1 氧氣管道材質(zhì)及管件的選用
氧氣管道的材質(zhì),應(yīng)根據(jù)氧氣的壓力、溫度氧氣在管道中的流速等條件來選用。氧氣管道除了與其它管道一樣滿足強(qiáng)度條件外,還需要具有防腐蝕、防銹、防火的要求。
1.1 管材的選用
從溫度條件考慮,常溫條件下的氧氣管道一般采用鋼管。但在制氧裝置中,由于鋼材在–40℃以下具有冷脆性,因此對(duì)于在低溫狀態(tài)下工作的管道須采用鋁合金、銅合金或不銹鋼,這幾種材料在低溫下仍具有良好的強(qiáng)度和韌性。
從壓力條件來考慮,工作壓力大于3兆帕的氧氣管道就采用黃銅管或紫銅管。壓力小于3兆帕的,一般采用無縫鋼管,為了避免高壓氧氣流在管道中高速流動(dòng)時(shí)對(duì)管壁的摩擦及可能存在的微小燃燒物引起管道燃燒,因此對(duì)碳鋼管道的氧氣流速應(yīng)有限制。
管材選用應(yīng)符合表1規(guī)定
氧氣管道材質(zhì)選用表 | ||||||||
工作壓力MPa |
≤0.6 |
>0.6≤3.0 |
>3.0≤10 |
>10 | ||||
使用 場(chǎng)所
選 用 限 定
管材
|
一 般 場(chǎng) 所 |
分配主管上閥門頻繁操作區(qū)閥后,放散閥后 |
一 般 場(chǎng) 所 |
閥后5倍外徑(并不小于1.5M)范圍;壓力調(diào)節(jié)閥組前后各5倍外徑(各不小于1.5M)范圍內(nèi);壓力容器接管部位;氧壓車間內(nèi)部;放散閥以后;濕氧輸送 |
一 般 場(chǎng) 所 |
閥后5倍外(并不小于1.5M)范圍;壓力調(diào)節(jié)閥組前后各5倍外徑(各不小于1.5M)范圍內(nèi);壓力容器接管部位;氧壓車間內(nèi)部;放散閥以后;濕氧輸送 |
一 般 場(chǎng) 所 |
氧氣充裝臺(tái)、匯流排間 |
焊接鋼管 電焊鋼管 不銹鋼焊接鋼管 鋼板卷焊管 無縫鋼管 不銹鋼板卷焊管 不銹鋼無縫鋼管 紫銅管 黃鋼管 |
√ √ √ √ √ √ √ √ √ |
× × √ × × √ √ √ √ |
× ×√ ×√√√√√ |
× × √ × × √ √ √ √ |
× ×× ×× ×√√√ |
× × × × × × √ √ √ |
× × ×× ×× √√√ |
× × × × × × × √ √ |
注:1、“√”允許采用,“×”不允許采用; 2、碳鋼鋼板卷焊管宜用于工作壓力小于0.1MPa,且管徑超過現(xiàn)有焊接鋼管、電焊鋼管、 無縫鋼管產(chǎn)品管徑情況下; 3、不銹鋼板卷焊管,內(nèi)壁焊縫磨光條件下,允許使用在壓力不高于5MPa的一般場(chǎng)所。 |
1.2 管道管件的選用
氧氣管道上的彎頭、分岔頭及變徑管的選用,應(yīng)符合下列要求:
氧氣管道嚴(yán)禁采用折皺彎頭。當(dāng)采用冷彎或熱彎彎制碳鋼彎頭時(shí),彎曲半徑不應(yīng)小于管外徑的5倍;當(dāng)采用無縫或壓制焊接碳鋼彎頭時(shí),彎曲半徑不應(yīng)小于管外徑的1.5倍;采用不銹鋼或銅基合金無縫或壓制彎頭時(shí),彎曲半徑不應(yīng)小于管外徑。對(duì)工作壓力不大于0.1MPa的鋼板卷焊管,可以采用彎曲半徑不小于管外徑的1.5倍的焊制彎頭,彎頭內(nèi)壁應(yīng)平滑,無銳邊、毛刺及焊瘤;
氧氣管道的變徑管,宜采用無縫或壓制焊接件。當(dāng)焊接制作時(shí),變徑部分長(zhǎng)度不宜小于兩端管外每項(xiàng)差值的3倍;其內(nèi)壁應(yīng)平滑,無銳邊、毛刺及焊瘤;
氧氣管道的分岔頭,宜采用無縫或壓制焊接件,當(dāng)不能取得時(shí),宜在工廠或現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,但應(yīng)加工到無銳角、無突出部位及焊瘤。不宜在現(xiàn)場(chǎng)開孔、插接;
1.3 管道附件的選用
氧氣管道上的法蘭用墊片,應(yīng)按國(guó)家有關(guān)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)選用;管道法蘭的墊片應(yīng)按下表選用:
氧氣管道上法蘭用的墊片
工作壓力MPa |
墊片 |
≤0.6 |
橡膠石棉板 |
>0.6≤3.0 |
纏繞式墊片、聚四氟乙烯墊片 |
>3.0≤10 |
波形金屬包石棉墊片、纏繞式墊片、聚四氟乙烯墊片、退火軟化鋁片、銅片 |
>10 |
退火軟化銅片 |
氧氣管道的連接,應(yīng)采用焊接,但與設(shè)備、閥門連接處可采用法蘭或螺紋連接,絲口連接,應(yīng)采用一氧化鉛、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作為填料,嚴(yán)禁用涂鉛紅的麻或棉絲,或其他含油脂的材料。
1.3 閥門的選用
氧壓機(jī)入口處應(yīng)設(shè)氧氣過濾器、調(diào)節(jié)閥前宜設(shè)氧氣過濾器,殼體應(yīng)用不銹鋼,濾網(wǎng)應(yīng)用銅基合金或純銅材質(zhì)制作,其網(wǎng)孔尺寸宜為160-200μm。
氧氣管道的閥門應(yīng)選用專用氧氣閥門,并應(yīng)符合下列要求:
1.3.1 工作壓力大于0.1MPa以上的閥門,嚴(yán)禁采用閘閥;
1.3.2 PN大于等于0.1MPa、DN大于等于150mm口徑的氧氣閥門宜選用帶旁通的閥門。
1.3.3 閥門的材料應(yīng)符合表3要求。
氧氣閥門材料選用要求
工作壓力MPa |
材 料 |
≤0.6 |
閥體、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鑄鋼閥桿采用碳鋼可不銹鋼閥半采用不銹鋼 |
>0.6≤10 |
采用全不銹鋼、全銅基合金或不銹鋼與銅基合金組合(優(yōu)先選用銅基合金) |
>10 |
采用全銅基金 |
注:1.工作壓力為0.1MPa以上的壓力或流量調(diào)節(jié)閥的材料,應(yīng)采用不銹鋼或銅基合 金或以上兩種的組合。 2.閥門的密封填料,應(yīng)采用石墨處理過的石棉或聚四氟乙烯材料,或膨脹石墨。 |
經(jīng)常操作的PN≥1.0MPa、DN≥150MM大口徑氧氣閥門,宜采用氣動(dòng)遙控閥門。
2 軟管的選用
2.1 氧氣軟管由膠管內(nèi)、外膠層和中間棉織纖維層組成,整個(gè)膠管需經(jīng)過特別的化學(xué)處理,以防止其高度燃燒性。膠管的制造、保存、運(yùn)輸和使用應(yīng)注意下列安全要求:
2.1.1 膠管應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和阻燃特性;
2.1.2 在保存、運(yùn)輸和使用膠管時(shí)必須注意維護(hù),保持膠管的清潔和不受損壞;如:避免陽光照射,雨雪浸淋、防止與酸、堿、油類及其它有機(jī)溶劑等影響膠管質(zhì)量的物質(zhì)接觸。存放溫度為-15-401℃,距離熱源應(yīng)不少于1M,如果由于保存和使用時(shí)維護(hù)不善,或膠管使用日久老化脆硬,這些膠管硫磺質(zhì)被分解出來,常常會(huì)因此引起回火爆炸事故;
2.1.3新膠管在使用前,必須先把膠管內(nèi)壁滑石粉吹除干凈,防止焊割炬的通道被堵塞。在使用中應(yīng)避免受外界擠壓和機(jī)械損傷,也不得與上述影響膠管質(zhì)量的物質(zhì)接觸,不得將管身折疊;
2.1.4氧氣與乙炔膠管不得混用和代用,不得用氧氣吹除乙炔膠管的堵塞物。同時(shí),應(yīng)隨時(shí)檢查和消除焊割炬的漏氣堵塞等缺陷,防止在膠管內(nèi)形成氧氣與乙炔混合氣;
2.1.5如果發(fā)生回火倒燃進(jìn)入氧氣膠管的現(xiàn)象,則不可繼續(xù)使用,必須更換。因?yàn)榛鼗鸪3⒛z管內(nèi)膠層燒壞,壓縮純氧又是強(qiáng)烈的氧化劑,若再繼續(xù)使用必將失去原來正常的安全性;
2.2 氧氣管顏色的區(qū)分:進(jìn)口軟管為黑色;國(guó)產(chǎn)軟管為紅色。氧氣軟管應(yīng)規(guī)范布置(在工位焊座上安裝氧氣軟管時(shí)應(yīng)注意和天然氣軟管接頭區(qū)分開,安裝完后應(yīng)進(jìn)行檢查,合格后才能進(jìn)行使用);氧氣軟管必須專管專用,氧氣軟管在作為其它用途后不得作為氧氣輸送軟管;軟管在使用過程中,防止損壞、熱燒傷、化學(xué)腐蝕;在工位上氧氣軟管易磨損的地方,應(yīng)做好防護(hù)處理,已免造成軟管的的磨損,發(fā)生泄漏現(xiàn)象?! ?/P>
3 氧氣管道的脫脂
壓縮氧氣接觸到少量的油脂會(huì)立即劇烈燃燒而引發(fā)爆炸,因此氧氣管道的管子、配件、墊料及所有與氧氣接觸的材料都必須在安裝使用前進(jìn)行嚴(yán)格的脫脂。
3.1 脫脂劑
常用的脫脂劑的性能及用途可見下表:
常用脫脂劑性能用途表
脫脂劑名稱 |
適用范圍 |
附注 |
工業(yè)二氯乙烷C2H2CL2 |
金屬件 |
能水解成微量鹽酸 |
工業(yè)四氯化碳CCL4 |
黑色金屬、銅和非金屬件 |
在水和金屬共同存在時(shí),能發(fā)生水解生成微量鹽酸,與某些灼熱輕金屬能起強(qiáng)烈的分解反應(yīng),甚至爆炸 |
工業(yè)三氯乙烯C2HCL3 產(chǎn)品必須含穩(wěn)定劑 |
金屬件 |
含穩(wěn)定劑的純?nèi)纫蚁?duì)一般金屬無腐蝕 |
工業(yè)酒精C2H5OH 濃度不低于95.6% |
脫脂要求不高的設(shè)備和零部件 |
脫脂能力較弱 |
3.1.1 二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯在一定條件下能發(fā)生水解生成微量鹽酸,所以需要脫脂的管道和附件必須不含水分,否則會(huì)造成腐蝕;
3.1.2 二氯乙烷、三氯乙烯、酒精都是易燃物,只能用于金屬件脫脂,不能用于非金屬,因?yàn)榉墙饘賰?nèi)滲入此溶劑而未全部蒸發(fā)干燥時(shí),遇壓縮氧氣即會(huì)燃燒爆炸,對(duì)這幾種易燃爆炸危險(xiǎn)性化學(xué)品,使用時(shí)應(yīng)注意安全,四氯化碳雖不燃燒,但遇灼熱物體時(shí)即分解而生成光氣,因此禁止吸煙及嚴(yán)禁一切火種;
3.1.3 脫脂劑易揮發(fā),應(yīng)當(dāng)貯存在密封容器中,放在陰涼通風(fēng)、無陽光直射并遠(yuǎn)離火源處;
3.1.4 四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烯均有毒,所以操作應(yīng)在露天或通風(fēng)的敞棚內(nèi)進(jìn)行;
3.1.5 脫脂劑不得與濃酸、濃堿接觸,也不得與電石等化工產(chǎn)品接觸;不同的脫脂劑不能混合一起使用;
3.1.6 用于脫脂的有機(jī)溶液含油量不應(yīng)大于50毫克/升。對(duì)于含油量較大的溶劑可用于粗脫脂,然后用清潔的溶劑進(jìn)行再次脫脂,含油量大于500毫克/升的不得使用。
3.2 脫脂方法
管道脫脂前應(yīng)將管道表面的鐵銹、油污及有機(jī)物去掉,然后再用脫脂劑脫脂。
3.2.1 管子內(nèi)表面脫脂,可在管內(nèi)注入溶劑,管端用木堵或其它方法封密。灌入溶劑后把另一端也堵塞,平放保持水平放置15-20分鐘;在此時(shí)間內(nèi)將管子流動(dòng)3-4次;然后將脫脂劑倒入容器中;也可將管子傾斜在架上,然后用鐵絲將絨布捆拄從管子中穿過,然后將脫脂劑倒入管中,拉動(dòng)鐵絲反復(fù)數(shù)次進(jìn)行;
3.2.2 當(dāng)管子內(nèi)外均需脫脂時(shí),應(yīng)將脫脂劑倒在特制槽中,將管子放入溶液內(nèi)15-20分鐘,在這個(gè)時(shí)間內(nèi)把管子轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)次,并用刷子清洗;槽子應(yīng)有密封蓋,防止脫脂劑揮發(fā),大口徑管子可用擦拭法擦洗;
3.2.3 閥門在脫脂前應(yīng)研磨試壓合格,再拆成零件,在脫脂劑內(nèi)浸泡1-1.5小時(shí),用紗布洗凈無油為合格;螺栓與金屬墊片用同樣方法脫脂,不便浸泡的閥門殼體,可用擦拭法進(jìn)行;
3.2.4 非金屬墊片的脫脂,應(yīng)使用四氯化碳溶劑,墊片浸入溶劑內(nèi)1.5-2小時(shí),然后取出懸掛在空氣流通處或通風(fēng)裝置內(nèi)逐個(gè)分開吹干,直到無溶劑氣味為止;
3.2.5 脫脂件應(yīng)在脫脂后及時(shí)將其內(nèi)部的液態(tài)脫脂劑排放盡,可用清潔無油干燥的空氣或氮?dú)獯蹈桑粚?duì)易燃溶劑,應(yīng)用純度大于95%氮?dú)獯蹈桑唤褂谜舭l(fā)干燥的方法清除殘液;
3.2.6 石棉填料可在300攝氏度下灼燒2-3分鐘(不得用有煙的火焰),然后浸漬規(guī)定的涂料,紫銅墊片經(jīng)過退火可不再另行脫脂;
3.2.7 進(jìn)行脫脂的地方應(yīng)選在遠(yuǎn)離人員、通風(fēng)良好的場(chǎng)所進(jìn)行,脫脂工作的人應(yīng)穿戴無油脂的手套、工作服和口罩,使用的工具和擦洗用的棉布等都不準(zhǔn)帶有油污;
3.2.8 脫脂后的管道、閥件,應(yīng)用無油脂的薄膜塑料或金屬封住兩端口,放在干凈的地方,防止再次污染。