【正文】 1*)p si si g400(*)R460F70()R460F100(*sc f h000,400*p si )a c f m(????F l o w案例研究 ? 面積計(jì)算示例 : 管道截面積 = 管道截面積 = 管道截面積 = sq. ft. 42D?2212*案例研究 ? 速度計(jì)算示例 : 氣體速度 = ft/s 氣體速度 = )ft()ac f m(2lA r e aP ip e In t er aF lo wm in )s/(60)ft(088 )a c f m(2 x氣體速度 = ? 示例 1: 沖擊場(chǎng)合位置 : T型三通管 案例 I – T型三通管 4‖ Pipe 案例 I – T型三通管 ? 示例 :沖擊場(chǎng)合速度計(jì)算并與許可數(shù)值對(duì)比 . 給定條件 單位 。 Key Differences btw CGA (3rd Ed., 1993) amp。 ? 如果進(jìn)行了危險(xiǎn)分析，碳鋼的溫度極限可以提高到 200℃ 。 CGA EIGA IGC 13/02/E: 氧管道系統(tǒng) CGA EIGA IGC 13/02/E: 氧管道系統(tǒng) ? 與 CGA (1993 版 ) 相比，是一個(gè)更為全面 “ 氧管道系統(tǒng) ” 的行業(yè)指南。ED 05/99:氧系統(tǒng)中鋁青銅的使用 對(duì)于客戶(hù)工程、氣體應(yīng)用和運(yùn)輸系統(tǒng)： ? 閥門(mén)和管件的結(jié)構(gòu)材料中許可的最大鋁含量減小到 %； ? 現(xiàn)有零部件不需要更新； ? 必須對(duì)所有的工程規(guī)格規(guī)范進(jìn)行更新，以反映該新要求。 Oamp。 粒子沖擊試驗(yàn) 粒子注入器 加熱的 氣態(tài)氧 試驗(yàn)腔 試樣 試樣夾持器 漸縮 /擴(kuò)張噴嘴 系統(tǒng)增壓到 4000 psig ，速度達(dá)到音速； 試樣溫度控制的目標(biāo)最高為 700K 。 ? Sulzer Brothers公司有一個(gè)類(lèi)似的裝備，但具有不同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 金屬材料與液氧的兼容性 ? 在 Fushan, Bintulu 和 Highveld的空分裝置事故發(fā)生之前，大家認(rèn)為大多數(shù)金屬與液氧是兼容的。 Carbon Stee ls, Al Alloys , Stai nless Stee ls, and Ot her Me tal s O2 Concentration (%) ThresholdP. (p si) ? C Burn No Burn 金屬絲網(wǎng)促進(jìn)燃燒能力的等級(jí) 金屬 網(wǎng)孔 /金屬絲直徑 極限壓力， MPa 燃燒速率， cm/s 鎳 200(≥%)* 60x60/ 不持續(xù)燃燒 銅 101(≥%) 60x60/ 蒙乃爾 400 60x60/ ≤ 316不銹鋼 60x60/ ≤ 304不銹鋼 60x60/ ≤ 碳鋼 60x60/ ≤ *NASA的試驗(yàn)結(jié)果 TP大于10000psig(NFPA)。 ? 數(shù)據(jù)的特性曲線 : 極限壓力 O2 % 100 下層 上層 轉(zhuǎn)換區(qū)域：數(shù)據(jù)有重大分散 抵抗燃燒的材料 : Ni200, Cu, Monel 400, etc. 抵抗能力較差的材料 : Al, ., ., etc. 材料 。 % O2 2022 psig。 ? 金屬在更高的溫度下燃燒，將更有可能將火傳播到臨近的材料。 ? 實(shí)質(zhì)性反應(yīng)就是，產(chǎn)生的能量足以使不銹鋼管道或法蘭之間的墊片填料發(fā)生燃燒或破壞。 ? 墊片的內(nèi)徑伸入到氣流之中。 醫(yī)用氧系統(tǒng) /呼吸器 ? 原則上，運(yùn)行在 18barg以下的清潔氧系統(tǒng)是難以通過(guò)絕熱壓縮點(diǎn)火的。 ASTM PS 127 關(guān)于醫(yī)用氧調(diào)壓器 ? 像 G175一樣， PS 127制訂并出版了 “ 用于評(píng)估醫(yī)療和緊急應(yīng)用場(chǎng)合的氧壓力調(diào)節(jié)器點(diǎn)火敏感性和故障耐受能力的試驗(yàn)方法 ” 。 運(yùn)行與工程指令 Oamp。 低風(fēng)險(xiǎn)部件 ? 鹵素聚合物允許用于低風(fēng)險(xiǎn)部件，調(diào)節(jié)器膜片，截止和逆止閥密封等。它們包括，但不限于軟管，外圓接頭，匯流排閥門(mén)，氣瓶閥門(mén)以及逆止閥、控制閥、調(diào)節(jié)閥、截止閥。 ? 與材料氧兼容性相關(guān)聯(lián)，以復(fù)制的環(huán)境條件和實(shí)際使用的結(jié)構(gòu)，對(duì)一個(gè)壓力部件的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行仔細(xì)考察。 ? 運(yùn)行原理類(lèi)似于 BAM的絕熱壓縮試驗(yàn)和 CEN的氣氧壓力波沖擊試驗(yàn)（ CEN/TC268/WG2）。 液氧沖擊試驗(yàn) 重錘 : Kg 沖擊銷(xiāo)導(dǎo)向器 沖擊銷(xiāo) 試樣杯 液氧 O 2 試樣杯夾持器 試樣 砧座 BS 3N 100 液氧機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī) ~ 6英尺 重錘 試樣夾持器 三腳支撐 滑行導(dǎo)軌 加壓的機(jī)械沖擊試驗(yàn) (ASTM G86) ? 用于確定材料在壓力氧（包括液氧和氣氧，到 10000psig）環(huán)境下對(duì)機(jī)械沖擊的點(diǎn)火敏感性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。 氧指數(shù)試驗(yàn) O2 進(jìn) N2 進(jìn) O2/N2 混合氣 玻璃珠 點(diǎn)火器（丙烷槍?zhuān)? 玻璃園柱塔 (試驗(yàn)腔 ) 試驗(yàn)樣品 : 聚合物， 服裝材料， 油 ， 不揮發(fā)性殘余物，等。 燃燒熱試驗(yàn) (ASTM D4809) ? 采用高壓量熱器測(cè)量液體碳?xì)浠衔锶剂匣蚬腆w有機(jī)物燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。 – BAM: 最小 160℃ 加 100℃ 的安全余量。 ? BOC使用 BS 3/4N 100 SIT （高壓腔）試驗(yàn)來(lái)確定材料的自點(diǎn)燃溫度。 ? 墊片材料（ 有 /無(wú) 壓縮石棉纖維 ）： ? 油 /脂 /潤(rùn)滑劑 /密封劑：機(jī)械零件，螺紋接頭等。（在規(guī)定的運(yùn)行條件下） 一個(gè)系統(tǒng)可以被看作是氧兼容的，條件是： – 它不能或不大可能燃燒（不可燃的）； – 失火事件是極為罕見(jiàn)的； – 如果失火可以得到隔離，并且對(duì)其影響可以承受。 氧的性質(zhì) ? 最普通的元素（空氣中含量為 21%）。 ? 不同氧服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)合材料的選擇。 ? 氧化劑，大多數(shù)材料可以與氧反應(yīng)。 燃燒三角形 ? 結(jié)構(gòu)材料 (化學(xué)反應(yīng) w/ O2: AIT, DH, .， 熱導(dǎo)率 , 結(jié)構(gòu)：厚度 /方位等） ? 從周?chē)牧厢尫诺哪芰? ? 顆粒沖擊 ? 電能 ? 絕熱壓縮 ? 共振諧振 ? 摩擦 ? 機(jī)械撞擊 ? 溫度 ? 壓力 ? 速度 ? 稀釋度 ? 外部污染物：碳?xì)浠衔铮?/脂 /潤(rùn)滑劑，加工毛刺，焊巴等。 非金屬材料的選擇 非金屬材料的選擇可以按照下列性質(zhì)進(jìn)行： （ 這些性質(zhì)是根據(jù)給定運(yùn)行條件和可能的點(diǎn)火機(jī)制通過(guò)相關(guān)的氧兼容性試驗(yàn)確定的 ） ? 自點(diǎn)燃溫度 （ AIT） ： AIT試驗(yàn)和 Pot維持試驗(yàn) ? 燃燒熱： 燃燒發(fā)熱量測(cè)試 ? 氧指數(shù) （ .） ： 氧指數(shù)試驗(yàn) ? 液氧和氣氧中機(jī)械沖擊的敏感性 ： 液氧機(jī)械沖擊試驗(yàn)和氣氧機(jī)械沖擊試驗(yàn) ? 抗絕熱壓縮能力： 氣氧壓力波沖擊試驗(yàn) ? 法蘭墊片損壞可能性： 墊片環(huán)形試驗(yàn) 非金屬與金屬的對(duì)比 非金屬材料（除無(wú)機(jī)材料外） ? 絕大多數(shù)有機(jī)材料，包括聚合材料，油 /脂，和碳?xì)浠衔镌诖髿鈮合碌母谎鯕夥罩惺强扇嫉摹? AIT 數(shù)據(jù) (聚合物 : 塑性材料和彈性材料 ) 絕大多數(shù)聚合物自點(diǎn)燃溫度在 150500oC 聚四氟乙烯 PTFE 427+ ?C 聚三氟氯乙烯 400 405 ?C 特氟隆 PFA 400 ?C Vespel SP 21 350 ?C Fluorel 297 ?C 維通橡膠 A 268 ?C PVDF偏聚氟乙烯 243310 ?C EPDM 206 ?C 硅橡膠 200300 ?C 尼龍 6,6 178 ?C 氯丁橡膠 170 250 ?C 布納橡膠 N 166 ?C 這些數(shù)據(jù)可參考 BOC OCSB6 amp。 ? 應(yīng)用范圍：閥座， O型環(huán)，螺紋密封劑，油 /脂 /潤(rùn)滑劑，軟管的選擇。 量熱器溫度升高值測(cè)量并與刻度標(biāo)準(zhǔn) –苯甲酸進(jìn)行對(duì)照。 液氧機(jī)械沖擊試驗(yàn) (ASTM D2512) ? 用于研究在大氣壓下有機(jī)械沖擊能量影響的條件下材料與液氧兼容性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 ? 以 ABMA型沖擊試驗(yàn)機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 加壓的機(jī)械沖擊試驗(yàn) 試驗(yàn)氣體進(jìn)口 試驗(yàn)氣體出口 沖擊銷(xiāo) 試驗(yàn)腔 試驗(yàn)樣品 試樣杯 加熱器 砧座螺母 重錘 加壓的機(jī)械沖擊試驗(yàn)的應(yīng)用 ? 與液氧相比，在氣氧中的沖擊試驗(yàn)更為敏感和劇烈。 部件的絕熱壓縮試驗(yàn) ? 在某些系統(tǒng)改造過(guò)程中， 絕熱壓縮試驗(yàn)可以用于 評(píng)估壓力部件（例如閥門(mén)，調(diào)壓器，軟管等）的氧兼容性。ED 03/98: 用于醫(yī)用氧 /氧化氣體系統(tǒng)中的 聚合物 醫(yī)用氧系統(tǒng) /呼吸器 ? 氟化 /氯化物材料，包括塑性的（ PTFE, PFA, PCTFE等），彈性的（ Kalrez, Viton A等）以及油 /脂類(lèi)（ Krytox, 鹵化碳等）在氧系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。 運(yùn)行與工程指令 Oamp。 – 與氧氣流直接接觸的高風(fēng)險(xiǎn)部件絕對(duì)不能含有鹵素聚合物 。（批準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)包括： BAM, AL/巴黎， DNV (奧斯陸 /挪威 ), WHA, 或 NASA/WSTF ） ? 低風(fēng)險(xiǎn)部件的安裝應(yīng)符合 BOC最佳實(shí)施規(guī)范。 ASTM PS 127 關(guān)于醫(yī)用氧調(diào)壓器 ? G175 是用于壓力調(diào)節(jié)器的評(píng)估工具，它由兩個(gè)部分組成，即 “ 絕熱壓縮 ” 和 “ 強(qiáng)迫點(diǎn)火 ” 。 ? 如果含有任何聚合物的部件要用于氧系統(tǒng)，必須對(duì)它進(jìn)行徹底的脫脂，達(dá)到 50 mg/m2的清潔程度。 ? 從外部對(duì)墊片加熱到低于其自點(diǎn)燃溫度 50k的溫度。 – BS 3N 100 SIT 試驗(yàn)：沒(méi)有部件試驗(yàn)，只能確定在最大工作溫度 (90oC)下的使用壓力。 ? 如何應(yīng)用數(shù)據(jù)？ – 確定極限壓力（或自熄滅壓力）； – 考慮結(jié)構(gòu)影響（例如管 /板或桿狀）； – 采用安全系數(shù)（風(fēng)險(xiǎn)分析）。 % O2 2022 psig。 O2 %。 （燃燒速率是在 ） 不同結(jié)構(gòu)合金的極限壓力 (MPa) 金屬 3mm 棒料 1~2mm 金屬絲 6~9mm 直徑管 3mm 板 板 燒結(jié)型 過(guò)濾器 絲網(wǎng) 鎳 蒙乃爾 銅 青銅 3869 黃銅 不銹鋼 35? 鋁合金 材料組分 /合金元素的影響 ? 金屬 /合金的可燃性與其組分 (合金元素 )關(guān)系極大，但這種關(guān)系不能從一個(gè)混合規(guī)律進(jìn)行外推使用。 ? 在液氧中使用金屬金屬材料（特別是鋁和鋁合金）時(shí)需要特別注意。 摩擦試驗(yàn)數(shù)據(jù) 試驗(yàn)金屬 Pv* 乘積值 固定試樣