【正文】 圖 1 EIGA1302/E。 CGA (4th Ed., 2022) EIGA 13/02/E 運(yùn)行溫度 運(yùn)行壓力 (1993版 ) (2022版 ) EIGA 13/02/E T 200F T 200℉ 0 P 1000 psig 45 P 3000 psia 碳鋼 : 302 ℉ 不銹鋼 : 392 ℉ CGA (2022) IGC 13/02/E的含義 ? 文件已經(jīng)由 EIGA 和 CGA批準(zhǔn)，以不同的單位（轉(zhuǎn)換）出版發(fā)行。 ? 壓力極限最大為 21MPa。 ? 繪制出用于碳鋼和不銹鋼的壓力 速度曲線，并且與 CGA 。 Oamp。ED 05/99:氧系統(tǒng)中鋁青銅的使用 鑒于（含鋁 5~13%）鋁青銅對(duì)于促進(jìn)燃燒試驗(yàn)的壓力極限過(guò)低， Oamp。 點(diǎn)火閾值極限用試樣溫度表示； 根據(jù)粒子的速度，可以使用兩種溫度目標(biāo)范圍。 ? 數(shù)據(jù)的應(yīng)用：氧系統(tǒng) /部件中具有摩擦運(yùn)動(dòng)（例如泵、壓縮機(jī)、軸承等）材料對(duì)的選擇和研發(fā)。 – Fushun 和 Bintulu 的事故表明：板式鋁熱交換器（ BAHX）有可能被燒掉并產(chǎn)生 “ 巨大能量釋放 ” 從而引起重大爆炸。 普萊克斯大于5000psig。 結(jié)構(gòu) /尺寸 。 % O2 促進(jìn)燃燒試驗(yàn)中金屬的消耗 1/8” Al 6061 Alloy Before After 1/8” AlBronze (AB2。 金屬材料的選擇 金屬材料可以根據(jù)其預(yù)期的運(yùn)行狀態(tài)和可能的點(diǎn)火機(jī)制 ， 按照相關(guān)氧兼容性試驗(yàn)確定的下列性質(zhì)選擇： ? 對(duì)于持續(xù)燃燒，極限壓力： 促進(jìn)燃燒試驗(yàn) ； ? 對(duì)于在液氧中經(jīng)由引火鏈促進(jìn)燃燒的傾向性： 與液氧的兼容性試驗(yàn)； ? Pv 乘機(jī)： 摩擦試驗(yàn) ； ? 抗粒子沖擊性能（極限溫度）： 粒子沖擊試驗(yàn) 。 ? 最低要求： –壓力大于 4MPa –溫度高于 60℃ 墊片填料環(huán)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn) ? 部件試驗(yàn)非常接近填料的實(shí)際運(yùn)行條件。 ? 氣源：氣態(tài)氧。（氧從 0壓縮到18barg能達(dá)到的最高溫度是 400℃ ）。 ? G175預(yù)期要控制美國(guó)所有（鋁和黃銅閥體的）醫(yī)用氧調(diào)節(jié)器的制造資質(zhì)和市場(chǎng)準(zhǔn)入。ED03/98(續(xù) ) ? 按照 Oamp。 運(yùn)行與工程指令 Oamp。 ? 承受氧壓力小于等于 20barg，并在正常運(yùn)行條件下或非正常條件下直接位于氧氣流中的部件和系統(tǒng)為 低風(fēng)險(xiǎn)部件 。 –系統(tǒng)和部件的氧兼容性是一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)，其變量包括工程設(shè)計(jì)、材料選擇、以及運(yùn)行的結(jié)構(gòu)和條件。 ? 數(shù)據(jù)的應(yīng)用：用于氧壓縮機(jī)活塞環(huán)， O型密封環(huán)，壓力調(diào)節(jié)裝置中的軟密封，軟管等的非金屬材料的篩選鑒別，選擇和研發(fā)。 ? 以 ABMA型沖擊試驗(yàn)機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 樣品夾持器 熱阻型玻璃園柱塔（最小尺寸，高 450毫米，內(nèi)徑 75毫米） 在 NASA/WSTF進(jìn)行的氧指數(shù)實(shí)驗(yàn) 聚苯乙烯薄膜 聚苯乙烯膜 在空氣中是 不可燃的 但在含氧達(dá) 30%氣氛中 立即燃燒。 ? 數(shù)據(jù)的應(yīng)用：用于氧服務(wù)的軟閥座， O型環(huán)密封，填料，油 /脂，潤(rùn)滑劑等有機(jī)材料的鑒別和選擇。 – BSI amp。 用于選擇非金屬材料的數(shù)據(jù)在壓力升高時(shí)有可能產(chǎn)生溫度偏差。 對(duì)于醫(yī)用氧系統(tǒng)，非金屬材料的選擇 有嚴(yán)格的規(guī)定（ Oamp。 行業(yè)人士的觀點(diǎn)仍然認(rèn)為要設(shè)置一個(gè)濃度極限閾值（ ≥21%； %。 ? 生命必需的，無(wú)色無(wú)嗅的氣體。Selection of Materials for Oxygen Service 氧服務(wù)材料的選擇 非金屬材料 金屬材料 SCOPE 范圍 ? 金屬和非金屬的選擇取決于它們性質(zhì)，這些性質(zhì)是通過(guò)氧兼容性評(píng)估方法及其相關(guān)的材料選擇指導(dǎo)原則確定。 ? 不可燃，但強(qiáng)力地支持燃燒。25%或其他值），在此極限閾值以上 必須考慮材料的氧兼容性。ED 03/98）。 BOC的 BS 3N 100 SIT 試驗(yàn)機(jī) 自點(diǎn)燃試驗(yàn) 溫度記錄儀 試驗(yàn)樣品 樣品夾持器 內(nèi)反應(yīng)容器 高壓試驗(yàn)腔 加熱套 氣態(tài) O 2 熱電偶 溫度停止上升或壓力波動(dòng)即表明自點(diǎn)燃發(fā)生。 CEN: 按照 BS 3N 100中同樣的指導(dǎo)原則 ? 將這些數(shù)據(jù)與運(yùn)行條件相比較，制訂材料選擇的指導(dǎo)原則。 燃燒熱試驗(yàn) 試驗(yàn)腔 電極 試樣杯（盛放樣品） 點(diǎn)火絲 :鉑 或鎳鉻合金 氣態(tài) O2 通過(guò)電點(diǎn)火裝置實(shí)施肯定的點(diǎn)火。 標(biāo)準(zhǔn)及 ASTM D 2863方法修訂的燃燒極限 (NASA的最新數(shù)據(jù) ) 環(huán)境溫度下 加熱到 200℉ 燃燒上限 燃燒下限 燃燒上限 燃燒下限 聚四氟乙烯 PTFE 聚三氟氯乙烯 KelF 81 硅橡膠 Silicone Zytel 42 維通橡膠 Viton A 氯丁橡膠 Neoprene 布納橡膠 Buna N EPDM Delrin 數(shù)據(jù)的比較 ? 高氧指數(shù) HoC和高的 AIT 物質(zhì) . HoC (cal/gram) AIT* (oC) *在大氣壓下 聚四氟乙烯 100 1274 510 525 純氧中測(cè)量 聚三氟氯乙烯 81 100 1877 2337 425 480 維通橡膠 56 100 3084 4446 460 480 聚氯乙烯 PVC 37 4988 400 氯丁橡膠 3235 6386 6523 300 320 布納 N 22 8355 200 220 聚氨酯泡沫 2126 5200 6500 聚丙烯 PP 18 11000 230 260 聚乙烯 PE 11154 225 ? 這些數(shù)據(jù)可參考 BOC OCSB第 8章 , 以及 ASTM TPT相關(guān)資料的 OI3頁(yè)表 3。 ? 數(shù)據(jù)的應(yīng)用：用于泵，壓縮機(jī)，透平機(jī)械，化學(xué)反應(yīng)器中，通常是處于高壓環(huán)境的非金屬密封和填料材料的選擇和研發(fā)。 氣流沖擊試驗(yàn) 氣態(tài) O2 進(jìn)入 試驗(yàn)腔 試樣 試樣夾持器 熱偶 需要產(chǎn)生的快速增壓循環(huán)次數(shù) 增壓時(shí)間 50 毫秒 鑒定標(biāo)準(zhǔn) : 在達(dá)到給定壓力的 20次試驗(yàn)中 未發(fā)生一次實(shí)質(zhì)性的反應(yīng)。 醫(yī)用氧系統(tǒng) Oamp。它們包括，例如，動(dòng)作時(shí)氣體釋放到大氣中的壓力釋放閥。ED03/98(續(xù) ) ? 新設(shè)備和裝置 – 只能使用經(jīng)過(guò)認(rèn)證和試驗(yàn)的設(shè)備。ED 03/98, 所有高風(fēng)險(xiǎn)部件必須由批準(zhǔn)的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)并取得許可證明。 ? 按照 G175修訂的 ISO10524預(yù)計(jì)將在全球執(zhí)行。 ? 但是，其他的點(diǎn)火源（如碳?xì)浠衔镂廴镜龋┛赡苋匀淮嬖?，它們具有相?dāng)?shù)偷狞c(diǎn)火極限。 ? 系統(tǒng)密封并增壓到選擇的試驗(yàn)壓力。 ? 可以用于研發(fā)在一定運(yùn)行壓力和溫度條件下使用的材料。 對(duì)于小尺寸，薄結(jié)構(gòu)的材料，可能要考慮 “絕熱壓縮” ! 促進(jìn)燃燒試驗(yàn) (ASTM G124) ? 確定金屬材料在富氧氣氛中燃燒行為（易燃性）的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。 Cu10Al5Fe5Ni) Before After Al/Pd Pyrofuze ignition wire 300 psig。 溫度 。 鎳 200是對(duì)尺寸最不敏感的材料，被認(rèn)為是最適用于薄尺寸工程部件（例如過(guò)濾器）的材料。 – Highveld 的事故證明： 15/8英寸 316不銹鋼閥體的籠式閥，在用于液氧時(shí)（ P 從 40降低到 3bar）有可能被燒掉 40~50%。 NASA的摩擦點(diǎn)火試驗(yàn) 試驗(yàn)氣體進(jìn) /出口 軸 固定試樣 轉(zhuǎn)動(dòng)試樣 試驗(yàn)腔 氣態(tài) O2 同軸的一對(duì)固定和轉(zhuǎn) 動(dòng)軸，配置有特殊尺 寸管狀試驗(yàn)零件。 （壁厚： ”/ mm） 粒子沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù) NASA/WSTF 材料 (176。ED 05/99 給出的解決辦法是： ? 氧充裝系統(tǒng)中與氧直接接觸的部件消除鋁青銅的使用； ? 確定需要修改消除鋁青銅的范圍； ? 在空分裝置、管道、客戶工程、氣體應(yīng)用和輸送系統(tǒng)所使用的材料中減少鋁的含量。ED 05/99:氧系統(tǒng)中鋁青銅的使用 現(xiàn)有庫(kù)存： ? 現(xiàn)有庫(kù)存的鋁青銅部件，凡不符合 Oamp。 ? 按照 “ 豁免壓力 ” 和 “ 最小厚度 ” 對(duì)材料列表。 “ 如果沖擊場(chǎng)所有可能存在，在新管道系統(tǒng)，閥門，設(shè)備以及相關(guān)管道的設(shè)計(jì)中必須使用有沖擊的速度曲線。 ? CGA (2022) IGC 13/02/E中的 P –V曲線與 93版 CGA ，以 BOC PS研發(fā)的圖表為基礎(chǔ)。 圖 1 流量 scfh 400,000 400,000 運(yùn)行溫度 F 100 100 運(yùn)行壓力 psig 400 400 管道尺寸 inches 4 4 管道內(nèi)直徑 inches 計(jì)算 三通管 三通管 管道截面積 sq. ft 實(shí)際流量 acfm 實(shí)際流速 ft/s 無(wú)沖擊場(chǎng)合流速公式 ft/s 188,000xP^() N/A 有沖擊場(chǎng)合流速公式 (1) ft/s 94,000xP^() 22,500/P 無(wú)沖擊場(chǎng)合流速 ft/s N/A 有沖擊場(chǎng)合流速 ft/s 結(jié)果 需要豁免材料 許可非豁免材料 注釋：按照 CGA ，有沖擊場(chǎng)合許可流速是無(wú)沖擊場(chǎng)合許可流速的一半。 F) hrm i n /60