氧閥設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

2011年XX月XX日發(fā)布2011年XX月XX日實(shí)施河南航天液壓氣動(dòng)技術(shù)有限公司發(fā)布Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)4設(shè)計(jì)原則第2頁(yè)共17頁(yè)6.1常溫高壓(常壓)氧閥材料選用原則6.1.1金屬零(部)件設(shè)計(jì)時(shí)禁止選用鈦合金，如TC4等(因鈦合金中的鈦在常溫時(shí)易于氧結(jié)棒材：ASTMA276S31600,S31603,S30400,S30403,S34700等022Cr19Ni10(304L),06Cr19Ni10(304),06Cr18Ni11Nb(347)等；選用安全等級(jí)更高的鎳基合金。第3頁(yè)共17頁(yè)彈簧用不銹鋼絲：302(1Cr18Ni9),0Cr19Ni10,0Cr17Ni7A1,0Cr17Ni12Mo2(摘自GB/T1239.6,P655,表2)銅及銅合金線材：GB/T21652QSi3-1(摘自GB/T1239.6,P655,表2)6.1.9密封件可選用：紫銅(T4-M,T3-M,T2-M),軟鋁，PTFE(F4),PCTFE(F3),TEFLON也可選用相關(guān)材質(zhì)不銹鋼(如304,316,304L,316L)制成的波紋管進(jìn)行密封等。6.1.10橡膠密封圈可選用：3160,3180,5160,8380,8360,FM-2D,VITON若無(wú)A(氟橡膠A401C),Karez(全氟橡膠)等6.1.11對(duì)于過(guò)濾器可選用：不銹鋼折疊濾芯、不銹鋼金屬網(wǎng)(不銹鋼推薦采用316L),聚四氟6.1.12油脂類可選用：7805,7804,FL-10,氟素油等，推薦使用7805。6.2高溫高壓氧閥設(shè)計(jì)原則的設(shè)備。我國(guó)氧氣閥門(mén)的安全技術(shù)要求按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16912-1997《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，氧氣閥門(mén)的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10530-2005《氧規(guī)定的參數(shù)，生產(chǎn)氧氣閥門(mén)的參數(shù)一般是，工作壓力0P≤2.0MPa,工作溫度0T≤120℃,6.2.1高溫高壓氧氣閥門(mén)的基本結(jié)構(gòu)是截止閥，普通閥門(mén)介質(zhì)的流動(dòng)方向是下進(jìn)上出，即介質(zhì)流從閥瓣下方的閥體流道進(jìn)入，經(jīng)過(guò)閥座后從閥瓣上方的閥體流道流出。在高溫高壓工作條件下，閥門(mén)的流道與普通閥門(mén)流道不同，氧氣介質(zhì)的流動(dòng)方向是上進(jìn)下出，即高溫高壓氧氣流從閥瓣上方的閥體流道進(jìn)入，經(jīng)過(guò)閥座后從閥瓣下方的閥體流道流第4頁(yè)共17頁(yè)6.2.2氧氣介質(zhì)流束經(jīng)過(guò)的流道內(nèi)腔表面要光滑、流暢、無(wú)棱角、尖角、無(wú)凹凸不平、無(wú)突變、閥門(mén)內(nèi)部零件銳角倒鈍倒圓，閥桿退刀槽加工要倒圓角，保證介質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有壓力凸變，沒(méi)有流束的方向凸變，閥體內(nèi)腔中不能有任何固形物，從而防止產(chǎn)生6.2.3為了保證高溫高壓氧氣閥門(mén)的密封性和工作安全性，應(yīng)盡可能消除一切產(chǎn)生靜電的因6.2.4確定合理的密封面寬度，計(jì)算出能夠承受必需密封力的最小密封面寬度，同時(shí)還需要6.2.5在高溫高壓狀態(tài)下，選擇抗純氧氣介質(zhì)對(duì)閥門(mén)零部件的應(yīng)力腐蝕和氧化腐蝕的材質(zhì)。6.2.6設(shè)置防護(hù)裝置，主要包括閥桿填料函部分，閥桿螺紋部分的6.2.7閥瓣結(jié)構(gòu)宜采用球形面設(shè)計(jì)，在開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，閥瓣運(yùn)6.2.8潤(rùn)滑與標(biāo)示6.3高溫高壓氧閥材料的選擇6.3.1閥體/閥桿等材料：ASTMA蝕，容易密封并且不產(chǎn)生靜電火花，可采用純鎳ASTMB164-ANicke1200。6.3.3彈簧材質(zhì)推薦采用：Incone1750,Incone16006.4設(shè)計(jì)計(jì)算可參照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或企標(biāo)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。如GB/T150,ASME16.34等。燃，包括靜電火花，因此氧閥及其零(部)件要禁油、脫脂。推薦：金屬零(部)件用丙酮/工業(yè)酒精清洗；非金屬件用四氯化碳清洗。7.2氧閥清洗、裝配、試驗(yàn)工藝流程7.2.1適用于需作禁油、禁水處理的閥門(mén)(也適用于低溫閥)等，對(duì)清洗、組裝、檢查、防護(hù)、7.2.2工藝流程圖(如下頁(yè))責(zé)任人質(zhì)管酒精清洗檢查是否試壓不不合格合格合格入庫(kù)真空包裝入庫(kù)注意不允許有碰傷，劃傷零(部)件1.紫光燈檢查無(wú)殘余油及污物反射2.用白色綢布擦拭清洗零(部)件表3.操作時(shí)注意不要讓清洗液粘附在皮膚上，更不能讓清洗液濺入眼睛3.零件組裝期間推薦使用7805潤(rùn)滑或氮?dú)庠谶M(jìn)測(cè)試的閥門(mén)之前應(yīng)加精度不小于10μm過(guò)濾器。在測(cè)試前，用白綢布在測(cè)試管口吹壓縮空氣或1.閥門(mén)外表面無(wú)磕碰傷、劃痕等2.紫光燈檢查要求無(wú)殘余油及污物3.用白色綢布擦拭閥門(mén)表面及及流Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)8.2操作8.3維護(hù)1.氧氣管道中的鐵銹、焊渣及其它雜質(zhì)與管道內(nèi)壁摩擦，或與閥板、彎管沖撞以及這些物質(zhì)其危險(xiǎn)性與雜質(zhì)的種類、粒度和氧氣流速有直接關(guān)系，如：管道中混有氧化鐵皮或焊而氧氣在彎管中的流速為44米每秒時(shí)，產(chǎn)生的高溫能使管壁燒紅。如雜質(zhì)為焦炭粒而氧氣流速為30米每秒；或雜質(zhì)為無(wú)煙煤而氧氣流速為13米每秒時(shí)，也能使管壁燒紅。鐵粉的粒度與燃粒度(目)溫度(℃)2.氧氣管道及其配件中的油脂、溶劑和橡膠等低熔點(diǎn)的可燃物質(zhì)，在高純度和高壓力的氧氣幾種可燃物在氧氣中的燃點(diǎn)名稱氧氣中的燃點(diǎn)℃潤(rùn)滑油橡膠氟橡膠三氯乙烯聚四氟乙烯3.絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃燒。氧氣管道中閥門(mén)前后的壓力差很大，例如閥前為150大氣壓，溫度20℃,閥后為常壓(1T2=T1(P2÷P1)?.2857142=293(151÷1)0.K-常數(shù)(氧的常數(shù)為1.4);4.在氧氣管道的氣流出口或調(diào)節(jié)閥處會(huì)產(chǎn)生靜電。當(dāng)氧氣完全干燥又帶有金屬微粒或塵埃時(shí)能使靜電放電，電位差可達(dá)6000-7000伏(由于液氧的電阻率比較大，約1.10X10的14次方，5.在高壓純氧中，可燃物燃點(diǎn)降低是氧氣管道閥門(mén)誘因，其危險(xiǎn)性是非常大的。試驗(yàn)證明，著Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)二預(yù)防措施7.氧氣管道中最高流速不應(yīng)超過(guò)GB/T16912-2008《深度冷靜凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)一說(shuō)明本摘錄了設(shè)計(jì)和制造中一般未注公差的線性、角度尺寸和未注形狀、位置公差應(yīng)遵循的國(guó)B標(biāo)準(zhǔn)緊固件或公司設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)緊固件，未注公差按GB3103.1B級(jí)(螺栓、螺釘、螺柱、螺母)和GB3103.3B級(jí)(平墊圈)執(zhí)行；二主要參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》GB/T1184-1996《形狀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級(jí)為中等m級(jí)。表2倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值(mm)公差帶表3角度尺寸的極限偏差數(shù)值，其值按角度短邊長(zhǎng)度確定，對(duì)圓錐角按圓錐素線長(zhǎng)公差帶±30’±20’±10’±5’2.1直線度、平面度執(zhí)行公差等級(jí)為H級(jí)，表4給出了直線度和平面度的未注公差值。選擇公差值時(shí)，對(duì)于直線度應(yīng)按其相應(yīng)線的長(zhǎng)度選擇；對(duì)于平面度應(yīng)按其表面的較長(zhǎng)一側(cè)或圓表面的直徑選Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)基本長(zhǎng)度范圍公差等級(jí)H基本長(zhǎng)度范圍公差等級(jí)H表6對(duì)稱度未注公差值(mm)基本長(zhǎng)度范圍公差等級(jí)H執(zhí)行公差等級(jí)為H級(jí)，表7給出了圓跳動(dòng)(徑向、端面和斜向)的未注公差值。對(duì)公差等級(jí)圓跳動(dòng)公差值HQ/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)第13頁(yè)共17頁(yè)ASTMA276304L棒材2.化學(xué)成份1)必須進(jìn)行取樣分析2)化學(xué)成份必須符合下表一規(guī)定：(%)(表一)1)屈服強(qiáng)度以0.2%的范圍標(biāo)定。2)強(qiáng)度符合表二強(qiáng)度規(guī)定。(表二)4.熱處理(固溶化熱處理)每25.4mm的壁厚，必須在1040℃爐溫下至少保持1小時(shí)(如果小于25.4mm則至少保持1小時(shí)),即保持1小時(shí)/每25.4mm,然后迅速冷卻。5.內(nèi)外觀質(zhì)量要求1)外觀必須無(wú)裂紋，透視探傷材料無(wú)缺陷；2)材料表面不允許存在敲打、撞擊等留下的缺陷如棒材由于沖擊使得外圓縮變；3)不允許材料表面生銹；4)標(biāo)記檢查必須符合我方關(guān)于標(biāo)記要求的規(guī)定。6.外觀規(guī)格和允許誤差1)必須符合ASTMA276304L的規(guī)定；2)鍛造棒材的尺寸公差是獨(dú)立的。材料經(jīng)過(guò)熱軋或鍛造后必須進(jìn)行熱處理，水銹2.化學(xué)成分1)必須進(jìn)行取樣分析2)化學(xué)成分必須符合下表一規(guī)定：(表一)*1:304在ASTMA276中Ni含量為：8.0～11.0,在JISG4303中Ni含量為：8.00～10.50。3)如果單獨(dú)指定在550℃以上工作，那么C元素的含量不能超過(guò)0.04%。3.機(jī)械性能1)屈服強(qiáng)度以0.2%的范圍標(biāo)定。2)強(qiáng)度符合表二強(qiáng)度規(guī)定，(表二) 4.耐腐蝕性能Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)5.熱處理(固溶化熱處理)1)外觀必須無(wú)裂紋，穿透性缺陷并且透視探傷材料無(wú)缺陷；3)不允許材料表面生銹；7.外觀規(guī)格和允許誤差1)必須符合ASTMA276的規(guī)定；1)必須進(jìn)行取樣分析2)化學(xué)成分必須符合下表一規(guī)定：(表一)- 3)如果單獨(dú)指定在550℃以上工作，那么C元素的含量不能低于0.04%。1)屈服強(qiáng)度以0.2%的范圍標(biāo)定。2)強(qiáng)度符合表二強(qiáng)度規(guī)定(表二)3)如果單獨(dú)指定在-196℃環(huán)境下使用，進(jìn)行低5.熱處理(固溶化熱處理)1)外觀必須無(wú)裂紋，穿透性缺陷并且透視探傷材料無(wú)缺陷；3)不允許材料表面生銹；7.外觀規(guī)格和允許誤差Q/ZFXX-2011氧氣閥門(mén)設(shè)計(jì)與研制注意事項(xiàng)1)必須進(jìn)行取樣分析2)化學(xué)成分必須符合下表一規(guī)定：(表一) 1)屈服強(qiáng)度以0.2%的范圍標(biāo)定。2)強(qiáng)度符合表二強(qiáng)度規(guī)定。(表二)5.熱處理(固溶化熱處理)1)外觀必須無(wú)裂紋，穿透性缺陷并且透視探傷材料無(wú)缺陷；3)不允許材料表面生銹；7.外觀規(guī)格和允許誤差1)必須符