介紹了高溫高壓氧氣用截止閥的材料選擇、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，論述了防靜電、防油脂和防塵方法。

1、概述

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)與工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，大型石化和化工裝置的參數(shù)不斷提高，新技術(shù)、新工藝、新裝置不斷出現(xiàn)，對氧氣截止閥的要求日益嚴(yán)格。本文介紹壓力等級Class 900(PN15.0MPa) ，閥門通徑NPS 1 in. (DN25mm) ，設(shè)計(jì)溫度200℃的氧氣截止閥設(shè)計(jì)。

2、截止閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　氧氣截止閥(圖1) 采用低進(jìn)高出的流道方式，閥體流道呈流線形，內(nèi)腔表面需光滑、流暢、無棱角、無尖角、無突變、無凹凸不平，防止產(chǎn)生靜電。閥座密封面采用Inconel 本體合金，閥瓣采用MonelK500 鎳銅合金，形成硬度差，保證密封性能。中法蘭密封采用壓力自封形式，閥蓋設(shè)有上密封，閥桿設(shè)置防轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，保證閥桿直線升降。

3、設(shè)計(jì)

　　為保證高溫高壓氧氣截止閥的安全可靠，主體材質(zhì)采用ASTM A182 奧氏體不銹鋼(304、304L 等系列) ，GB/T 12225 銅合金(ZCuZn16Si4I) ，ASTM494 CY - 40、ASTM B564(Inconel 600、Inconel 625、Monel 400) 和純鎳等。Inconel 600 鎳鉻鐵合金在高溫具有極佳的耐氧化性和抗應(yīng)力腐蝕能力，為保證閥體強(qiáng)度采用致密性良好的自由鍛形式。

圖1 高溫高壓氧氣截止閥

　　3.1、閥體壁厚

　　閥體壁厚除了考慮強(qiáng)度之外，還考慮其剛度。為保證氧氣截止閥在高溫高壓工況中有足夠的承受力，閥體壁厚采取第一強(qiáng)度理論分析計(jì)算。

　　3.2、閥體與閥蓋密封

　　閥體與閥蓋的密封采用內(nèi)壓力自封形式，所有材料均符合Inconel 625 的要求。自封密封圈設(shè)有彈性凹槽保證彈性效果，特殊的密封角度與填料箱配合，通過螺紋使自封圈與填料箱貼近密封( 圖2) 。隨著內(nèi)腔壓力的增大，自密封能力越大，密封效果越好，在高溫高壓條件下，能夠耐氧氣的腐蝕，充分保證閥門不外漏。

圖2 閥體與閥蓋密封

　　3.3、閥桿防轉(zhuǎn)導(dǎo)向

　　閥體內(nèi)腔與閥瓣具有導(dǎo)向作用(圖3) ，保證閥瓣與閥座的同軸度。閥蓋設(shè)有防止閥桿轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)(圖4) ，使閥門在開啟或關(guān)閉過程中，閥桿只能升降移動，保證閥瓣與閥座密封面之間不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)摩擦，從而避免發(fā)生靜電火花。

圖3 閥瓣導(dǎo)向

圖4 閥桿防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

　　3.4、防護(hù)

　　氧氣閥應(yīng)進(jìn)行防靜電、防油脂和防塵處理。閥門組裝前需對所有零件( 包括工具) 按JB /T 10530-2005的規(guī)定逐個進(jìn)行脫油脫脂處理，試驗(yàn)合格后再進(jìn)行一次脫油脫脂處理，并用無油干燥的氮?dú)饣蚩諝獯邓⒏蓛簦�在無油無塵空間存放。氧氣閥應(yīng)有防靜電結(jié)構(gòu)，可在閥門的端法蘭上備有導(dǎo)電螺栓孔，使螺栓連接導(dǎo)線良好接地，以防靜電產(chǎn)生，在閥蓋上應(yīng)設(shè)有醒目的禁油標(biāo)志，用時還應(yīng)設(shè)有防塵罩，防止

　　油污進(jìn)入腔體。使用氧氣閥門時應(yīng)清洗管道，進(jìn)行脫油脫脂處理，避免產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致爆炸，影響整個裝置甚至人身安全。

4、結(jié)語

　　氧氣閥門在石化、化工裝置中使用廣泛，特別是高溫高壓工況中，對閥門的安全性、可靠性要求嚴(yán)格。所以在設(shè)計(jì)、制造過程中應(yīng)充分考慮閥門的強(qiáng)度、材料、防靜電、脫油脫脂、防塵等因素。使用過程中禁止火源，并定期維護(hù)保養(yǎng)，保證閥門的使用性能。