氧氣管道三通球閥材質的選取分析

氧氣管道三通球閥在進行材質選擇時，根據不同金屬的可燃性，對氧氣的流速會有一定的限制要求。如果阻燃合金在管道的設計壓力下能夠阻燃，則此時不需要考慮流速限制。因此，在EIGA規范中提出了豁免壓力的概念，即豁免壓力為金屬免除考慮流速限制的最小壓力。

但對于豁免壓力仍需考慮金屬材料的厚度，相對于IGCDOC13/02(OXYGENPIPELINESYSTEMS)，厚度在IGCDOC13/12/E規范中有較大調整，且豁免壓力也略有調整。總結常用的金屬豁免壓力和最小厚度要求見表1所列。

表1 常用的金屬豁免壓力和最小厚度要求

在GB16912-2008中僅提出了碳鋼和奧氏體不銹鋼的流速限制，見表２所列（表２與EIGA標準一致）。該標準僅提出了部分合金的豁免壓力，即銅及銅合金（含鋁銅合金除外）、鎳及鎳銅合金，在小于或等于21.0MPa條件下，流速在壓力降允許時沒有限制。

表2 管道中氧氣最高允許流速

通過上述規范對比，選擇氧氣三通球閥的閥體及閥內件材料時，推薦使用國標結合EIGA規范進行選擇。但需注意EIGA規范的溫度適用范圍為－30～200℃，壓力在21MPa以下，露點在－30℃ 或更低的氧氣。

例如：氧氣管道公稱直徑為DN80，氧氣壓力為7.6MPa，溫度為40℃，流量為8000ｍ3/ｈ，流速計算值為7.07ｍ/ｓ。pv＝53.752MPa*ｍ/ｓ。通過查表2，三通球閥材料不允許使用奧氏體不銹鋼；通過查表1，壓力為7.6MPa低于monel400，monel k500的豁免壓力，對于三通球閥閥芯閥座的選擇，可以考慮選擇monel合金。現階段氧氣三通球閥廠家的常規配置為閥體使用monel 400，閥芯閥座為monel K500，且閥芯閥座不宜做硬質堆焊，因為堆焊時由于工藝水平限制，易產生一定的不安全因素，所以氧氣三通球閥盡量不宜使用硬質堆焊處理，且盡量不作縮頸處理，保持與原有管道同口徑。同時需考慮管道材質的溫壓曲線和閥體材料的溫壓曲線是否一致，如不能配合，需要調整氧氣三通球閥法蘭連接的壓力等級，并注意與管道專業的配合。