1. 氧气管道和管件选用的一般要求


   ①. 氧气管道材料的选用应根据管道的压力、温度和流速不同选用碳钢、不锈钢镍基合金等材料;


   ②. 管子宜采用无缝钢管;管件宜选用无缝对焊管件;


   ③. 阀门采用全通径阀门,但其操作状态应为全开或全关状态,不得使其处于半开半关状态;并且切断阀操作过程中两端压差不能过大,阀门宜采用法兰连接;


   ④. 垫片宜采用带内环的聚四氟乙烯缠绕式垫片;


   ⑤. 阀门填料不应采用易脱落碎屑、纤维的材料或可燃的材料制成,宜采用聚四氟乙烯材料;


   ⑥. 三通宜采用等径三通;如采用异径三通,可能导致氧气流体超速,造成潜在危险;


   ⑦. 氧气管道、管件、阀门等应进行脱脂处理。



2. 流速应是在不同工作压力范围内的管内氧气流速


 流速均指管内氧气在工作状态下的实际流速。氧气管道中最高流速不应超过表4.7.1的规定。


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   注1:最高允许流速是指管系最低工作压力、最高工作温度时的实际流速。

   注2:撞击场合和非撞击场合:使流体流动方向突然改变或产生旋涡的位置,从而引起流体中颗粒对管壁的撞击,这样的位置称做撞击场合;否则称为非撞击场合。

   注3:铜及铜合金(含铝铜合金除外)、镍及镍铜合金,在小于或等于21.0MPa条件下,流速在压力降允许时没有限制。



3. 氧气管道的组成件要求


  氧气管材使用的材质有很多种,它的选择取决于下列三个要素:氧气的化学性质对管材的特殊要求,如防腐蚀、防锈、防火等;氧气的温度,如在低温下工作要求管道不失其韧性;氧气压力的高低。在选择管材时,首先应满足氧气的化学性质对管材的特殊要求,然后根据温度和压力条件确定管材。一般情况下,氧气管道的主要管材是碳素钢,但由于碳素钢的冷脆性不能用于低温<-30℃,也由于它在氧气中会氧化锈蚀,故在某些管段上需要采用不锈钢管、铜管或铝合金管。


  工作压力较高的氧气管道采用黄铜管或紫铜管,不采用碳钢管,因为管内高压氧气气流急速,气流中微粒与管壁摩擦产生静电,容易产生火花引起爆炸,特别是流过阀门、弯头、孔板等处,采用铜管可以避免火花,铜在低温下不失去其韧性,因此,低温氧气管道采用有色金属管材。


  采用碳素钢管作氧气管道管材时应注意以下三点:


   a. 工作压力超过1.6MPa的碳素钢管,在阀门、节流孔板及管路弯头后面宜装一段1.5~2m长的铜管。


   b. 快速切断阀门后采用一段长度不小于1.5m的铜管。


   c. 液氧排放管应采用不锈钢管或铜管,以防腐蚀。


  ①. 氧气管道材质选用见表4.7.2。


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  ②. 氧气管道管件选用


    a. 氧气管道的弯头严禁采用褶皱弯头,当采用冷弯或热弯弯制碳钢弯头时,弯曲半径不应小于公称直径的5倍;当采用压制对焊弯头时,宜选用长半径弯头。


    对工作压力不大于0.1MPa的钢板卷焊管,可以采用斜接弯头,90°弯头应采用中间为大于或等于二段管制作的管件,弯头内壁应平滑,无锐边、毛刺及焊瘤。


    b. 氧气管道的变径管宜采用压制对焊管件,当焊接制作时,变径部分长度不宜小于两端管外径差值的3倍;其内壁应平滑,无锐边、毛刺及焊瘤。


   c. 氧气管道的三通宜采用压制对焊,当不能取得时,应在工厂或现场预制,加工到无锐角、无突出部位及焊瘤。


 ③. 氧气管道管子管件焊接应采用氩弧焊打底


    氧气管道选用全通径阀,不用快开、快闭,严禁用闸阀。阀门的填料应采用聚四氟乙烯或膨胀石墨。垫片及填料不易脱落碎屑、纤维材料或可燃气体。氧气管道垫片宜选用缠绕式垫片。宜选用RF法兰带内外定位环缠绕垫片。氧气管道、阀门、管件、仪表、垫片及其他附件必须脱脂处理。


   氧气管道的连接应采用焊接,但不可避免地与设备、阀门连接时可以采用法兰用一氧化铅、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作为填料,严禁用涂铅红的麻或棉丝,或其他含油脂的材料。


   氧气管道应有导除静电的接地措施。



4. 氧气管道管件的选用


   当氧气管道工作压力≤4MPa时,三通可以采用现场直接开口焊接制成,异径管采用卷制焊接而成。当工作压力>4MPa时,三通和异径管应采用锻制三通和锻制异径管。氧气管道工作压力≤1.6MPa,管道直径<50mm和需要用螺纹连接处,可以采用可锻铸铁配件,螺纹填料采用聚四氟乙烯生料带,不得用铅油和麻丝。氧气管道所用的压力表应采用专供氧气使用的禁油压力表。



5. 工程应用


   某氧气管道,不锈钢管子选用ASTMA312-TP304(同中国旧标准的0Cr18Ni9,新标准的06Cr19Ni10)无缝管。不锈钢管件选用ASTM A312-TP304。


  如果选用镍及镍合金,则管子选用ASTMB167-600(UNS N06600),管件选用ASTMA312-TP304。ASTM B366-WPNCI(UNS N06600)。



6. 氧气管道设计常用标准规范


  GB 16912《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》


  GB 50030《氧气站设计规范》


  IGC DOC 13/02/E《氧气管道系统(Oxygen Pipeline Systems)》欧洲工业气体协会标准(EIGA)


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