氧气管道安装规范.docx

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氧气管道安装规范

氧气管道安装

1.1氧气的性质

在常温及大气压力下，氧是无色无臭的透明气体，比空气略重。

在大气压力下，每立方米氧气的重量，当温度为0°C时，为1.43kg，温度为20°C时，为1.33kg。

制取氧气的方法有化学法、电解法、吸附法和深度冷冻法。

化学法只适用于实验室中制取少量的氧气时使用；电解法只有制取氢气、同时也制取氧气时才采用；吸附法制取的氧气纯度只有75％以上，由于氧气的纯度低，此法的使用受到限制。

工业生产中，大规模制取氧气的方法是深度冷冻法。

空气中含有约20％的氧气，其余主要是氮气。

为了得到高纯度的氧气，将空气压缩并冷却，然后通过节流，使被压缩的空气膨胀降温，这样获得的极低温度可以使空气液化。

由于液氧、液氮沸点不同（液氧的沸点为—182.9°C，液氮的沸点为—195.8°C），在专门的精馏塔里，控制其蒸发温度，使可以将液态空气分离成氧气和氮气。

这种深度冷冻法空气分离制氧，简称为空气制氧。

当温度低于氧的沸点温度时，便可以得到液态氧。

液态氧为天蓝色易流动的透明液体。

当温度降低到－218.4°C时，液态氧则凝固为蓝色固体结晶。

氧能少量的溶于水，在0°C的水中，能溶解4.9%体积的氧。

氧是非常活泼的元素，是强烈的氧化剂和助燃剂。

氧及可燃气体（氢、乙炔、甲烷等）按一定比例混合后，很容易发生爆炸，

氧气被压缩后，在管道输送过程中如有油脂、铁屑或小粒可燃烧物存在，则可能会因氧气流及管道内壁的摩擦或撞击而产生局部高温，导致油脂或可燃物的燃烧。

被氧气饱和的衣服和其它纺织品及火种接触会立即着火，强烈燃烧。

1.2氧气管道的管材、阀件

一、管件

根据工作压力和敷设方式不同，氧气管道的管材宜按表1选用。

氧气管道的管材选用表1

敷设方式

工作压力等级（MPa）

≤0.6

1.0，1.6

2.5

>2.5

室内安装

焊接钢管

无缝钢管

钢管，不绣钢管

铜管，不绣钢管

室外架空或地沟

焊接钢管

无缝钢管

无缝钢管

铜管，不绣钢管

埋地敷设

无缝钢管

有的技术资料中规定，工作压力为1.6MPa的氧气管道可以选用焊接钢管，显然是不妥的，因为即使输送水、蒸汽之类的流体，普通焊接钢管的最高工作压力为1.0MPa，加厚焊接钢管的最高工作压力为1.6MPa，更何况氧气属于乙类火灾危险物质。

为了防止焊渣、铁屑或其它可燃物的颗粒在高速氧气流的夹带下及管壁摩擦燃烧造成危险，对氧气在不同压力范围的流速有以下规定：

（1）工作压力为10MPa及以上时，流速不应大于6m/s

（2）工作压力为10MPa至3MPa之间时，流速不应大于15m/s；

（3）工作压力为0.1MPa或以下时，流速应按管道所允许的压力降确定。

二、阀件

1.阀门

氧气管道的阀门应符合以下要求：

（1）工作压力大于0.1MPa的阀门，严禁采用闸阀；

（2）阀门的材料，应符合表2的要求。

氧气管道阀门材料要求表2

工作压力（MPa）

材料

<1.6

阀体、阀盖采用可锻铸铁、球墨铸铁或铸钢；阀杆采用碳钢或不锈钢；阀瓣采用不锈钢

≥1.6—3

采用全不锈钢、全铜基合金或不锈钢及铜基合金组合

>10

采用全铜基合金

注：

1.当工作压力等于或大于0.1MPa时，压力或流量调节阀应采用不锈钢或铜基合金材料，或二者材料的组合；

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。

具体说来，对于工作压力在1.6MPa以内的氧气管道，可以采用J11T－16型和J41T－16型截止阀；当工作压力在1.6—4.0MPa时，可以采用J41W-40型截止阀。

在氧气管道上使用上述非氧气专用的普通阀门时，必须拆除原装阀门的油浸石棉盘根，并对阀门进行严格的脱脂处理，再按表10－10注2的要求装上密封填料。

当然，如果今后有符合压力和直径要求的氧气专用阀门供应，则应优选用氧气专用阀门。

对于小直径的氧气管道，有表10－11及表10－12所列的氧气专用阀门可供选用。

氧气专用截止阀表3

型号

型式

公称压力

PN（MPa）

公称直径

DN（mm）

生产厂家

QJT30-12

直通式

3

12

上海劳动阀门厂

QJT30-18

3

18

QJT30-15

22

15

QJT30-20

22

20

QJT30-25

22

25

氧气专用止回阀表4

型号

型式

公称压力

PN（MPa）

公称直径

DN（mm）

生产厂家

QD120-10

直通式

12

10

上海劳动阀门厂

QD220-20

22

20

2.法兰

氧气管道上的法兰，采用机械部的标准，法兰的垫片按表10-13选用。

氧气管道法兰用垫片表5

工作压力（MPa）

垫片

≤0.6

橡胶石棉板

>0.6～3

缠绕式垫片，波形金属包石棉

垫片，退火软化铝片

>10

退火软化铜片

3.管件

氧气管道上弯头、三通及异径管的选用，应符合以下要求：

（1）氧气管道严禁使用折皱弯头。

当采用冷弯或热弯方法加工弯管时，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，弯曲半径不应管外径；

（2）氧气管道的三通、分岔头，宜用无缝或压制焊接件，若无成品件时，可在工厂或施工现场预测，并加工到内部无锐角及焊瘤，一般不要在现场开孔接管，宜用斜三通，避免使用正通；

（3）氧气管道的异径管，应采用无缝或压制管件，当焊接制作时，变径部分的长度不宜小于两端外径差值的3倍，内壁应平滑。

1.3氧气管道的脱脂

用于氧气管道的管材、阀门、管件及其它附件都必须进行脱脂处理。

对黑色金属件及石棉垫片等非金属件，宜用四氯化碳脱脂；对有色金属件，宜用二氯乙烷脱脂。

氧气专用阀门及仪表若在制造厂已进行脱脂，并有严密的密封包装及证明时，可不必再脱脂，脱脂合格的管道，应及时密封管道，应及时密封管口，关闭阀门，有条件时应及时充入干燥氮气。

1.4氧气管道的敷设

一、一般规定

1.敷设方式

氧气管道一般应采取架空敷设方式，若架空敷设有困难，可采取不通行地沟或直接埋地敷设。

架空敷设的氧气管道应根据环境温度的变化情况采取适当的热补偿方式。

2.坡度

输送干燥气体和不做水压试验的管道，可采取无坡度水平敷设；输送含湿气体或需要做水压试验的管道，应设不小于0.003的坡度，并在管道最低点设排水装置。

3.连接方式

氧气管道一般应采用焊接连接，碳素钢管的焊接应采用氩弧焊打底，使用不绣钢管应采用氩弧焊。

管道及阀门、设备连接处可采用法兰或螺纹连接。

法兰的垫片按表10－25选用。

螺纹连接应用蒸馏水或水玻璃调制的一氧化铅或缠绕四氟乙烯密封带，严禁使用各种油漆或其它含脂肪的材料。

4.阀门的位置

氧气管道阀门的下游（按介质流动方向）应尽可能保证有不小于管径5倍的直线管段弯头。

三通等管件不应在此范围内安装。

5.脱脂

氧气管道所用管材、阀门、管件应进行脱，管道内部无污物、铁锈、焊渣及其它可燃物

6.静电接地

氧气管道不论采用何种敷设方式，均应有导除静电的接地装置。

车间内部管道可及本车间的静电干线相连接；厂区直线管道可每隔80～100m做一处接地装置，并尽可能把接地装置设在管道分支处；直接埋地管道，可在埋地之前及出地后各做一处接地。

二、车间氧气管道敷设

1.敷设方式

车间内氧气管道应沿墙、柱架空敷设，其高度以不妨碍车间内部交通及工作、设备运输为原则。

当及其它管道（包括燃气、燃油管道）共支架敷设时，氧气管道宜布置在其它管道外侧，并宜布置在燃油管道上面，各种管道的最小净距，应符合表10-15规定。

2.车间入口

氧气管道进入车间后，应在便于操作和检修的地方设置切断阀门，并在切断阀下游适当的位置装放散管，放散管口应引至墙外并高出附近地面4m以上。

3.过滤器的设置

氧气压缩机的吸气管道上，应安装过滤器；装有压力或流量调节阀的氧气管道，应在调节阀的上游一侧安装过滤器。

过滤器的材料应采用不锈钢或铜基合金。

4.管道穿越

氧气管道不应穿越生活间及办公室，并尽可能也不穿越不使用氧气的房间；当必须穿越上诉房间时，管道不应设法兰或螺纹接口，应采用焊接。

管道穿过墙壁、楼板时，应加套管，并用石棉绳或其它不燃材料把套管及管道间隙填实。

5.隔热

当氧气管道通过高温区域时，应采取隔热措施，保证管壁温度不超过70°C。

三、厂区氧气管道架空敷设

1.敷设方式

厂区氧气管道应敷设在非燃烧体支架上。

对于生产氧气或使用氧气的建筑物，当其耐火等级为一、二级时，氧气管道可以沿墙或在屋顶上敷设。

2.最小净距

厂区架空氧气管道及建筑物、构筑物、铁路、道路之间的最小净距见表6。

厂区架空氧气管道、管架及建筑物、构筑物、铁路、道路等之间的最小净距（m）表6

名称

最小水平净距

最小垂直净距

建筑物有门窗的墙壁外边或突出部分外边

3.0

建筑物无门窗的墙壁外边或突出部分外边

1.5

非电气花铁路钢轨

3.0

5.5

电气化铁路钢轨

3.0

道路

1.0

4.5

人行道

0.5

2.5

厂区围墙（中心线）

1.0

照明、电信杆柱中心

1.0

熔化金属地点和明火地点

10.0

注：

1.表中水平距离；管架从外边线算起；道路为城市型时，自路面边缘算起；为公路型时，自路边缘算起；人行道自路面算起；

2.表中垂直距离：

管线自防护设施的外缘算起；管架自最低部分算起；道路自路拱算起；人行道自路面算起；

3.及架空电力线路的距离，应符合现行《工业及民用35千伏及以下架空电力线路设计规范》的规定；

4.架空管线管架跨越电气化铁路的最小垂直净距，应符合有关规范规定；

5.当有大件运输要求或在检修期间有大型起吊设施通过的道路，其最小垂直净距应根据需要确定；

6.表中及建筑物的最小水平净距的规定，不适用于沿氧气生产车间或氧气用户车间建筑物外墙敷设的管道。

氧气管道可及各种气体、液体管道（包括燃气、燃油管道）共架敷设，氧气管道应在燃油管道的上面，管道之间的最小净距见表7

厂区及车间架空氧气管道及其他架空管线之间的最小净距（m）

表7

名称

并行净距

交叉净距

给排水、排水管

0.25

0.10

热力管

0.25

0.10

不燃气体管

0.25

0.10

燃气管、燃油管

0.50

0.25

滑触线

1.50

0.50

裸导线

1.00

0.50

绝缘导线或电缆管

0.50

0.30

穿有导线的电缆管

0.50

0.10

插接式母线、悬挂式干线

1.50

0.50

非防爆开关、插座、配电箱

1.50

1.50

注;1.氧气管道及同一使用目的的燃气管并行敷设时，最小并行净距可减到0.25m；

2.氧气管道的阀门及管件接头及燃气、燃油管道上的阀门及管件接头，应沿管道轴线方向错开一定距离；当必须设置在一处时，则应适当扩大管道之间的净距；

3.电气设备及氧气的引出口不能满足上述距离要求时，可将两者安装在同一柱子相对侧面；当为空腹柱子时，应在柱子上装设非燃烧休隔板局部隔开。

3.防冻

对于含湿氧气管道，如在室外有可能冻塞时，应采取热水伴热及保温措施，并有不小于0.003的坡度，在管段低点设排水装置。

4.热补偿

架空氧气管道应考虑热补偿，并尽可能利用自然补偿或采用方形补偿器。

5.及导电线路关系

氧气管道不应及导电线路敷设在同一支架上，但氧气管道专用导电线路不受此限。

四、厂区氧气管道的直接埋地或不通行地沟敷设

1.埋设深度

厂区氧气管道埋设深度应根据地面上荷载确定，管顶距地面不宜小于0.7m。

含湿氧气管道则应埋设在冰冻线以下，并应在管断最低点设排水装置。

埋地管道穿过铁路或道路时，其交叉角不宜小于45°C。

2.不通行地沟敷设

氧气采用不通行地沟敷设时，沟盖板必须为非燃烧材料，并能防止可燃物料火花雨水侵入地沟。

严禁各种导电线路及氧气管道同沟敷设。

当水管或不燃气体管道及氧气管道同沟敷设时，氧气管道应布置在上面。

地沟应能排除积水。

当氧气管道及同一使用目的的燃气管道（如乙炔管道）同地沟敷设时，沟内应填满砂子，并严禁及其它地沟相通。

3.接口及防腐

在直接埋地及不通行地沟内敷设氧气管道上，不宜装各种阀件或采用法兰、螺纹接口，应尽可能采用焊接连接。

埋地管道应根据设计或土壤腐蚀等级进行防腐，防腐等级至少为加强级。

4.及建筑物、构筑物及地下管线最小净距

氧气管道及建筑物、构筑物及地下管线最小净距见表8

厂区地下氧气管道及建筑物、构筑物及其他地下管线最小净距（m）表8

名称

最小水平净距

最小垂直净距

有地下室的建筑物基础或通行沟道的外沿

氧气压力≤1.6MPa

2.0

氧气压力>1.6MPa

3.0

无地下室的建筑物基础外沿

氧气压力≤1.6MPa

1.2

氧气压力>1.6MPa

2.0

铁路钢轨

2.5

1.20

排水沟外沿

0.8

道路

0.8

0.50

照明电线、电力电信杆柱

照明电线

0.8

电力（220V,380V）电信

1.5

名称

最小水平净距

最小垂直净距

高压电力电信

1.9

管架基础外沿

0.8

围墙基础外沿

1.0

乔木中心

1.5

灌木中心

1.0

给水管

直径<75mm

0.8

0.15

直径75～150mm

1.0

0.15

直径200～400mm

1.2

0.15

直径400mm

1.5

0.15

排水管

直径800mm

0.8

0.15

直径800～1500mm

1.0

0.15

直径150mm

1.2

0.15

热力管或不通行地沟外沿

1.5

0.25

燃气管（乙炔等）

1.5

0.25

煤气管

煤气压力≤0.005MPa

1.0

0.25

煤气压力>0.005～0.15MPa

1.2

0.25

煤气压力>0.15～0.3MPa

1.5

0.25

煤气压力>0.3～0.8MPa

2.0

0.25

不燃气体管（压缩空气管）

1.5

0.15

电力电缆

电压

0.8

0.50

电压1～10kV

0.8

0.50

电压>10～35kV

1.0

0.50

电信电缆直埋电缆

0.8

0.50

电缆管道

1.0

0.15

电缆

1.5

0.25

注：

1.氧气及同一目的的乙炔、煤气管道同一水平敷设时，管道间水平净距可减少到0.25m，但在从沟底起直至管顶以上300mm高范围内，应用松散的土或砂填实后再回填土；

2.氧气管道及穿管的电缆交叉时，交叉净距可减少到0.25m；

3.本表建筑物基础的最小水平净距的规定，是指埋地管道及同一标高或以上的基础最外侧的最小水平净距；

4.敷设在铁路及不便开挖的道路下面的管段，应加设套管两端伸出铁路路基或道路路边不应小于1m；路基或路边有排水沟时，应延伸出水沟沟边1m。

套管内的管段应尽量减少焊缝；

5.表列水平净距：

管线均自管壁、沟壁或防护设施的外沿或最外一根电缆算起；道路为城市型时，自路面边缘算起；为公路型时，自路肩边缘算起；铁路自轨外侧算起；

6.表中管道、电缆和电缆沟最小垂直净距规定，均指下面管道或管沟外顶及上面管沟管底或管沟基础底或管沟基础之间的净距。

铁路钢轨和道路垂直净距的规定，铁路自轨底算至管顶；道路自路面结构层底算至管顶。

1.5焊接检验及强度、严密性试验

一、焊接检验

氧气属乙类火灾危险物质。

氧气管道焊口的探伤数量。

应按《工业管道工程施工及验收规范》（金属管道篇）GBJ235中“工业管道分类表”规定，根据管道的材料及温度、压力参数，按表中规定上升一类确定焊口探伤数量。

二、强度及严密性试验

氧气管道的强度及严密性试验的介质及试验压力，应符合《氧气站设计规范》GB50030—91中的有关规定，见表10－17。

氧气管道的试验用介质及压力表9

管道工作压力P（MPa）

强度试验

严密性试验

试验介质

试验压力（MPa）

试验介质

试验压力（MPa）

≤0.1

空气或氮气

1.15P，但≮0.1

空气或氮气

1.0P

≤3

空气或氮气

1.15P

空气或氮气

1.0P

>10

水

1.5P

空气或氮气

1.0P

作试验时所用的空气和氮气，必须是不含油脂的干燥空气，试验用水，也必须干净无油。

三、强度及严密性试验的检验

《氧气站设计规范》GB50030—91对氧气管道的强度试验和严密性试验做了以下规定。

1.强度试验

用空气和氮气作强度试验时，应在达到试验压力后稳压10min，以无泄漏，无变形为合格。

2.严密性试验

严密性试验应在强度试验合格后进行。

严密性试验用无油、干燥的空气或氮气，在达到试验规定压力后持续24h，并观察记录下试验开始和终止时压力、温度，按规定公式计　算出平均小时泄漏率A。

对室内及地沟内管道，A值不超过0.25％为合格；对室外管道，A值不超过0.5％为合格。

平均每小时泄漏率A，应按下式计算:

当管道公称直径小于300mm时：

A=[1-]×100/24

当管道公称直径等于或大于300mm时:

A=[1-]×100/24×0.3/DN

式中A——平均每小时泄漏率（％）

P1,P2——试验开始、终止时的绝对压力（MPa）；

t1，t2——试验开始、终止时的温度（°C）;

DN——以米为单位的管道公称直径（m）

四、吹扫

经严密性合格的管道，必须用无油、干燥的压缩空气或氮气进行吹扫，气流速度应不小于20m/s，直至出口无焊渣、铁锈、尘土为合格。