随着我国经济与工业现代化的快速发展，大型石化和化工装置的参数不断提高，新技术、新工艺、新装置不断出现，对氧气截止阀的要求日益严格。本文介绍压力等级Class900(PN15.0MPa)，截止阀通径NPS1in.(DN25mm)，设计温度200℃的高温高压氧气截止阀设计。

一、高温高压氧气截止阀的结构特点

高温高压氧气截止阀采用低进高出的流道方式，阀体流道呈流线形，内腔表面需光滑、流畅、无棱角、无尖角、无突变、无凹凸不平，防止产生静电。阀座密封面采用Inconel本体合金，阀瓣采用MonelK50镍铜合金，形成硬度差，保证密封性能。中法兰密封采用压力自封形式，阀盖设有上密封，阀杆设置防转动机构，保证阀杆直线升降。

二、高温高压氧气截止阀的结构设计分析

为保证高温高压氧气截止阀的安全可靠，主体材质采用ASTM A182奥氏体不锈钢(304、304L等系列)，GB/T 1222铜合金(ZCuZn16Si4I)，ASTM494 CY - 40、ASTM B564(Inconel 600、Inconel 625、Monel 400)和纯镍等。Inconel 600镍铬铁合金在高温具有极佳的耐氧化性和抗应力腐蚀能力，为保证阀体强度采用致密性良好的自由锻形式。

1．高温高压氧气截止阀阀体壁厚分析

阀体壁厚除了考虑强度之外，还考虑其刚度。为保证氧气截止阀在高温高压工况中有足够的承受力，阀体壁厚采取第一强度理论分析计算。

2．高温高压氧气截止阀阀体与阀盖密封设计分析

阀体与阀盖的密封采用内压力自封形式，所有材料均符合Inconel 625的要求。自封密封圈设有弹性凹槽保证弹性效果，特殊的密封角度与填料箱配合，通过螺纹使自封圈与填料箱贴近密封。随着内腔压力的增大，自密封能力越大，密封效果越好，在高温高压条件下，能够耐氧气的腐蚀，充分保证截止阀不外漏。

3．高温高压氧气截止阀阀杆防转导向设计分析

阀体内腔与阀瓣具有导向作用，保证阀瓣与阀座的同轴度。阀盖设有防止阀杆转动机构，使截止阀在开启或关闭过程中，阀杆只能升降移动，保证阀瓣与阀座密封面之间不产生旋转摩擦，从而避免发生静电火花。

4．高温高压氧气截止阀防护措施设计分析

高温高压氧气阀应进行防静电、防油脂和防尘处理。高温高压氧气截止阀组装前需对所有零件(包括工具)按JB/T10530-2005的规定逐个进行脱油脱脂处理，试验合格后再进行一次脱油脱脂处理，并用无油干燥的氮气或空气吹刷干净，在无油无尘空间存放。高温高压氧气截止阀应有防静电结构，可在截止阀的端法兰上备有导电螺栓孔，使螺栓连接导线良好接地，以防静电产生，在阀盖上应设有醒目的禁油标志，用时还应设有防尘罩，防止油污进入腔体。使用高温高压氧气截止阀时应清洗管道，进行脱油脱脂处理，避免产生静电，导致爆炸，影响整个装置甚至人身安全。