氧氣切斷球閥的研制

氧氣切斷球閥廣泛應用于各種煤化工、石化、鋼鐵、冶金、空分等行業(yè)。由于氧氣切斷球閥所處工況屬易燃、易爆環(huán)境，任何外漏和內(nèi)漏都有可能造成激烈燃燒、爆炸等嚴重后果，因此，對的設計、選材、加工
    廣泛應用于各種煤化工、石化、鋼鐵、冶金、空分等行業(yè)。由于所處工況屬易燃、易爆環(huán)境，任何外漏和內(nèi)漏都有可能造成激烈燃燒、爆炸等嚴重后果，因此，對的設計、選材、加工、制造、脫脂、裝配、包裝等環(huán)節(jié)都提出了嚴格的要求。過去由于受到裝備和工藝的限制，國內(nèi)無法生產(chǎn)，長期依賴進口，導致閥門價格昂貴，供貨周期較長，且維修極為不便，不利于我國能源計劃的順利實施和閥門制造業(yè)的發(fā)展。因此的國產(chǎn)化具有十分重要的社會意義和經(jīng)濟意義。筆者擬重點介紹針對國產(chǎn)化所進行的研究、設計和制造。     
    1 苛刻工況要求
    （1）材料選擇。選擇金屬材料時，金屬的可燃性是關鍵考慮的問題，而金屬材料的化學成分、部件厚度、溫度、氧氣壓力、氧氣純度是影響金屬可燃性的主要因素。根據(jù)在使用條件下金屬的可燃性，對氧氣流速有所限制。如果阻燃金屬材料在系統(tǒng)設計壓力下能夠阻燃，則不需要限制流速。選擇非金屬材料時，需評估與氧氣的兼容性。在1個火種鏈中，非金屬材料往往起到鏈接的作用，因此非金屬材料燃燒產(chǎn)生的熱和自燃溫度（AIT）是2個重要的參數(shù)。
    （2）密封要求。的密封需要滿足ANSIB16.104計算。由于計算公式是由密封面的平均直徑得出的平均密封比壓，不能反映密封面的密封比Ⅵ級要求，故主閥體與副閥體連接處密封和閥桿填料處密封需按標準ISO15848－1或SHELLMESCSPE77/312進行微泄漏測試。    
    （3）防火和防靜電功能。設計需考慮失火安全（firesafe），一旦失火，閥門的外漏和內(nèi)漏不能超過API607規(guī)定的泄漏標準。軟密封的的球體被非金屬材料所夾持，有可能產(chǎn)生靜電，必須與閥體導通，在24VDC下，電阻值＜10Ω。同時，閥體兩端需設計靜電連接導出組件與接地電纜連接。
    （4）自動泄壓功能。必須具備閥腔自動卸壓功能。當閥門關閉后，閥腔內(nèi)壓力高于關閉壓力時，能自動卸壓至壓力低的一側(cè)。
    （5）內(nèi)部表面光潔度。氧氣在內(nèi)高速流動時，若碰到毛刺、凹槽、凸肩等將發(fā)生高速摩擦，產(chǎn)生熱量，一旦碰到碳化物還有可能發(fā)生爆炸事故。因此流道內(nèi)壁和切斷球閥內(nèi)件的幾何形狀應圓滑過渡，表面光滑。內(nèi)部表面光潔度必須滿足ISO8501－1Sa2的要求。
    （6）清潔要求。如果內(nèi)腔存在油脂、灰塵、鐵屑、鐵銹、水銹、焊渣等極小的固體顆粒雜質(zhì)，在氧氣通過時，可能造成激烈的燃燒、爆炸等嚴重后果，因此，凡接觸氧氣的零部件必須清潔干凈。運輸和安裝時需作禁油處理，需有明顯的禁油標記。
    （7）密封試驗。由于輸送的介質(zhì)是氧氣，高壓和低壓密封試驗介質(zhì)都必須采用氮氣。采用氮氣試驗可以保證zui小的污染和腐蝕。
    2 結(jié)構(gòu)特點
    的結(jié)構(gòu)形式見圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)形式
1—主閥體；2—副閥體；3—球體；4—閥座；5—碟形彈簧；
6—傳動銷；7—軸承；8—支撐板；9—減磨墊；10—閥桿；
11—支架；12—低泄漏脫脂組合填料；13—有機玻璃防塵板；
14—執(zhí)行機構(gòu)連接板；15—執(zhí)行機構(gòu)；16—靜電連接導出組件
    主要結(jié)構(gòu)特點如下。