氧气管道及附件安全技术

 1 氧气管道材质及管件的选用

  氧气管道的材质，应根据氧气的压力、温度氧气在管道中的流速等条件来选用。氧气管道除了与其它管道一样满足强度条件外，还需要具有防腐蚀、防锈、防火的要求。

  1.1 管材的选用

  从温度条件考虑，常温条件下的氧气管道一般采用钢管。但在制氧装置中，由于钢材在–40℃以下具有冷脆性，因此对于在低温状态下工作的管道须采用铝合金、铜合金或不锈钢，这几种材料在低温下仍具有良好的强度和韧性。

  从压力条件来考虑，工作压力大于3兆帕的氧气管道就采用黄铜管或紫铜管。压力小于3兆帕的，一般采用无缝钢管，为了避免高压氧气流在管道中高速流动时对管壁的摩擦及可能存在的微小燃烧物引起管道燃烧，因此对碳钢管道的氧气流速应有限制。

管材选用应符合表1规定

氧气管道材质选用表
工作压力MPa	≤0.6		＞0.6≤3.0		＞3.0≤10		＞10
使用 场所 选 用 限 定 管材	一 般 场 所	分配主管上阀门频繁操作区阀后，放散阀后	一 般 场 所	阀后5倍外径（并不小于1.5M）范围；压力调节阀组前后各5倍外径（各不小于1.5M）范围内；压力容器接管部位；氧压车间内部；放散阀以后；湿氧输送	一 般 场 所	阀后5倍外（并不小于1.5M）范围；压力调节阀组前后各5倍外径（各不小于1.5M）范围内；压力容器接管部位；氧压车间内部；放散阀以后；湿氧输送	一 般 场 所	氧气充装台、汇流排间
焊接钢管 电焊钢管 不锈钢焊接钢管 钢板卷焊管 无缝钢管 不锈钢板卷焊管 不锈钢无缝钢管 紫铜管 黄钢管	√ √ √ √ √ √ √ √ √	× × √ × × √ √ √ √	× ×√ ×√√√√√	× × √ × × √ √ √ √	× ×× ×× ×√√√	× × × × × × √ √ √	× × ×× ×× √√√	× × × × × × × √ √
注：1、“√”允许采用，“×”不允许采用； 2、碳钢钢板卷焊管宜用于工作压力小于0.1MPa，且管径超过现有焊接钢管、电焊钢管、 无缝钢管产品管径情况下； 3、不锈钢板卷焊管，内壁焊缝磨光条件下，允许使用在压力不高于5MPa的一般场所。

  1.2 管道管件的选用

  氧气管道上的弯头、分岔头及变径管的选用，应符合下列要求：

  氧气管道严禁采用折皱弯头。当采用冷弯或热弯弯制碳钢弯头时，弯曲半径不应小于管外径的5倍；当采用无缝或压制焊接碳钢弯头时，弯曲半径不应小于管外径的1.5倍；采用不锈钢或铜基合金无缝或压制弯头时，弯曲半径不应小于管外径。对工作压力不大于0.1MPa的钢板卷焊管，可以采用弯曲半径不小于管外径的1.5倍的焊制弯头，弯头内壁应平滑，无锐边、毛刺及焊瘤；

  氧气管道的变径管，宜采用无缝或压制焊接件。当焊接制作时，变径部分长度不宜小于两端管外每项差值的3倍；其内壁应平滑，无锐边、毛刺及焊瘤；

  氧气管道的分岔头，宜采用无缝或压制焊接件，当不能取得时，宜在工厂或现场预制，但应加工到无锐角、无突出部位及焊瘤。不宜在现场开孔、插接；

  1.3 管道附件的选用

  氧气管道上的法兰用垫片，应按国家有关的现行标准选用；管道法兰的垫片应按下表选用：

氧气管道上法兰用的垫片

工作压力MPa	垫片
≤0.6	橡胶石棉板
＞0.6≤3.0	缠绕式垫片、聚四氟乙烯垫片
＞3.0≤10	波形金属包石棉垫片、缠绕式垫片、聚四氟乙烯垫片、退火软化铝片、铜片
＞10	退火软化铜片

  氧气管道的连接，应采用焊接，但与设备、阀门连接处可采用法兰或螺纹连接，丝口连接，应采用一氧化铅、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作为填料，严禁用涂铅红的麻或棉丝，或其他含油脂的材料。

  1.3 阀门的选用

  氧压机入口处应设氧气过滤器、调节阀前宜设氧气过滤器，壳体应用不锈钢，滤网应用铜基合金或纯铜材质制作，其网孔尺寸宜为160－200μm。

  氧气管道的阀门应选用专用氧气阀门，并应符合下列要求：

  1.3.1 工作压力大于0.1MPa以上的阀门，严禁采用闸阀；

  1.3.2 PN大于等于0.1MPa、DN大于等于150mm口径的氧气阀门宜选用带旁通的阀门。

  1.3.3 阀门的材料应符合表3要求。

氧气阀门材料选用要求

工作压力MPa	材  料
≤0.6	阀体、阀盖采用可锻铸铁、球墨铸铁或铸钢阀杆采用碳钢可不锈钢阀半采用不锈钢
＞0.6≤10	采用全不锈钢、全铜基合金或不锈钢与铜基合金组合（优先选用铜基合金）
＞10	采用全铜基金
注：1.工作压力为0.1MPa以上的压力或流量调节阀的材料，应采用不锈钢或铜基合 金或以上两种的组合。 2.阀门的密封填料，应采用石墨处理过的石棉或聚四氟乙烯材料，或膨胀石墨。

  经常操作的PN≥1.0MPa、DN≥150MM大口径氧气阀门，宜采用气动遥控阀门。

  2 软管的选用

  2.1 氧气软管由胶管内、外胶层和中间棉织纤维层组成，整个胶管需经过特别的化学处理，以防止其高度燃烧性。胶管的制造、保存、运输和使用应注意下列安全要求：

  2.1.1 胶管应具有足够的强度和阻燃特性；

  2.1.2 在保存、运输和使用胶管时必须注意维护，保持胶管的清洁和不受损坏；如：避免阳光照射，雨雪浸淋、防止与酸、碱、油类及其它有机溶剂等影响胶管质量的物质接触。存放温度为-15－401℃，距离热源应不少于1M，如果由于保存和使用时维护不善，或胶管使用日久老化脆硬，这些胶管硫磺质被分解出来，常常会因此引起回火爆炸事故；

  2.1.3新胶管在使用前，必须先把胶管内壁滑石粉吹除干净，防止焊割炬的通道被堵塞。在使用中应避免受外界挤压和机械损伤，也不得与上述影响胶管质量的物质接触，不得将管身折叠；

  2.1.4氧气与乙炔胶管不得混用和代用，不得用氧气吹除乙炔胶管的堵塞物。同时，应随时检查和消除焊割炬的漏气堵塞等缺陷，防止在胶管内形成氧气与乙炔混合气；

  2.1.5如果发生回火倒燃进入氧气胶管的现象，则不可继续使用，必须更换。因为回火常常将胶管内胶层烧坏，压缩纯氧又是强烈的氧化剂，若再继续使用必将失去原来正常的安全性；

  2.2 氧气管颜色的区分:进口软管为黑色；国产软管为红色。氧气软管应规范布置（在工位焊座上安装氧气软管时应注意和天然气软管接头区分开，安装完后应进行检查，合格后才能进行使用）；氧气软管必须专管专用，氧气软管在作为其它用途后不得作为氧气输送软管；软管在使用过程中，防止损坏、热烧伤、化学腐蚀；在工位上氧气软管易磨损的地方，应做好防护处理，已免造成软管的的磨损，发生泄漏现象。  

  3 氧气管道的脱脂

  压缩氧气接触到少量的油脂会立即剧烈燃烧而引发爆炸，因此氧气管道的管子、配件、垫料及所有与氧气接触的材料都必须在安装使用前进行严格的脱脂。

  3.1 脱脂剂

  常用的脱脂剂的性能及用途可见下表：

常用脱脂剂性能用途表

脱脂剂名称	适用范围	附注
工业二氯乙烷C2H2CL2	金属件	能水解成微量盐酸
工业四氯化碳CCL4	黑色金属、铜和非金属件	在水和金属共同存在时，能发生水解生成微量盐酸，与某些灼热轻金属能起强烈的分解反应，甚至爆炸
工业三氯乙烯C2HCL3 产品必须含稳定剂	金属件	含稳定剂的纯三氯乙烯对一般金属无腐蚀
工业酒精C2H5OH 浓度不低于95.6%	脱脂要求不高的设备和零部件	脱脂能力较弱

  3.1.1 二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯在一定条件下能发生水解生成微量盐酸，所以需要脱脂的管道和附件必须不含水分，否则会造成腐蚀；

  3.1.2 二氯乙烷、三氯乙烯、酒精都是易燃物，只能用于金属件脱脂，不能用于非金属，因为非金属内渗入此溶剂而未全部蒸发干燥时，遇压缩氧气即会燃烧爆炸，对这几种易燃爆炸危险性化学品，使用时应注意安全，四氯化碳虽不燃烧，但遇灼热物体时即分解而生成光气，因此禁止吸烟及严禁一切火种；

  3.1.3 脱脂剂易挥发，应当贮存在密封容器中，放在阴凉通风、无阳光直射并远离火源处；

  3.1.4 四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烯均有毒，所以操作应在露天或通风的敞棚内进行；

  3.1.5 脱脂剂不得与浓酸、浓碱接触，也不得与电石等化工产品接触；不同的脱脂剂不能混合一起使用；

  3.1.6 用于脱脂的有机溶液含油量不应大于50毫克/升。对于含油量较大的溶剂可用于粗脱脂，然后用清洁的溶剂进行再次脱脂，含油量大于500毫克/升的不得使用。

  3.2 脱脂方法

  管道脱脂前应将管道表面的铁锈、油污及有机物去掉，然后再用脱脂剂脱脂。

  3.2.1 管子内表面脱脂，可在管内注入溶剂，管端用木堵或其它方法封密。灌入溶剂后把另一端也堵塞，平放保持水平放置15－20分钟；在此时间内将管子流动3－4次；然后将脱脂剂倒入容器中；也可将管子倾斜在架上，然后用铁丝将绒布捆拄从管子中穿过，然后将脱脂剂倒入管中，拉动铁丝反复数次进行；

  3.2.2 当管子内外均需脱脂时，应将脱脂剂倒在特制槽中，将管子放入溶液内15－20分钟，在这个时间内把管子转动数次，并用刷子清洗；槽子应有密封盖，防止脱脂剂挥发，大口径管子可用擦拭法擦洗；

  3.2.3 阀门在脱脂前应研磨试压合格，再拆成零件，在脱脂剂内浸泡1－1.5小时，用纱布洗净无油为合格；螺栓与金属垫片用同样方法脱脂，不便浸泡的阀门壳体，可用擦拭法进行；

  3.2.4 非金属垫片的脱脂，应使用四氯化碳溶剂，垫片浸入溶剂内1.5－2小时，然后取出悬挂在空气流通处或通风装置内逐个分开吹干，直到无溶剂气味为止；

  3.2.5 脱脂件应在脱脂后及时将其内部的液态脱脂剂排放尽，可用清洁无油干燥的空气或氮气吹干；对易燃溶剂，应用纯度大于95%氮气吹干；禁止用蒸发干燥的方法清除残液；

  3.2.6 石棉填料可在300摄氏度下灼烧2－3分钟（不得用有烟的火焰），然后浸渍规定的涂料，紫铜垫片经过退火可不再另行脱脂；

  3.2.7 进行脱脂的地方应选在远离人员、通风良好的场所进行，脱脂工作的人应穿戴无油脂的手套、工作服和口罩，使用的工具和擦洗用的棉布等都不准带有油污；

  3.2.8 脱脂后的管道、阀件，应用无油脂的薄膜塑料或金属封住两端口，放在干净的地方，防止再次污染。