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技術文章

氧氣閥的選型

閱讀:1514發(fā)布時間:2014-6-4

    高溫、高壓氧氣介質(zhì)屬于易燃易爆危險品,殼牌煤氣化工藝中用到34臺氧氣開關閥和4臺氧氣調(diào)節(jié)閥,氧閥的安全問題一直是設計方、用戶和制造廠非常重視的問題。筆者針對氧氣控制閥及切斷閥的選型問題進行探討。1閥門選型

    高溫、高壓氧氣介質(zhì)屬于易燃易爆危險品,殼牌煤氣化工藝中用到34臺氧氣開關閥和4臺氧氣調(diào)節(jié)閥,氧閥的安全問題一直是設計方、用戶和制造廠非常重視的問題。筆者針對氧氣控制閥及切斷閥的選型問題進行探討。

    1 閥選型

    1.1 閥形式

    在實際應用中證明,多次發(fā)生快開、快關閥門時,氧氣流速會突然改變,若管道內(nèi)有鐵銹等顆粒,沖撞、摩擦激發(fā)能量就可能發(fā)生引燃、引爆事故。為避免該類事故發(fā)生,氧氣管道上不允許使用快開、快關閥門。基于同樣道理,閘閥不允許使用在壓力大于0.1MPa氧氣管道上,其他閥門形式未做規(guī)定。煤氣化中控制閥一般選用柱塞式單座閥(大壓差可選擇套筒或迷宮閥),切斷閥一般選用球閥。

    1.2 閥門口徑

    閥門口徑的選擇除進行CV值計算外,還應考慮工作壓力與流速的關系,見表1所列。

表1 管道中氧氣zui高允許流速    m/s

    使氧氣流動方向突然改變或產(chǎn)生漩渦的位置,從而引起流體中顆粒對管壁的沖擊,這樣的位置稱作沖擊場合。沖擊場合容易產(chǎn)生激發(fā)能量,引起燃燒與爆炸,在危險場合,氧氣zui高允許流速控制要求嚴格。

    球閥處于*打開的狀態(tài)時,流量被認為是平穩(wěn)的,而且閥體和過流部分可按非沖擊場合考慮。但是球閥在由全開到全關的過程中,閥芯對流體是有沖擊與阻流的,實際選型也應按沖擊場合考慮。柱塞型閥有迂回曲折的通道,也應按沖擊場合考慮。氧氣閥門口徑的確定,要在高峰負荷情況下滿足沖擊場合安全流速(zui高允許流速)的要求,并留有余地,確保安全。

    1.3 閥門材質(zhì)

    閥門材質(zhì)可根據(jù)表1中的流速進行選擇。如球閥通常處于全開狀態(tài),流速不會有明顯改變,閥體和過流部分的材料可根據(jù)閥門入口的流速進行選擇。由于柱塞閥的迂回流路,使氧氣通過閥芯處的流速不容易準確計算,因而可按照表2氧氣閥門材質(zhì)選用表要求選擇,同時也可按表3氧氣管道材質(zhì)選用表選用等同或高于管道材質(zhì)的材料。其他閥門若不能準確地計算流速,都可以遵照表2和表3的原則進行閥門材質(zhì)的選擇。

    依據(jù)表2雖然很容易得到一定壓力下閥門的材質(zhì)要求,但其范圍較寬。如0.6MPa<p≤10.0MPa可選用不銹鋼、銅合金或不銹鋼與銅合金組合(優(yōu)先選用銅合金)、鎳及鎳基合金。煤氣化氧氣操作壓力為4.5MPa,因而不容易判定是選用不銹鋼,還是選用銅合金或鎳基合金。


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