聚四氟乙烯或膨脹石墨。墊(dian)片(pian)及填料不(bu)易脫(tuo)落碎屑(xie)、纖維材(cai)料或可燃氣體。氧氣管(guan)道墊(dian)片(pian)宜選用(yong)(yong)(yong)纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)。宜選用(yong)(yong)(yong)RF法蘭帶內外定(ding)位(wei)環纏繞(rao)墊(dian)片(pian)。氧氣管(guan)道、閥(fa)門(men)、管(guan)件(jian)、儀(yi)表、墊(dian)片(pian)及其他附(fu)件(jian)必須脫(tuo)脂處(chu)理。
氧(yang)氣管道的(de)連(lian)接(jie)應(ying)采用(yong)焊接(jie),但不可(ke)避免地與設(she)備、閥門連(lian)接(jie)時(shi)可(ke)以采用(yong)法(fa)蘭用(yong)一氧(yang)化鉛、水玻(bo)璃或(huo)(huo)聚四氟乙烯薄(bo)膜作(zuo)為填料(liao),嚴(yan)禁用(yong)涂鉛紅的(de)麻或(huo)(huo)棉(mian)絲,或(huo)(huo)其他(ta)含(han)油脂的(de)材料(liao)。
氧氣(qi)管道應有導除靜(jing)電的接地措(cuo)施。
4. 氧氣管道管件的(de)選用(yong)
當(dang)氧氣(qi)管道工作(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)(li)≤4MPa時,三通可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)現場(chang)直接開口(kou)焊接制成(cheng),異徑管采(cai)用(yong)(yong)卷制焊接而成(cheng)。當(dang)工作(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)(li)>4MPa時,三通和(he)異徑管應采(cai)用(yong)(yong)鍛(duan)(duan)制三通和(he)鍛(duan)(duan)制異徑管。氧氣(qi)管道工作(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)(li)≤1.6MPa,管道直徑<50mm和(he)需要用(yong)(yong)螺(luo)紋(wen)(wen)連(lian)接處,可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)可(ke)鍛(duan)(duan)鑄鐵配件(jian),螺(luo)紋(wen)(wen)填料(liao)采(cai)用(yong)(yong)聚四氟乙烯生料(liao)帶(dai),不得用(yong)(yong)鉛油(you)和(he)麻絲(si)。氧氣(qi)管道所(suo)用(yong)(yong)的壓(ya)力(li)(li)表(biao)應采(cai)用(yong)(yong)專供氧氣(qi)使用(yong)(yong)的禁(jin)油(you)壓(ya)力(li)(li)表(biao)。
5. 工程應用
某氧氣管道,不(bu)銹鋼管子選用ASTMA312-TP304(同中國舊標準的0Cr18Ni9,新標準的06Cr19Ni10)無縫管。不(bu)銹(xiu)鋼管件選用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(dao)設計常用標準(zhun)規范
GB 16912《深度冷凍法生產氧氣(qi)及相關(guan)氣(qi)體安全技術規程》
GB 50030《氧(yang)氣站設(she)計(ji)規(gui)范》
IGC DOC 13/02/E《氧氣管道系統(Oxygen Pipeline Systems)》歐洲工業(ye)氣體(ti)協會標(biao)準(EIGA)