氧气阀门后直管段

A. 气体阀门简介

氧气阀门在物理化学实验中，经常要用到氧气、氮气、氢气、氩气等气体。这些气体一般都是贮存在专用的

高压气体钢瓶中。使用时通过减压阀使气体压力降至实验所需范围，再经过其它控制阀门细调，使气体输入使用系统。最常用的减压阀为氧气减压阀，简称氧气表。
氧气阀门的工作原理
氧气阀门的外观及工作原理。
氧气阀门的高压腔与钢瓶连接，低压腔为气体出口，并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内贮存气体的压力。低压表的出口压力可由调节螺杆控制。
使用时先打开钢瓶总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开。这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室，并经出口通往工作系统。转动调节螺杆，改变活门开启的高度，从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。
氧气阀门都装有安全阀。它是保护减压阀并使之安全使用的装置，也是减压阀出现故障的信号装置。如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因，导致出口压力自行上升并超过一定许可值时，安全阀会自动打开排气。
氧气阀门的使用方法
(1)按使用要求的不同，氧气减压阀有许多规格。最高进口压力大多为，最低进口压力不小于出口压力的2.5倍。出口压力规格较多，一般为，最高出口压力为。
(2)安装减压阀时应确定其连接规格是否与钢瓶和使用系统的接头相一致。减压阀与钢瓶采用半球面连接，靠旋紧螺母使二者完全吻合。因此，在使用时应保持两个半球面的光洁，以确保良好的气密效果。安装前可用高压气体吹除灰尘。必要时也可用聚四氟乙烯等材料作垫圈。
(3)氧气阀门应严禁接触油脂，以免发生火警事故。本类阀门在管道中一般应当水平安装。
(4)停止工作时，应将减压阀中余气放净，然后拧松调节螺杆以免弹性元件长久受压变形。
(5)减压阀应避免撞击振动，不可与腐蚀性物质相接触。
其它气体减压阀
有些气体，例如氮气、空气、氩气等永久性气体，可以采用氧气减压阀。但还有一些气体，如氨等腐蚀性气体，则需要专用减压阀。市面上常见的有氮气、空气、氢气、氨、乙炔、丙烷、水蒸气等专用减压阀。
这些减压阀的使用方法及注意事项与氧气减压阀基本相同。但是，还应该指出:专用减压阀一般不用于其它气体。为了防止误用，有些专用减压阀与钢瓶之间采用特殊连接口。例如氢气和丙烷均采用左牙螺纹，也称反向螺纹，安装时应特别注意。

2防范措施
设计有关法规、标准规定
设计应符合1981年冶金部颁发的《钢铁企业氧气管网的若干规定》，以及《氧气及相关气体安全技术规程》（GB16912-1997）、《氧气站设计规范》（GB50030-91）等法规标准的要求。
（1） 碳素钢管中氧气的最大流速应符合表4。
（2）为防止着火，在氧气阀门后，均应连接一段其长度不少于5倍管径，且不少于1.5m的铜基合金或不锈钢的管道。
（3）氧气管道应尽量少设弯头和分岔头，工作压力高于0.1MPa的氧气管道弯头，应采取冲压成阀型法兰制作。分岔头的气流方向，应与主管气流方向成45°到60°角。
（4）在对焊凹凸法兰中，采用紫铜焊丝作O型密封圈，是氧气用法兰抗燃性可靠的密封形式。
（5）氧气管道应有导电的良好装置，接地电阻应小于10Ω，法兰间电阻应小于0.03Ω。
（6）车间内主要氧气管道的末端应加设放散管，以利氧气管道的吹扫和置换，在较长的氧气管道进入车间调节阀前，应设过滤器。
安装注意事项
（1）凡与氧接触的部位要严格脱脂，脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。
（2）焊接应采用氩弧焊或电弧焊。
操作注意事项
（1）开关氧气阀门时应缓慢进行，操作人员应站在阀门的侧面，开启要一次到位。
（2）严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。
（3）实行操作票制度，事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。
（4）直径大于70mm的手动氧气阀门，当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。
维护保养注意事项
（1）氧气管道要经常检查维护，除锈刷漆，每3～5年一次。
（2）管路上的安全阀、压力表，要定期校验，1年1次。
（3）完善接地装置。
（4）动火作业前，应进行置换，吹扫，吹出气体中氧含量在18%～23%时为合格。
（5）阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》（GB16912-1997）的有关规定。
（6）建立技术档案，培训操作，检修，维护人员。
其他安全措施
（1）提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。
（2）提高管理人员的警惕性。
（3）提高科学技术水平。
（4）不断完善送氧方案。

3氧气阀门燃烧爆炸危险性分析及预防措施
氧气阀门燃烧爆炸原因分析
1.管道内的铁锈、粉尘、焊渣与管道内壁或阀口摩擦产生高温发生燃烧
这种情况与杂质的种类、粒度及气流速度有关，铁粉易与氧气发生燃烧，且粒度越细，燃点越低；气速越快，越易发生燃烧。
2.管道内或阀门存在油脂、橡胶等低燃点的物质，在局部高温下引燃。
3.绝热压缩产生的高温使可燃物燃烧。阀前为15MPa，温度为20℃，阀后为常压0.1MPa，若将阀门块速打开，阀后氧气温度按绝热压缩公式计算可达553℃，这已达到或超过某些物质的着火点。
4.高压纯氧中可燃物的燃点降低是氧气管道阀门燃烧的诱因。氧气管道和阀门在高压纯氧中，其危险性是非常大的，试验证明，着火的引爆能与压力平方成反比，这些对氧气管道和阀门构成了极大的威胁。

B. 管道阀门配管前一后三是什么

管道阀门配管前一后三是指管道阀门的前后直管段要求，
也就是管道阀门前需要直管段长度一倍的管道直径，
是管道阀门后需要直管段长度三倍的管道直径。

C. 氧气管道发生爆炸有哪些原因，要注意

氧气管道发生爆炸有哪些原因，要注意哪些安全事项?

作者：李波

企业内的氧气输送管道为3MPa以上的压力管道，曾经发生过多起管道燃烧、爆炸

的事故，并且多数是在阀门开启时。氧气管道材质为钢管，铁素体在氧中一旦着火，其燃烧热非常大，温度急剧上升，呈白热状态，钢管会被烧熔化。其反应式为

3Fe+2O2(点燃）==Fe3O4（蓝黑色）
4Fe+3O2(570℃以上）==2Fe2O3（红色）
2Fe+O2（高温）==2FeO（铁过量）

分析其原因，必定要有突发性的激发能源，加之阀门内有油脂等可燃物质才能引起。激发能源包括机械能(撞击、摩擦、绝热压缩等)、热能(高温气体、火焰等)、电能(电火花、静电等)等。

气体被绝热压缩时，其温度升高与压力升高的关系为

如果初温T1=300K，(/)=20，则压缩后的温度可达T2=704K。当突然打开阀门时，压力为=2MPa的氧气充至常压的管道中，会将内部压力为=0.1MPa的氧气压缩，温度升高。

如果管道内有铁锈、焊渣等杂物，会被高速气流带动，与管壁产生摩擦，或与阀门内件、弯头等产生撞击，产生热量而温度升高。

如果管道没有良好的接地，气流与管壁摩擦产生静电。当电位积聚到一定的数值时，就可能产生电火花，引起钢管在氧气中燃烧。

为了防止氧气管道的爆炸事故，对氧气管道的设计、施工作了以下规定：

1)限制氧气在碳素钢管中的最大流速。见表52；

表52碳素钢管中氧气的最大流速

氧气工作压力/MPa ≤0.1 0.1～0.6 0.6～1.6 1.6～3.0

氧气流速/m•s-1 20 13 10 8

2)在氧气阀门后，应连接一段长度不小于5倍管径、且不小于1.5m的铜基合金或不锈钢管道；

3)应尽量减少氧气管道的弯头和分岔头，并采用冲压成型；

4)在对焊的凹凸法兰中，应采用紫铜焊丝作O型密封圈；

5)管道应有良好的接地。接地电阻应小于10Ω，法兰间总电阻应小于0.03Ω；

6)车间内主要氧气管道的末端，应加设放散管，以利于吹扫和置换；

7)管道及附件应严格脱脂，并用无油干空气或干氮气吹净。

在操作、维护时，应注意以下事项：

1)对直径大于70mm的手动氧气阀门，只有当前后压差小于0.3MPa以内才允许操作。氧气阀门的操作必须缓慢；

2)氧气管道要经常检查、维护。除锈刷漆3至5年一次。应与氧气贮罐相配合。3至5年测一次壁厚。管路上的安全阀、压力表每年要作校验，以保证其正常工作；

3)当氧气管道系统带有液氧气化设施时，切忌低温液氧进入常温氧气管道，以免气化超压；

4)保证氧气管道的接地装置完善、可靠；

5)要有氧气管网完整的技术档案、检修记录。

D. 压力管道设计中氧气管道阀门前后直管段是否有要求

有的，你去看看《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-2008 第8.1.6 条款。

E. 氧气瓶阀的构造

国产的氧气阀l构造分为三种：一种是活瓣式，一种是隔膜式、还有一种针型式。隔膜式阀版门气宅性好，但容易损权坏，使用寿命短。因此目前多采用活瓣式阀门和针型式阀门（通过阀杆直接密封），其全构如图所示。
活瓣式瓶阀结构主要有阀体、密封垫圈、手轮、压紧螺母、阀誉、开关片、活门及安全装置等组成。除手轮、开并片、密封垫圈外，誉余都是由黄铜或青铜压制和机加工而成的。为使瓶口和瓶阀紧誉结合，将阀体和氧气瓶口结合的一端，加工成锥形管螺纹，以旋卧气瓶口内，阀体的出气口处，加工成定型螺纹，用以连接减压器。翻体的出气口背面，装有安全装置。断使用氧气时，将手轮逆时针方向漩转，是开启氧气阀门。旋转手轮时，淤杆也随之转动，再通过开关片使活豹一起转动，造成活门向上或向下移知。活门向上移动，气「：开启，瓶内的取气从出气口喷出。活门向下压紧时，由于活门内嵌有用尼龙材料制成的气门垫，因此可以使活门密闭。瓶阀活门上下移动的范围为1. 5-3mm。

F. 氧气管道安装流量计前5后3对吗

从理论上来说，前5后3是可以的，如果现场空间允许，建议再大一倍就完美了，可以使用V锥流量计计量，对管道要求低。

G. 氧气瓶阀门后小口不出气怎么办

氧气瓶阀门小口不出气，那么只有两个原因，第一个阀门没有打开，第二个小口被堵塞了，那么拿小针或者牙签的有尖儿的一头去通一桶通快就好了

H. 氧气管道施工规范

氧气管道施工规范应当根据GB 50030-2013 《氧气站设计规范》第11.0.19条要求，也就是以下要求：
1 氧气管道、阀门及管件应无裂缝、鳞皮、夹渣等。接触氧气的表面必须彻底去除毛刺、焊瘤、焊渣、粘砂、铁锈和其他可燃物等，保持内壁光滑清洁。管道内、外表面除锈应进行到出现本色为止；
2 管道、阀门、管件、仪表、垫片及与氧气直接接触的其他附件的脱脂应符合现行行业标准《脱脂工程施工及验收规范》HG 20202或施工设计文件的规定。脱脂合格后的氧气管道应封闭管口，并宜充入干燥氮气；
3 碳钢材质的氧气管道的焊接应采用氩弧焊打底。不锈钢管道的焊接应采用氩弧焊；
4 氧气管道焊缝质量应采用射线照相检验。对液氧管道及氧气管道设计压力大于4.0MPa时，应进行100％的射线照相检验，其质量等级不得低于Ⅱ级；氧气管道设计压力1.0MPa～4.0MPa时，可抽样检验。抽检比例固定焊口宜为40％，转动焊口宜为15％，其质量等级不得低于Ⅱ级；氧气管道设计压力小于1.0MPa时，抽检比例不得低于5％，其质量等级不得低于Ⅲ级；
5 氧气管道的试验介质及试验压力应符合表11.0.19的规定；