双氧水管路球阀的设计与研究.pdf
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1、作者简介:丁远茂()男湖北恩施人工程师长期从事工业阀门研发设计和技术管理工作文章编号:()双氧水管路球阀的设计与研究丁远茂吕 东张晓忠甘风绳刘 杰(.保一集团有限公司浙江 温州.良工阀门集团有限公司浙江 温州)摘要 主要介绍双氧水介质管路的工况特点分析双氧水管路对选用球阀的性能要求 阐述双氧水管路中球阀的材料选用、结构、工艺等方面的设计优化关键词 双氧水球阀材料选用结构设计中图分类号:文献标志码:(.):.:概述双氧水()是一种重要的氧化剂、漂白剂、消毒剂和脱氯剂广泛应用于化工、纺织、军工、电子、医药等领域 特别是在最近几年随着新冠疫情的影响双氧水在医药领域的消毒应用、市场需求流量越来越大 在
2、双氧水的制备工艺过程中从原材料到成品的双氧水管路都是很复杂的如何保证双氧水管路中球阀安全稳定地正常运行成为了一个重要课题 本文主要从双氧水性质和运行管路的特点出发介绍双氧水运输和贮存过程管路中球阀的材料选用、结构工艺等方面的设计优化 双氧水的性质双氧水化学名称是过氧化氢分子式:分子量:外观:无色、无味透明液体 双氧水无毒但对皮肤有漂白及灼烧作用沸点比水高密度、粘度都比水大能与水以任意比互溶也能溶于醇、醚等双氧水是一种强氧化性物质具有较弱的二元酸性质浓度大于 的双氧水有腐蚀性 其化学性质比较活泼可以参加分解、分子加成、取代、氧化还原等反应 由于其分子内在结构关系及杂质的存在呈现出一定的不稳定性当
3、双氧水接触到光、热、粗糙表面或混入重金属及其盐类、酵母菌、有机物、碱性物质、灰尘等杂质会引起分解分解成为氧气和水并放出大量热量剧烈分解时可引起爆炸 虽然双氧水本身不可燃但分解时产生的氧气能强烈地助燃与易燃物、有机物接触后可以引起自燃撞击、摩擦和震动时有燃烧爆炸的危险 为防止阳光直射和落入污物引起分解盛装双氧水的容器必须具有排气孔 双氧水管路球阀的选材和处理根据上述双氧水的化学和物理性质合理地选择双氧水管路中球阀的主体材料和密封件材料以及这些材料的热处理和表面处理是保证双氧水管路中球阀可靠安全运行的重要基础 双氧水管路球阀的选材 主体材料用于常温常压高浓度双氧水管路的球阀主体阀 门 年第 期材料
4、应不氧化不锈蚀含碳量尽可能低(以减少双氧水在高速流动时与钢中的碳摩擦产生热量 因此常选用低碳级的优质奥氏体不锈钢如 、或 、和 等 一般情况 浓度的双氧水主体材料应选用 双氧水浓度 时主体材料最好选用 也可以选用 阀门选用不锈钢铸件时必须要进行酸洗处理以清除阀门内腔的粘砂碱性的杂质和有机物等易引起双氧水分解杂质 在高浓度高压力()时双氧水球阀的主体材料应选用安全等级更高的镍基合金 密封件材料密封件材料一般都是非金属材料如柔性石墨、聚四氟乙烯和橡胶等 用于常温高压高浓度双氧水管路的球阀密封件材料同样要满足不氧化、不溶解的要求 用于双氧水管路球阀的填料一般推荐使用高纯度的 聚四氟乙烯球阀的中道垫常
5、用 或者 金属缠绕垫双氧水球阀防火圈在保证不会与介质接触的情况下可以使用加金属丝的柔性石墨金属丝要满足不低于主体材料的性能 球阀内部能与介质接触的地方禁止用石墨橡胶 型圈至少要用 高氟橡胶 推荐使用 全氟醚橡胶以保证密封性能和使用寿命 材料的处理 脱脂和禁油双氧水管路阀门不允许有油污、碱性杂质和有机物等 因为油污、碱性杂质和有机物等易引起双氧水分解分解时产生氧气和水并放出大量热量同时氧气能强烈地助燃与易燃物、有机物接触后会引起爆炸 所以在阀门装配前要对所有零件进行脱脂处理 装配应在清洁干净的环境中进行(应在无尘车间装配)密封检验试压应用洁净的空气或者氮气等介质完成壳体和密封试验避免双氧水球阀被
6、污染 阀杆密封处应有防尘和禁油隔离保护装置防止杂质落入并附有醒目的禁油标识 球阀内部表面处理双氧水的密度、粘度都比较大因为双氧水的不稳定性在管路中撞击、摩擦和震动时有燃烧爆炸的危险因此双氧水管路中都会优先选用流阻系数最小的球阀 但双氧水流动时不可避免地与管路和球阀流道产生摩擦而摩擦会产生热量和静电为避免这些危险球阀流道及内表面应控制表面粗糙度在 以下 内腔流道及过流元件表面应光滑、流畅避免尖角各零件圆角处理避免高速流动时产生热量 同时双氧水管路选用的软密封球阀时结构上必须有防静电装置 双氧水管路球阀的结构根据双氧水的化学和物理性质除了合理选择双氧水管路中球阀的主体材料和密封件材料以及这些材料的
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