1、氧气流量测量元件
主管氧气流量测量通常采用文丘里流量计,管线上设置温压补偿,整体材质为INCONEL625,可采用焊接或法兰连接方式,采用均压环式的3对取压口进行“2003”联锁,由于管道存在振动,故建议取压口与导压管之间采用焊接的连接形式。
中心氧管线流量测量通常采用标准孔板,孔板及取压法兰材质为INCONEL625。主氧管线炉头处通常设置1台限流孔板,由于限流孔板离炉头较近,易受高温影响变形,故要求孔板具有足够的厚度以保证其强度。
氧气流量变送器膜片选择时,应避免硫、氯的腐蚀,膜片应选用MONEL材质。
2、氧气控制阀选型
氧气主管上设置的控制阀有氧气主管流量控制阀、遥控阀及主管上下游切断阀。氧气放空管上设置的控制阀有放空管流量控制阀、放空 管切断阀。中心氧管线上设置的控制阀有流量控制阀。此外还有隔离 高压氮气的氮塞、缓冲及吹扫阀等。
这些控制阀均参与开停车顺控、泄压吹扫顺控等重要安全联锁,通常设置互为备用的双电磁阀控制,并通过限位开关2个关位和阀位变送器反馈信号组成“2003”联锁控制。
对于高压氧气,氧气控制阀以及管线的材质一直是比较关注的焦点问题,欧洲工业气体协会EIGA在其氧气管道系统规定上不断地调整常用材质INCONEL625,INCONEL600以及MONEL400,MONELK500的豁免压力,尤其INCONEL625和INCONEL600的豁免压力 在欧洲氧气管道系统规范IGC DOC 13/02/E-2002和欧洲氧气管道 系统规范IGC DOC 13/12/E-2012上更是进行了一次相当于对调 的调整,对于最小厚度3.18mm时,INCONEL625的豁免压力降到了6.9MPa,而INCONEL600的豁免压力却提升到了8.7MPa。但由于INCONEL625具有良好的耐高温性及耐腐蚀性,该工艺包还是 推荐INCONEL625作为首选,并声明通过GE的测试,INCONEL625在厚度为6.35mm时,其耐压特性会提升至11.7MPa,并将其测试结果提交EIGA。
为避免控制阀出现过多的冲击工况,阀体口径应尽量与管道保持一致,阀内件材质的选择一般有两种,早期为INCONEL625堆焊STELLITE6,由于STELLITE6的豁免压力较低,只有3.44MPa,该堆焊方式理论上讲存在降低阀内件整体豁免压力的可能,目前不宜推荐,后期改为INCONEL625喷涂镍基合金,符合规范要求,但能做的供货商不多且造价较高。还有一种为满足豁免压力采用的新的方式,阀体还是采用INCONEL625,阀内件采用MONEL K500,理由是K500拥有超高豁免压力,当厚度0.762mm时,豁免压力为20.68MPa的同时,还具有高温下的耐压特性保证强度,不会像MONEL400在高温下耐压能力骤降,需提高整体压力等级才能满足要求,需提醒制造商考虑MONEL K500与INCONEL625两种材质的膨胀系数以避免出现阀内件卡塞现象。
关于控制阀的结构,氧 气 控 制 阀 应 尽 量 首 选低进高出的阀体结构,按照ASTMG88的要求,氧气介质先进入阀腔再节流,可减小介质对阀体流道的冲击,不易形成湍流。
此外,阀门前后直管段还需遵循GB16912-2008《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规范》及欧洲氧气管道系统规范IGC DOC 13/12/E-2012,尤其阀后直管段宜为5D~8D,建议值为1.5m。