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 隨著我國經(jīng)濟與工業(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、新工藝、新裝置不斷出現(xiàn)，對氧氣截止閥的要求日益嚴格。本文介紹壓力等級Class900(PN15.0MPa)，截止閥通徑NPS1in.(DN25mm)，設計溫度200℃的高溫高壓氧氣截止閥設計。

一、高溫高壓氧氣截止閥的結(jié)構(gòu)特點

高溫高壓氧氣截止閥采用低進高出的流道方式，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MonelK50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，閥蓋設有上密封，閥桿設置防轉(zhuǎn)動機構(gòu)，保證閥桿直線升降。

二、高溫高壓氧氣截止閥的結(jié)構(gòu)設計分析

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 1222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極佳的耐氧化性和抗應力腐蝕能力，為保證閥體強度采用致密性良好的自由鍛形式。

1．高溫高壓氧氣截止閥閥體壁厚分析

閥體壁厚除了考慮強度之外，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，閥體壁厚采取第一強度理論分析計算。

2．高溫高壓氧氣截止閥閥體與閥蓋密封設計分析

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。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，充分保證截止閥不外漏。

3．高溫高壓氧氣截止閥閥桿防轉(zhuǎn)導向設計分析

閥體內(nèi)腔與閥瓣具有導向作用，保證閥瓣與閥座的同軸度。閥蓋設有防止閥桿轉(zhuǎn)動機構(gòu)，使截止閥在開啟或關閉過程中，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。

4．高溫高壓氧氣截止閥防護措施設計分析

高溫高壓氧氣閥應進行防靜電、防油脂和防塵處理。高溫高壓氧氣截止閥組裝前需對所有零件(包括工具)按JB/T10530-2005的規(guī)定逐個進行脫油脫脂處理，試驗合格后再進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。高溫高壓氧氣截止閥應有防靜電結(jié)構(gòu)，可在截止閥的端法蘭上備有導電螺栓孔，使螺栓連接導線良好接地，以防靜電產(chǎn)生，在閥蓋上應設有醒目的禁油標志，用時還應設有防塵罩，防止油污進入腔體。使用高溫高壓氧氣截止閥時應清洗管道，進行脫油脫脂處理，避免產(chǎn)生靜電，導致爆炸，影響整個裝置甚至人身安全。