氧气管道三通球阀材质的选取分析

氧气管道三通球阀在进行材质选择时，根据不同金属的可燃性，对氧气的流速会有一定的限制要求。如果阻燃合金在管道的设计压力下能够阻燃，则此时不需要考虑流速限制。因此，在EIGA规范中提出了豁免压力的概念，即豁免压力为金属免除考虑流速限制的最小压力。

但对于豁免压力仍需考虑金属材料的厚度，相对于IGCDOC13/02(OXYGENPIPELINESYSTEMS)，厚度在IGCDOC13/12/E规范中有较大调整，且豁免压力也略有调整。总结常用的金属豁免压力和最小厚度要求见表1所列。

表1 常用的金属豁免压力和最小厚度要求

在GB16912-2008中仅提出了碳钢和奥氏体不锈钢的流速限制，见表２所列（表２与EIGA标准一致）。该标准仅提出了部分合金的豁免压力，即铜及铜合金（含铝铜合金除外）、镍及镍铜合金，在小于或等于21.0MPa条件下，流速在压力降允许时没有限制。

表2 管道中氧气最高允许流速

通过上述规范对比，选择氧气三通球阀的阀体及阀内件材料时，推荐使用国标结合EIGA规范进行选择。但需注意EIGA规范的温度适用范围为－30～200℃，压力在21MPa以下，露点在－30℃ 或更低的氧气。

例如：氧气管道公称直径为DN80，氧气压力为7.6MPa，温度为40℃，流量为8000ｍ3/ｈ，流速计算值为7.07ｍ/ｓ。pv＝53.752MPa*ｍ/ｓ。通过查表2，三通球阀材料不允许使用奥氏体不锈钢；通过查表1，压力为7.6MPa低于monel400，monel k500的豁免压力，对于三通球阀阀芯阀座的选择，可以考虑选择monel合金。现阶段氧气三通球阀厂家的常规配置为阀体使用monel 400，阀芯阀座为monel K500，且阀芯阀座不宜做硬质堆焊，因为堆焊时由于工艺水平限制，易产生一定的不安全因素，所以氧气三通球阀尽量不宜使用硬质堆焊处理，且尽量不作缩颈处理，保持与原有管道同口径。同时需考虑管道材质的温压曲线和阀体材料的温压曲线是否一致，如不能配合，需要调整氧气三通球阀法兰连接的压力等级，并注意与管道专业的配合。