氧氣閥門設(shè)計(jì)及生產(chǎn)

                                 氧氣閥門設(shè)計(jì)及生產(chǎn)


                            上海申弘閥門有限公司     


摘要：在大型石化裝置、化工裝置中高溫高壓氧氣管路和閥門是關(guān)鍵設(shè)備之一，其性能的好壞直接影響著整套裝置的安全、可靠運(yùn)行，影響著生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)。對高溫高壓氧氣管路和閥門進(jìn)行分析研究、設(shè)計(jì)與研制，提高氧氣管路和閥門的性能，對大型裝置具有重要意義，對閥門行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步也有推動作用。


關(guān)鍵詞：氧氣管路；純氧氣；閥門；防靜電性能


1、概述  


隨著工業(yè)現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，大型石化裝置、化工裝置的參數(shù)在不斷提高，高溫高壓氧氣閥門的參數(shù)范圍也在不斷提高，氧氣閥門的需求量和需求范圍也在不斷擴(kuò)大，高溫高壓氧氣閥門已成為大型石化裝置、化工裝置中的關(guān)鍵設(shè)備之一。  新工藝、新裝置的不斷出現(xiàn)，對氧氣閥的要求越來越嚴(yán)，氧氣閥的參數(shù)越來越高。 氧氣閥門  上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。.氧氣  氧氣是助燃性*的物質(zhì),是氧化反應(yīng)的主體,氧氣由于氧化反應(yīng)時會產(chǎn)生高熱值和體積膨脹，因此,氧氣是易爆氣體。所以,高純度、高壓的氧氣是危險介質(zhì)。  


2.氧氣管路閥門選型的要求  由于閥門選用不當(dāng),在操作中高純度、高壓氧氣與碳鋼摩擦?xí)r與碳鋼中的碳產(chǎn)生火花,引起許多廠家氧氣閥門及管路發(fā)生爆炸,造成重大人身傷亡和設(shè)備損毀。血與火的教訓(xùn),引起了人們對氧氣閥門的高度重視。  氧氣管路閥門不能采用閘閥,因?yàn)殚l閥在開關(guān)過程中,閘板與閥座間會產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦,因而會產(chǎn)生火花和靜電，是很危險的!  


氧氣管路中“切斷型"閥門，通常在閥門公稱壓力：PN≤4.0MPa,DN≤400mm,或PN≤16.0MPa，DN≤250mm時選用截止閥。這是因?yàn)榻刂归y具備:閥瓣與閥座一旦接觸,閥門就被切斷關(guān)閉; 閥瓣與閥座一旦脫離,閥門就被切打開。因此,截止閥閥瓣與閥座間幾乎無“摩擦";在PN≤4.0MPa,DN≥400mm,或PN≤16.0MPa，DN≥250mm時,如果選用截止閥,則由于截止閥口徑過大,閥桿受力狀況惡化,閥門開啟費(fèi)力,因此宜選用“防火型"聚四氟乙烯(F)軟密封球閥。  氧氣管路中“止回型"閥門，在小口徑:PN≤4.0MPa,DN≤80mm; PN≤16.0MPa，DN≤50mm時,多選用立式或水平式升降止回閥;在工作溫度≤180℃,PN≤4.0MPa,DN≥80mm; PN≤16.0MPa，DN≥50mm時多選用聚四氟乙烯(F)軟密封旋啟式止回閥;在氧氣工作溫度≥180℃時多選用紫銅密封墊的“軟密封"旋啟式止回閥。這是因?yàn)橛镁鬯姆蚁?F)或紫銅密封墊的“軟密封"旋啟式止回閥，在迅速關(guān)閉瞬間,不會由于金屬閥瓣直接打擊或撞擊金屬閥座,而產(chǎn)生火花，因此是安全型的。


 3.氧氣管路閥門的安全要求  


  氧氣管路閥門,除了上述選型要求外,從其它安全角度上,還有如下要求:


 3.1.閥門主體材料的要求 
     氧氣管路閥門的閥門主體材料要求:不氧化、不銹蝕;含碳極少,以減少氧氣在高速流動時,與鋼中的碳產(chǎn)生火星(鋼在砂輪上摩擦產(chǎn)生火星);內(nèi)腔清潔無砂和臟物。林德公司LB141-74標(biāo)準(zhǔn)中指出:“在任何含氧成分高于空氣的氣體中,其雜質(zhì)都有極易點(diǎn)燃的危險,當(dāng)在某區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)密集度增大時,很可能點(diǎn)燃所使用的金屬。"因此, 氧氣管路閥門的閥門主體材料多選用低碳級的或超低碳級的奧氏體不銹鋼:CF8;CF3;CF8M;CF3M或F304;F304L;F316;F316L等,氧氣閥門用不銹鋼鑄件時,必須要進(jìn)行酸洗;或“80-3"硅黃銅(但我認(rèn)為一是硅黃銅材料昂貴,二是硅黃銅強(qiáng)度偏低,因此,我本人不建議選用硅黃銅合金);在高純度、高壓力(CL≥900LB) 時，為了提高氧氣閥門的抗阻燃效果,此時,氧氣管路閥門的主體材料應(yīng)選用安全等級更高的鎳基合金:蒙乃爾合金(M35-1;MONEL400;MONELK500)或英康乃爾合金(INCONEL600;INCONEL625).(見金陵石化氧氣閥門燒損照片)從這組照片可以看到，如果他們廠氧氣閥門不是采用INCONEL625（哈氏C合金）的話,氧氣管路著火就會將整個裝置燒掉。  


3.2  脫脂和禁油
  氧氣管路閥門還必須“脫脂"和有“禁油"的裝置。氧氣閥門不允許有油污的，因?yàn)橛臀墼谘鯕庵袝紵鸨?所以,在閥門裝配前要對所有零
件進(jìn)行脫脂處理;在裝配試壓后還要對閥門通道再進(jìn)行一次脫脂處理,簡便的檢查辦法是:用干凈的白布擦閥門內(nèi)腔
,白布擦后不得有污跡。對氧氣閥門的閥桿不允許暴露在外面,必須有用機(jī)玻璃(高溫時用不銹鋼)的防塵、禁油隔離保護(hù)裝置,并用紅字醒目的標(biāo)出“禁油"。
  3.3  防靜電  氧氣管路閥門還必須有防“靜電"裝置。因?yàn)殚y門在開關(guān)時,不可避免的有各種摩擦,而摩擦?xí)a(chǎn)生靜電,有靜電就會打火,因而也是十分危險的!所以,氧氣管路閥門必須有能*導(dǎo)出靜電的“防靜電"裝置。  《氧氣閥門的清潔度檢查》:  氧氣閥門應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)清洗，脫除雜質(zhì)，如：油、油脂、灰塵、水、銼銷、焊渣、油漆以及其它外來雜質(zhì)。金屬表面油的大允許濃度為1g/m2，肉眼無法看到油污。


a. 直接檢查      


 如果可能，所有的表面都必須進(jìn)行視覺直接檢查，按照ASTM G93中述的 方法，通過強(qiáng)白光和紫外線光照射。  





 被檢查表面必須干燥且不含： 
 5     ——清洗劑；    


——粘附銹皮、焊渣、松散顆?；蚶w維；    


——有機(jī)物，例如：脂類、油、油漆、密封劑等；    


——無法用紫外光直接檢查時，必須用無纖維屑、干凈的白棉布擦洗表面，可以蘸三氯乙烯(或四氯化碳)，然后，檢查棉布確保無油、殘?jiān)⑽蹪n、纖維等。


b. 間接檢查      無論是視覺直接檢查，還是用內(nèi)孔徑表面檢查儀之類的工具無法進(jìn)行檢查的部件，都必須用三氯乙烯(或四氯化碳)溶劑循環(huán)沖洗，然后從流出的溶劑中取樣，進(jìn)行如下檢查：    


——樣品必須在強(qiáng)光下進(jìn)行檢查，與新的、未經(jīng)使用的溶劑樣品進(jìn)行比較，必須保證檢測不出差別，沒有殘留物；    


——樣品還必須在紫外光（波長0.32～0.38mm）下進(jìn)行檢測，與未經(jīng)使用的溶劑再次比較，當(dāng)樣品含污染物≥0.1g/L時,將會使溶劑發(fā)出熒光;


 ——可疑情況下,需要對實(shí)驗(yàn)室使用的溶劑進(jìn)行分析。100℃下蒸發(fā)后，樣品中殘雜物含量必須小于等于20mg/kg。  





    本文所述的氧氣閥門設(shè)計(jì)參數(shù)是：公稱直徑：DN200，公稱壓力：PN100， 設(shè)計(jì)溫度：DT=260℃，工作介質(zhì)：純氧氣。  高溫高壓氧氣介質(zhì)屬于易燃易爆危險品，高溫高壓氧氣管路和閥門屬于高要求等級的設(shè)備，氧氣與其他介質(zhì)的根本區(qū)別在于，氧氣是助燃劑，氧氣燃燒不需要任何其它助燃劑；特別是高溫高壓氧氣不能遇到任何一點(diǎn)火星。所以，防靜電性能是氧氣閥門穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，防靜電措施包含在氧氣閥門設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、包裝運(yùn)輸、倉儲等各個方面，其中設(shè)計(jì)方面包括流道的尺寸、形狀、內(nèi)表面情況，材料選擇，密封面設(shè)計(jì)，閥芯、閥桿防轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，閥桿螺母防塵措施，閥門零部件加工，等等，特別是對高溫高壓氧氣閥門，這些要求更為重要、更為嚴(yán)格，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材到加工都有嚴(yán)格要求。


     我國氧氣閥門的安全技術(shù)要求按國家標(biāo)準(zhǔn)GB16912-1997《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，氧氣閥門的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10530-2005《氧氣用截止閥》的規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氧氣閥門參數(shù)范圍是：公稱直徑：DN≤150，公稱壓力：PN≤40 ，設(shè)計(jì)溫度：DT≤150℃，工作介質(zhì)：純氧氣，超過這個參數(shù)范圍的氧氣閥門，目前國內(nèi)還沒有標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)GB16912-1997《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》中8.5氧氣閥門選用一節(jié)所指的工作壓力，是指在常溫下的高允許工作壓力，實(shí)際需求工況也有單個參數(shù)高的情況，比如，設(shè)計(jì)溫度DT≤250℃,而設(shè)計(jì)壓力DP≤0.2MPa,實(shí)際工作壓力可能只有OP≤0.1MPa,這種工況的危險等級大大降低，依據(jù)我國氧氣閥門標(biāo)準(zhǔn)JB/T10530-2005《氧氣用截止閥》規(guī)定的參數(shù)。生產(chǎn)氧氣閥門的參數(shù)一般是，工作壓力OP≤2.0MPa, 工作溫度OT≤120℃,而閥門選用一般原則，此時對應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力DP≤4.0MPa, 設(shè)計(jì)溫度DT≤150℃,但是高溫同時高壓的氧氣閥門目前國內(nèi)還沒有設(shè)計(jì)、生產(chǎn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。本文所述的氧氣閥門設(shè)計(jì)參數(shù)是在高溫條件下，公稱壓力PN100。  為了保證高溫高壓氧氣閥門的密封性和工作安全性，應(yīng)盡可能消除一切產(chǎn)生靜電的因素，為了確定合理的密封面寬度，需要計(jì)算出能夠承受必需密封力的小密封面寬度，同時還需要分析各種因素對密封性能的影響。使高溫高壓氧氣閥門既有良好的密封性，同時又具有安全的防靜電性能。本文試圖通過對主要零部件的設(shè)計(jì)分析，合理設(shè)計(jì)具備良好密封性和工作安全性的高溫高壓氧氣閥門。  高溫高壓氧氣閥門的主體材料采用美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM  A494規(guī)定的鎳鉻鐵合金（CY-40、Inconel600）鎳銅合金（Monel）、或純鎳（Nickel200），這些材料應(yīng)用在高溫高壓氧氣閥門中，作為氧氣閥門用材的技術(shù)路線，材料的焊接、熱處理等關(guān)鍵技術(shù)，都是高溫高壓氧氣閥門研制過程中要解決的實(shí)際問題。


2、結(jié)構(gòu)與工作原理  


高溫高壓氧氣閥門的基本結(jié)構(gòu)是截止閥，普通閥門介質(zhì)的流動方向是下進(jìn)上出，即介質(zhì)流從閥瓣下方的閥體流道進(jìn)入，經(jīng)過閥座后從閥瓣上方的閥體流道流出。在高溫高壓工作條件下，閥門的流道與普通閥門流道不同，氧氣介質(zhì)的流動方向是上進(jìn)下出，即高溫高壓氧氣流從閥瓣上方的閥體流道進(jìn)入，經(jīng)過閥座后從閥瓣下方的閥體流道流出，氧氣介質(zhì)流束經(jīng)過的流道內(nèi)腔表面要光滑、流暢、無棱角、尖角、無凹凸不平、無突變、閥門內(nèi)部零件銳角倒鈍倒圓，閥桿退刀槽加工要倒圓角，保證介質(zhì)在流動過程中沒有壓力凸變，沒有流束的方向凸變，閥體內(nèi)腔中不能有任何固形物，從而防止產(chǎn)生靜電。  利用流體力學(xué)原理分析介質(zhì)在流道內(nèi)的流動情況，確定閥體的介質(zhì)流道形狀盡可能采用流線形，閥體材料采用ASTM A494 CY-40的特性，在高溫高壓狀態(tài)下，抗純氧氣對閥體的應(yīng)力腐蝕和氧化腐蝕。


3、設(shè)計(jì)  本文所述的設(shè)計(jì)，主要是高溫高壓氧氣閥門與普通閥門的設(shè)計(jì)有所不同的部分進(jìn)行論述，其余部分從略。


3.1閥座密封副設(shè)計(jì)


 閥座密封副設(shè)計(jì)是保證閥門安全正常工作的重要一環(huán)，氧氣介質(zhì)滲透能力很強(qiáng)，要保證氧氣閥閥座密封副有效可靠的密封，需要采取一系列的措施。通過減小密封面寬度來增大密封比壓是主要措施之一。然而，減少密封面寬度需要考慮幾個問題：


（1）閥瓣關(guān)閉終點(diǎn)位置時密封面的接觸應(yīng)力；


（2）閥瓣處于關(guān)閉位置時密封副表面的擠壓應(yīng)力；


（3）高壓高溫氧氣介質(zhì)高速流動時對密封面的沖蝕等。


    因此，氧氣閥閥座密封副要采用具有足夠硬度、而且韌性足夠好的材料。閥座密封副的寬度要適當(dāng)，不能寬，同時又不能太窄，在密封副比較窄的情況下，保證閥座密封副的密封性能，所以閥座密封副采用錐面對球面結(jié)構(gòu)，即閥座密封面是圓錐形面，閥瓣密封面是球形面，這樣既容易對中位置，又能保證閥座密封副的密封比壓。  綜上所述，為了保證閥座密封副的密封性和工作穩(wěn)定性，應(yīng)適當(dāng)減小密封面寬度，為了確定合理的密封面寬度，需要計(jì)算出能夠承受密封比需的力和介質(zhì)作用力總和所需的小密封面寬度，同時還需要留有一定的安全系數(shù)，使閥座密封副既要達(dá)到有效的密封比壓，同時又不能超過材料的許用應(yīng)力。閥座密封副達(dá)到有效密封的條件是：  qMF<q<［q］  式中：
            bm bmdQZ q)(14.3??   qMF=(35+PN)/bm1/2 =(35+10)/1=45  q-計(jì)算的實(shí)際比壓，Mpa Qz-密封面上作用力總和 qMF-密封必需的比壓, Mpa  ［q］-閥座密封面材料的許用比壓, Mpa  查《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊》P663表3-14得：［q］=250  d-閥座密封副內(nèi)徑,mm設(shè)計(jì)給定d=200 bm閥座密封副寬度,mm設(shè)計(jì)給定bm=2.2 閥座密封副寬度bm取2.2mm，   qMF=(35+PN)/bm1/2 =(35+10)/ /2.21/2=36.7 Qz=0.785x(d+bm)2
PN  bmbmdQZq)(14.3??
=bm bmdbmd)(14.3)(785.02??
x10=bmbmd4)(?x10=235  計(jì)算結(jié)果：qMF=36.7<q=235<［q］=250 3.2閥體壁厚設(shè)計(jì)  對于圓筒形閥體，其閥體壁厚按*強(qiáng)度理論分析，一般采用薄壁公式計(jì)算：


3  ?P Pdn SbL?? ?2+C  式中：  Sb＝殼體設(shè)計(jì)壁厚（殼體計(jì)算壁厚+腐蝕余量，毫米(mm)； P＝設(shè)計(jì)壓力，MPa  dn＝閥體中腔大直徑，毫米(mm)； ［σL］＝閥體材料的許用拉應(yīng)力，MPa。  C-考慮鑄造偏差，工藝性和介質(zhì)腐蝕因素而附加的余量，毫米(mm)；取C=8，閥體材料為美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM  A494規(guī)定的鎳鉻鐵合金CY-40，［σL］=427 Mpa，dn＝240，計(jì)算結(jié)果Sb=10.84，而實(shí)際殼體壁厚取26，所以符合設(shè)計(jì)要求。


材 料 詢 價 單
工程名稱：023.硫酸綜合樓			專業(yè)：			編號：JYB-023-2
序號	名稱	型號	單位	數(shù)量	單價	廠商	備注
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2	彈簧壓力表	DN40 1.5級0-1.0MPa	個	4
3	截止閥DN50	J44W-16T型	個	1	2000	上海申弘閥門
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6	化驗(yàn)盆	09S304-15	個	1
7	暗裝照明配電箱+AL25	PXTR-3/1CM	臺	1			見圖614A-E811-023-5
8	暗裝照明配電箱+AL26	PXTR-3/1CM	臺	1			見圖614A-E811-023-5
9	暗裝照明配電箱+AL11	PXT-3-3*3/462*94*275	臺	9			見圖614A-E811-023-6
10	暗裝照明配電箱+AL16	PXT-3-3*3/462*94*275	臺	1			見圖614A-E811-023-6
11	暗裝照明配電箱+AL3	PXTR-3-3*5/612*94*275	臺	1			見圖614A-E811-023-7
12	暗裝照明配電箱+AL4	PXTR-3-3*5/612*94*275	臺	1			見圖614A-E811-023-7
13	暗裝照明配電箱+AL5	PXTR-3-3*5/612*94*275	臺	1			見圖614A-E811-023-7
14	暗裝照明配電箱+AL6	PXTR-3-3*5/612*94*275	臺	1			見圖614A-E811-023-7
經(jīng)營計(jì)劃部：					物資管理部：
負(fù)責(zé)人：					負(fù)責(zé)人：
經(jīng)辦人：					經(jīng)辦人：
日  期：					日  期：

3.3防靜電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  


我國在氧氣管路輸送領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力還不是很強(qiáng)，而歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國家走在我國前面，歐洲工業(yè)氣體協(xié)會對氧氣管路輸送技術(shù)有專門的規(guī)定，并在世界各國得到廣范應(yīng)用。所以，我國的相關(guān)設(shè)計(jì)單位，在氧氣管路設(shè)計(jì)中，一般都參照采用歐洲工業(yè)氣體協(xié)會制定的氧氣管路輸送技術(shù)相關(guān)規(guī)定。  


本文所述氧氣閥門基本要求（性能要求、結(jié)構(gòu)要求、參數(shù)確定、檢驗(yàn)和驗(yàn)收指標(biāo)等）按歐洲工業(yè)氣體協(xié)會關(guān)于氧氣管路技術(shù)相關(guān)規(guī)定，氧氣閥門材料選擇按歐洲工業(yè)氣體協(xié)會關(guān)于氧氣管路技術(shù)相關(guān)規(guī)定，閥門的性能要達(dá)到JB/T10530-2005《氧氣用截止閥》的規(guī)定，同時要滿足歐洲工業(yè)氣體協(xié)會關(guān)于氧氣管路技術(shù)相關(guān)規(guī)定。


3.3.1防止閥瓣逥轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


 閥體中腔內(nèi)安裝有防轉(zhuǎn)導(dǎo)管，此管與閥瓣上的防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿相配合，使閥門在開啟和關(guān)閉過程中，閥瓣在閥體中腔內(nèi)只能上下軸向移動，不能有其他運(yùn)動，防止閥瓣與閥體之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，閥體中腔內(nèi)與防轉(zhuǎn)導(dǎo)管對應(yīng)的另一側(cè)有定位導(dǎo)軌，其作用是當(dāng)閥瓣處于開啟狀態(tài)時，防轉(zhuǎn)導(dǎo)管與閥瓣上防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿配合長度就會減少，安裝在垂直管路中的閥門，其閥瓣在閥桿上就會出現(xiàn)低頭或擺頭現(xiàn)象，此時關(guān)閉閥門，就會出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)的情況，定位導(dǎo)軌與閥瓣上的定位槽配合，其作用是使閥瓣低頭或擺頭的量控制在一定的范圍內(nèi)，保證閥瓣與閥座的相對位置處于正常，保證閥瓣的流暢移動，從而保證閥座密封面之間沒有相互磨擦，不產(chǎn)生靜電火花，避免因火花而導(dǎo)致的爆炸火災(zāi)危險，從而保證閥門的整機(jī)性能。閥體結(jié)構(gòu)見圖1.  
4               圖1. 閥體結(jié)構(gòu)和流道形狀  帶防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿無橫向滑動的閥瓣，閥瓣材料符合ASTM B164-A Inconel600的要求，閥瓣結(jié)構(gòu)采用球形面設(shè)計(jì)，在開啟和關(guān)閉過程中，閥瓣運(yùn)行到任何一個位置，都要保證閥瓣與閥體形成的流道*，保證介質(zhì)沒有突然變向流動。閥瓣上有一個防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿與閥體上的防轉(zhuǎn)導(dǎo)管相配合，保證閥瓣與閥體只有軸向移動，而不能有相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而保證介質(zhì)流動過程中沒有靜電產(chǎn)生。閥瓣上的定位槽與閥體上的定位導(dǎo)軌配合，保證閥瓣與閥座的正常位置，保證閥門的整機(jī)性能。帶防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿的閥瓣見圖2.       圖2.  閥瓣形狀  


3.3.2其他部位防靜電設(shè)計(jì)  


3.3.2.1填料涵底部防靜電特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  閥桿與填料密封件，閥桿是閥門啟閉過程的執(zhí)行部件，閥桿要傳遞扭矩和力，同時閥桿與填料密封件之間有相對摩擦運(yùn)動是不可避免的，在閥桿的運(yùn)動與摩擦過程中，防靜電措施是閥桿與填料密封件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，本項(xiàng)目采用特殊的材料V-1271膜片包裹石墨密封圈的組合辦法，V-1271膜片很柔軟耐磨，不會產(chǎn)生靜電，同時石墨密封圈被包裹在里面不會掉粉塵進(jìn)入閥腔內(nèi)，一舉兩得，正好符合要求。閥桿材料符 5  


合ASTM B164-A Inconel600的要求。  


閥蓋的填料涵底部安裝有專門的防塵、防靜電特殊結(jié)構(gòu)的V-1271密封環(huán)，保證填料內(nèi)的微塵不會進(jìn)入到閥腔內(nèi)，杜絕氧氣介質(zhì)產(chǎn)生靜電火花的可能。


3.3.2.2閥蓋與中法蘭密封圈  閥蓋與中法蘭密封圈，閥蓋是整體鑄件，材料符合ASTM A494 CY-40的要求，中法蘭密封圈是閥門內(nèi)腔的組成部分，對密封圈的性能要求是密封性好，在高溫高壓條件下，能夠抵抗氧氣的腐蝕，容易密封并且不產(chǎn)生靜電火花，中法蘭密封圈材料采用純鎳ASTM B164-A Nickel200。


3.3.2.3外部防靜電設(shè)計(jì)  支架與防護(hù)，支架的主要功能與普通閥門的支架相同，所不同的是支架的外形要規(guī)則，要能很容易的使有機(jī)玻璃防護(hù)板*貼合在支架的兩側(cè)，防護(hù)閥桿不受灰塵污染, 防止靜電火花的產(chǎn)生。  防護(hù)有兩部分組成，一部分是支架與有機(jī)玻璃防護(hù)板閥桿填料函部分，另一部分是閥桿梯形螺紋的防護(hù)。支架與有機(jī)玻璃防護(hù)板的防護(hù)主要是防止灰塵粘結(jié)在閥桿上，進(jìn)而在閥桿運(yùn)動過程中進(jìn)入到填料涵內(nèi)，進(jìn)一步進(jìn)入到氧氣介質(zhì)中而產(chǎn)生靜電。支架與閥桿的防護(hù)就是用有機(jī)玻璃板封閉支架兩側(cè)，使閥桿外露部分與大氣隔離。閥桿螺母的防護(hù)就是用金屬罩封閉，使閥桿螺母與大氣隔離，防止灰塵粘結(jié)在閥桿螺母上，通過梯形螺紋進(jìn)入到閥桿下部，從而在閥桿轉(zhuǎn)動過程中進(jìn)入到填料涵內(nèi)。


3.3.2.4潤滑與標(biāo)示  傳動與標(biāo)示，無論是采用錐齒輪驅(qū)動裝置的，還是采用手輪驅(qū)動的，閥門的閥桿梯形螺紋部分不能用潤滑油，要用潤滑脂潤滑。要在閥門的顯眼位置，標(biāo)示出醒目的“禁油"標(biāo)志。


 4、閥門的零部件脫脂處理與脫脂檢測  氧氣閥門重要的要求是防止產(chǎn)生靜電，閥門在裝配前要對所有零部件，包括工裝和工具要逐個進(jìn)行脫脂處理，并進(jìn)行脫脂后的油脂殘留量檢測，脫脂處理方法和脫脂后的油脂殘留量檢測方法都按JB/T10530-2005《氧氣用截止閥》的規(guī)定。所有零部件，包括工裝和工具逐個進(jìn)行脫脂后的油脂殘留量檢測合格后方可裝配，裝配完成后再進(jìn)行一次脫脂處理，并進(jìn)行脫脂后的油脂殘留量檢測，一切試驗(yàn)完成后，后一次進(jìn)行脫脂處理，并進(jìn)行脫脂后的油脂殘留量檢測，合格后進(jìn)行包裝。


5、結(jié)束語


 氧氣閥門基本要求（性能要求、結(jié)構(gòu)要求、參數(shù)確定、檢驗(yàn)和驗(yàn)收指標(biāo)等）按歐洲工業(yè)氣體協(xié)會關(guān)于氧氣管路的規(guī)定，按照規(guī)范設(shè)計(jì)、生產(chǎn)閥門，推動我國閥門
 6  標(biāo)準(zhǔn)的制訂，


 對閥門行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步有很大好處。我國氧氣閥門標(biāo)準(zhǔn)JB/T10530-2005《氧氣用截止閥》規(guī)定的參數(shù)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國氧氣閥門設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)的需求，《氧氣用截止閥》的內(nèi)容要充實(shí)，參數(shù)要提高，材料選擇范圍要擴(kuò)大，《氧氣用截止閥》標(biāo)準(zhǔn)急需修訂，內(nèi)容充實(shí)、修訂后的《氧氣用截止閥》標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該增加很多內(nèi)容，其文本字?jǐn)?shù)至少應(yīng)該是現(xiàn)行文本的幾倍。GB/T16912-1997《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于氧氣閥的某些內(nèi)容，在JB/T10530中也應(yīng)該有規(guī)定。本文相關(guān)的論文有：中國閥門產(chǎn)值遞增