氧阀设计注意事项

2011年XX月XX日发布2011年XX月XX日实施河南航天液压气动技术有限公司发布Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项氧气阀门设计与研制注意事项4设计原则第2页共17页6.1常温高压(常压)氧阀材料选用原则6.1.1金属零(部)件设计时禁止选用钛合金，如TC4等(因钛合金中的钛在常温时易于氧结棒材：ASTMA276S31600,S31603,S30400,S30403,S34700等022Cr19Ni10(304L),06Cr19Ni10(304),06Cr18Ni11Nb(347)等；选用安全等级更高的镍基合金。第3页共17页弹簧用不锈钢丝：302(1Cr18Ni9),0Cr19Ni10,0Cr17Ni7A1,0Cr17Ni12Mo2(摘自GB/T1239.6,P655,表2)铜及铜合金线材：GB/T21652QSi3-1(摘自GB/T1239.6,P655,表2)6.1.9密封件可选用：紫铜(T4-M,T3-M,T2-M),软铝，PTFE(F4),PCTFE(F3),TEFLON也可选用相关材质不锈钢(如304,316,304L,316L)制成的波纹管进行密封等。6.1.10橡胶密封圈可选用：3160,3180,5160,8380,8360,FM-2D,VITON若无A(氟橡胶A401C),Karez(全氟橡胶)等6.1.11对于过滤器可选用：不锈钢折叠滤芯、不锈钢金属网(不锈钢推荐采用316L),聚四氟6.1.12油脂类可选用：7805,7804,FL-10,氟素油等，推荐使用7805。6.2高温高压氧阀设计原则的设备。我国氧气阀门的安全技术要求按国家标准GB16912-1997《氧气及相关气体安全技术规程》的规定，氧气阀门的设计、制造和检验按机械行业标准JB/T10530-2005《氧规定的参数，生产氧气阀门的参数一般是，工作压力0P≤2.0MPa,工作温度0T≤120℃,6.2.1高温高压氧气阀门的基本结构是截止阀，普通阀门介质的流动方向是下进上出，即介质流从阀瓣下方的阀体流道进入，经过阀座后从阀瓣上方的阀体流道流出。在高温高压工作条件下，阀门的流道与普通阀门流道不同，氧气介质的流动方向是上进下出，即高温高压氧气流从阀瓣上方的阀体流道进入，经过阀座后从阀瓣下方的阀体流道流第4页共17页6.2.2氧气介质流束经过的流道内腔表面要光滑、流畅、无棱角、尖角、无凹凸不平、无突变、阀门内部零件锐角倒钝倒圆，阀杆退刀槽加工要倒圆角，保证介质在流动过程中没有压力凸变，没有流束的方向凸变，阀体内腔中不能有任何固形物，从而防止产生6.2.3为了保证高温高压氧气阀门的密封性和工作安全性，应尽可能消除一切产生静电的因6.2.4确定合理的密封面宽度，计算出能够承受必需密封力的最小密封面宽度，同时还需要6.2.5在高温高压状态下，选择抗纯氧气介质对阀门零部件的应力腐蚀和氧化腐蚀的材质。6.2.6设置防护装置，主要包括阀杆填料函部分，阀杆螺纹部分的6.2.7阀瓣结构宜采用球形面设计，在开启和关闭过程中，阀瓣运6.2.8润滑与标示6.3高温高压氧阀材料的选择6.3.1阀体/阀杆等材料：ASTMA蚀，容易密封并且不产生静电火花，可采用纯镍ASTMB164-ANicke1200。6.3.3弹簧材质推荐采用：Incone1750,Incone16006.4设计计算可参照相关设计标准或企标的相关规定进行。如GB/T150,ASME16.34等。燃，包括静电火花，因此氧阀及其零(部)件要禁油、脱脂。推荐：金属零(部)件用丙酮/工业酒精清洗；非金属件用四氯化碳清洗。7.2氧阀清洗、装配、试验工艺流程7.2.1适用于需作禁油、禁水处理的阀门(也适用于低温阀)等，对清洗、组装、检查、防护、7.2.2工艺流程图(如下页)责任人质管酒精清洗检查是否试压不不合格合格合格入库真空包装入库注意不允许有碰伤，划伤零(部)件1.紫光灯检查无残余油及污物反射2.用白色绸布擦拭清洗零(部)件表3.操作时注意不要让清洗液粘附在皮肤上，更不能让清洗液溅入眼睛3.零件组装期间推荐使用7805润滑或氮气在进测试的阀门之前应加精度不小于10μm过滤器。在测试前，用白绸布在测试管口吹压缩空气或1.阀门外表面无磕碰伤、划痕等2.紫光灯检查要求无残余油及污物3.用白色绸布擦拭阀门表面及及流Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项8.2操作8.3维护1.氧气管道中的铁锈、焊渣及其它杂质与管道内壁摩擦，或与阀板、弯管冲撞以及这些物质其危险性与杂质的种类、粒度和氧气流速有直接关系，如：管道中混有氧化铁皮或焊而氧气在弯管中的流速为44米每秒时，产生的高温能使管壁烧红。如杂质为焦炭粒而氧气流速为30米每秒；或杂质为无烟煤而氧气流速为13米每秒时，也能使管壁烧红。铁粉的粒度与燃粒度(目)温度(℃)2.氧气管道及其配件中的油脂、溶剂和橡胶等低熔点的可燃物质，在高纯度和高压力的氧气几种可燃物在氧气中的燃点名称氧气中的燃点℃润滑油橡胶氟橡胶三氯乙烯聚四氟乙烯3.绝热压缩产生的高温使可燃烧。氧气管道中阀门前后的压力差很大，例如阀前为150大气压，温度20℃,阀后为常压(1T2=T1(P2÷P1)⁰.2857142=293(151÷1)0.K-常数(氧的常数为1.4);4.在氧气管道的气流出口或调节阀处会产生静电。当氧气完全干燥又带有金属微粒或尘埃时能使静电放电，电位差可达6000-7000伏(由于液氧的电阻率比较大，约1.10X10的14次方，5.在高压纯氧中，可燃物燃点降低是氧气管道阀门诱因，其危险性是非常大的。试验证明，着Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项二预防措施7.氧气管道中最高流速不应超过GB/T16912-2008《深度冷静冻法生产氧气及相关气体安全技Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项一说明本摘录了设计和制造中一般未注公差的线性、角度尺寸和未注形状、位置公差应遵循的国B标准紧固件或公司设计的非标准紧固件，未注公差按GB3103.1B级(螺栓、螺钉、螺柱、螺母)和GB3103.3B级(平垫圈)执行；二主要参考标准GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》GB/T1184-1996《形状和位置公差未三一般未注公差尺寸的公差1.尺寸公差行未注公差尺寸的公差等级为中等m级。表2倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值(mm)公差带表3角度尺寸的极限偏差数值，其值按角度短边长度确定，对圆锥角按圆锥素线长公差带±30’±20’±10’±5’2.1直线度、平面度执行公差等级为H级，表4给出了直线度和平面度的未注公差值。选择公差值时，对于直线度应按其相应线的长度选择；对于平面度应按其表面的较长一侧或圆表面的直径选Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项基本长度范围公差等级H基本长度范围公差等级H表6对称度未注公差值(mm)基本长度范围公差等级H执行公差等级为H级，表7给出了圆跳动(径向、端面和斜向)的未注公差值。对公差等级圆跳动公差值HQ/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项第13页共17页ASTMA276304L棒材2.化学成份1)必须进行取样分析2)化学成份必须符合下表一规定：(%)(表一)1)屈服强度以0.2%的范围标定。2)强度符合表二强度规定。(表二)4.热处理(固溶化热处理)每25.4mm的壁厚，必须在1040℃炉温下至少保持1小时(如果小于25.4mm则至少保持1小时),即保持1小时/每25.4mm,然后迅速冷却。5.内外观质量要求1)外观必须无裂纹，透视探伤材料无缺陷；2)材料表面不允许存在敲打、撞击等留下的缺陷如棒材由于冲击使得外圆缩变；3)不允许材料表面生锈；4)标记检查必须符合我方关于标记要求的规定。6.外观规格和允许误差1)必须符合ASTMA276304L的规定；2)锻造棒材的尺寸公差是独立的。材料经过热轧或锻造后必须进行热处理，水锈2.化学成分1)必须进行取样分析2)化学成分必须符合下表一规定：(表一)*1:304在ASTMA276中Ni含量为：8.0～11.0,在JISG4303中Ni含量为：8.00～10.50。3)如果单独指定在550℃以上工作，那么C元素的含量不能超过0.04%。3.机械性能1)屈服强度以0.2%的范围标定。2)强度符合表二强度规定，(表二) 4.耐腐蚀性能Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项5.热处理(固溶化热处理)1)外观必须无裂纹，穿透性缺陷并且透视探伤材料无缺陷；3)不允许材料表面生锈；7.外观规格和允许误差1)必须符合ASTMA276的规定；1)必须进行取样分析2)化学成分必须符合下表一规定：(表一)- 3)如果单独指定在550℃以上工作，那么C元素的含量不能低于0.04%。1)屈服强度以0.2%的范围标定。2)强度符合表二强度规定(表二)3)如果单独指定在-196℃环境下使用，进行低5.热处理(固溶化热处理)1)外观必须无裂纹，穿透性缺陷并且透视探伤材料无缺陷；3)不允许材料表面生锈；7.外观规格和允许误差Q/ZFXX-2011氧气阀门设计与研制注意事项1)必须进行取样分析2)化学成分必须符合下表一规定：(表一) 1)屈服强度以0.2%的范围标定。2)强度符合表二强度规定。(表二)5.热处理(固溶化热处理)1)外观必须无裂纹，穿透性缺陷并且透视探伤材料无缺陷；3)不允许材料表面生锈；7.外观规格和允许误差1)必须符