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研发中心内部资料

Q/ZFXX-2011

氧气阀门设计与研制注意事项

编制：陈正立

仅做参考，本文与标准冲突的地方，按相关标准执行共页

2011年XX月XX日发布2011年XX月XX日实施

河南航天液压气动技术有限公司发布

Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项

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氧气阀门设计与研制注意事项

1序论

随着工业现代化的迅速发展，高参数(高温、超低温、高压)氧气阀门的参数范围也在不断提高，氧气阀门的需求量和需求范围也在不断扩大。

新工艺、新装置的不断出现，对氧气阀的要求越来越严，同时氧气阀的参数越来越高。高温、高压、高温高压氧气介质均属于易燃易爆危险品。

氧气与其他介质的根本区别在于，氧气是助燃剂，氧气燃烧不需要任何其它助燃剂；特别是高温高压氧气不能遇到任何一点火星。所以，防静电性能是氧气阀门稳定运行的重要保证，防静电措施包含在氧气阀门设计、生产、检验、包装运输、仓储等各个方面，其中设计方面包括流道的尺寸、形状、内表面情况，材料选择，密封面设计，阀芯、阀杆防转动结构，阀杆螺母防尘措施，阀门零部件加工，等等，特别是对高温高压氧气阀门，这些要求更为重要、更为严格，从结构设计、选材到加工都有严格要求。

2范围

本规范主要提出了在氧阀的设计过程中的选材、设计、装配、试验、清洗过程中的注意事项及所在过程中推荐选用的辅助材料。

3参考标准

3.1GB/T16912《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》

3.2IGCDoc13/02/E《0XYGENPIPELINESYSTEMS》

3.3《钢铁企业燃气设计参数资料》氧气部分。

4设计原则

4.1为了保证氧气阀门的密封性和工作安全性，应尽可能消除一切产生静电的因素，设置防静电结构，具体要要求可依据BS5153相关规定。

4.2确定合理的密封面宽度，需要计算出能够承受必需密封力的最小密封面宽度，同时还需要分析各种因素对密封性能的影响。

4.3根据阀门使用的环境、介质、温度、成本等，合理选择所需材质。

通过合理的结构设计、选材，氧气阀门既有良好的密封性，又具有安全的防静电性能。同时又能保证产品的经济性

5设计注意事项

5.1氧气介质流束经过的流道内腔表面要光滑、流畅，退刀槽加工要倒圆角。

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5.2阀门内部零件锐角倒钝倒圆，无棱角、尖角、无凹凸不平、无突变。

5.3利用流体力学原理分析介质在流道内的流动情况，确定阀体的介质流道形状尽可能采用流线形。

5.4保证介质在流动过程中没有压力凸变，没有流束的方向凸变，阀体内腔中不能有任何固形物，从而防止产生静电。

5.5应具有良好的防静电结构，接地电阻不大于10欧姆，法兰间电阻不大于0.03欧姆，具体可参照BS5351相关规定。

5.6对于电磁阀的设计，还应符合GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》相关防爆要求

6设计选材注意事项

6.1常温高压(常压)氧阀材料选用原则

6.1.1金属零(部)件设计时禁止选用钛合金，如TC4等(因钛合金中的钛在常温时易于氧结合，在零件表面生成致密地氧化物保护膜，而在540度左右时会与氧发生剧烈氧化反应)。

6.1.3非金属零(部)件选材时，禁止选用聚酰亚胺作为密封件。

6.1.4尽量避免选用含钛的不锈钢，如1Cr18Ni9Ti(321),0Cr19Ni10Ti等。

6.1.5用于常温下的高压高纯度的氧气管路中专用阀门主体材质在选材时，要选不氧化，不锈蚀、含碳量尽量低，以减少氧气在高速流动进，与钢中的碳摩擦产生火花，因此常选用如下低碳级、超低碳级的不锈钢。

锻件：ASTMA182F304,F304L,F316,F316L等；

棒材：ASTMA276S31600,S31603,S30400,S30403,S34700等

棒材：奥氏体钢：GB/T1220:022Cr17Ni12Mo2(316L),06Cr17NI12Mo2(316),

022Cr19Ni10(304L),06Cr19Ni10(304),06Cr18Ni11Nb(347)等；

马氏体钢：GB/T1220:1Cr13,2Cr13,1Cr17Ni2等，推荐选用1Cr17Ni2

马氏体钢：ASTMA276:S41000(1Cr13),S42000(2Cr13),S43100(1Cr17Ni2)等，推荐