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之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹高溫高壓氧氣截止閥的設(shè)計介紹了高溫高壓氧氣用截止閥的材料選擇、結(jié)構(gòu)特點和工作原理，論述了防靜電、防油脂和防塵方法。

1、高溫高壓氧氣截止閥的設(shè)計概述
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)計溫度200℃的氧氣截止閥設(shè)計。在工業(yè)上用的氧氣閥門,一般都是全銅制造. 要禁油脫脂,是為了防止橡膠老化和靜電的起火花的問題,因為氧氣很容易爆炸.

2、截止閥的結(jié)構(gòu)特點
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。

高溫高壓氧氣截止閥的設(shè)計優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修比較方便。

2、工作行程小，啟閉時間短。

3、密封性好，密封面間摩擦力小，壽命較長

性能規(guī)范

3、設(shè)計
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥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*強(qiáng)度理論分析計算。

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) 氧氣截止閥是用來控制氧氣的用量的產(chǎn)品，調(diào)節(jié)氧氣流量大小的部件。主體材料選用阻燃性*的硅黃銅或者奧氏體不銹鋼，并精密蠟?zāi)ｈT造而成，密封面為本體，其余內(nèi)件采用不銹鋼或銅合金；傳動部位的潤滑采用不可燃的潤滑脂，并標(biāo)有明顯的禁油標(biāo)記。在結(jié)構(gòu)上，支架采用全封閉結(jié)構(gòu)，防止二次污染。

氧氣止閥采用材質(zhì)優(yōu)良的硅黃銅或不銹鋼鑄造而成，具有機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨損、安全性好等優(yōu)點。使用在氧氣管路上，具有*的防爆阻燃性能，消除了氧氣管路上的不安全因素。氧氣截止閥的材質(zhì)主要分為兩種：一種為不銹鋼材質(zhì)，另一種為黃銅材質(zhì)，選材要根據(jù)現(xiàn)場工況而定。
氧氣截止閥屬于強(qiáng)制密封式閥門，所以在閥門關(guān)閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進(jìn)入閥六時，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的磨擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力，關(guān)閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會發(fā)生閥桿頂彎的故障。
氧氣閥作為冶金工業(yè)中輸送氧氣管路上的啟閉裝置，較其它通用閥門相比有許多特別嚴(yán)格的要求。因為氧氣屬易燃易爆危險品，所以氧氣截止閥必需防泄漏，防靜電，防火花的標(biāo)準(zhǔn)，以避免發(fā)生事故。在結(jié)構(gòu)上，設(shè)計為：閥瓣啟閉時閥桿只升降而不轉(zhuǎn)動，有效地降低了密封副磨損、填料磨損和上密封磨損；側(cè)法蘭上裝有接地螺釘，避免產(chǎn)生靜電火花；閥桿外露部分用有機(jī)玻璃密閉封蓋，用以防塵防油。

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，試驗合格后再進(jìn)行一次脫油脫脂處理，并用無油干燥的氮氣或空氣吹刷干凈，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。JY41Y氧氣截止閥屬于強(qiáng)制密封式閥門，所以在閥門關(guān)閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進(jìn)入閥六時，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的磨擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力，關(guān)閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會發(fā)生閥桿頂彎的故障。從自密封的閥門出現(xiàn)后，法蘭截止閥的介質(zhì)流向就改由閥瓣上方進(jìn)入閥腔，這時在介質(zhì)壓力作用下，關(guān)閥門的力小，而開閥門的力大，閥桿的直徑可以相應(yīng)地減少。同時，在介質(zhì)作用下，這種形式的閥門也較嚴(yán)密。我國閥門“三化給”曾規(guī)定，截止閥的流向，一律采用自上而下氧氣截止閥開啟時，閥瓣的開啟高度，為公稱直徑的25%～30%時，流量已達(dá)到zui大，表示閥門已達(dá)全開位置。所以截止閥的全開位置，應(yīng)由閥瓣的行程來決定。 

【產(chǎn)品的缺點】

1、流體阻力大，開啟和關(guān)閉時所需力較大。

2、不適用于帶顆粒、粘度較大、易結(jié)焦的介質(zhì)。

3、調(diào)節(jié)性能較差。氧氣截止閥，法蘭截止閥的種類按閥桿螺紋的位置分有外螺紋式、內(nèi)螺紋式。按介質(zhì)的流向分，有直通式、直流式和角式。截止閥按密封形式分，有填料密封截止閥和波紋管密封截止閥。 

【氧氣截止閥的操作原理】
 
1、手輪順時針方向轉(zhuǎn)時,閥桿向下移動,閥瓣下降使密封面密合,將通路切斷.逆轉(zhuǎn)時則開啟,閥桿提到zui高點上密封起作用。

2、本閥門增加了一個上密封.在閥門開啟狀態(tài)時,與填料一起兩層密封作用,并對填料有一定的保護(hù)作用

3、本閥門采用尼龍制品作密封面,填料為軟成形填料,上密封也為軟材質(zhì),密封性能較好.

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、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。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥