鋼瓶連結(jié)知識點

一、氣瓶管件

1、閥門類別

依據(jù)《氣瓶閥喘氣口聯(lián)結(jié)方式和規(guī)格》中所要求，各類二氧化碳按性質(zhì)分類，各分類二氧化碳所用鋼瓶球閥插口均有專門規(guī)定。表1為常見的二氧化碳組別和管件連結(jié)模式。

表1

氫氣類型管件連結(jié)方法

不燃、無毒W(wǎng)21.8-14、G5/8

易燃、有毒G5/8L、W21.8-14L

甲烷專用瓶閥，Φ5；專用接頭

注：

W21.8-14和G5/8為右旋螺紋；

W21.8-14L和G5/8L為左旋螺紋。

2.球閥插口

球閥插口的連結(jié)模式分為球面和平面兩種。

球面密封通過旋緊螺絲把氣罐接頭的球面壓緊在閥體插口的工件上。其中，螺紋不起密封作用。密封療效取決于氣罐接頭的球面與管件插口內(nèi)部的工件接觸的部份。

對于平面密封的狀況，螺母（或螺栓）的材質(zhì)對二氧化碳兼容性和密封功耗起到了很重要的作用。為了達到理想的密封療效，避免因螺帽扭曲變型而形成漏水，建議每天更換氣瓶時都要更換螺母。

這么，是否用越大的力旋緊螺絲不銹鋼減壓閥，密封療效越好呢？答案是不一定的。緊固螺母的力假如超出一定的值，會破壞球面密封的接觸面或平面密封的螺母，并且造成球閥受損，形成各式問題。從理論上來說，每種材質(zhì)有對應(yīng)的建議轉(zhuǎn)速值。

表2球面密封建議轉(zhuǎn)速值

管件材質(zhì)接頭材質(zhì)建議扭力值

銅銅35-45ft/lb

銅鑄鐵35-50ft/lb

鑄鐵銅35-50ft/lb

鑄鐵鑄鐵35-60ft/lb

表3平面密封建議扭力值

螺母材質(zhì)建議扭力值

PTFE15-25ft/lb

銅35-45ft/lb

因為我們在日常操作中未能對轉(zhuǎn)速有明晰的把握，因此建議每天更換氣瓶時，假若用扳手緊固完管件插口，在排除螺母過于變型、墊片凹痕、密封面被污染等誘因后，一直發(fā)覺有泄露，建議聯(lián)系供應(yīng)商解決問題。

二、減壓閥的選型

（本文僅針對小管線、低流量調(diào)壓閥，不包括大宗二氧化碳供水調(diào)壓閥）

1.減壓閥的類別

減壓閥類別特性

結(jié)構(gòu)簡略

閥座式減壓閥調(diào)節(jié)精度適中

性價比高

耐高壓

活塞式減壓閥對調(diào)節(jié)壓力不夠敏感

適用于還要較高出口壓力的應(yīng)用

對壓力敏感

波紋管減壓閥調(diào)壓準(zhǔn)確

售價較高

2.減壓閥的材質(zhì)

銅電鍍或銅質(zhì)：

常適于含量要求不高的工業(yè)氫氣和高流速二氧化碳，具備售價優(yōu)勢。

碳鋼：

適用于高純氫氣、超高純氫氣、反應(yīng)活性氫氣、腐蝕性氫氣、毒性氫氣。

在選擇減壓閥材質(zhì)時，應(yīng)當(dāng)確認(rèn)材質(zhì)與二氧化碳的兼容性，包括減壓閥密封材料。

3.減壓閥進出口二氧化碳壓力要求

進口氫氣壓力，需依照最大氣源壓力考慮減壓閥的壓力等級。

出口二氧化碳壓力，選擇合適范圍，防止過大或過小。建議使用范圍應(yīng)采用全阻值的1/3～2/3為宜。

4.減壓閥出口二氧化碳壓力穩(wěn)定性要求

因為減壓閥自身的結(jié)構(gòu)特征，在氫氣使用過程中，隨著氣源壓力由高壓變?yōu)榈蛪?，減壓閥的出口二氧化碳壓力會下降1-2bar左右。若二氧化碳使用點要求穩(wěn)定的二氧化碳壓力，建議安裝二級減壓閥，保持穩(wěn)定的二氧化碳壓力輸出。

如右圖例子說明，當(dāng)二氧化碳流量較低時，減壓閥出口壓力較穩(wěn)定。即便流量降低，出口壓力便會減少。因而，我們可依照用氣點對二氧化碳壓力穩(wěn)定性的不同要求，選擇不同范圍的流量。通過比較流量曲線來選擇合適的減壓閥。

6.一級減壓閥、二級減壓閥

一級減壓閥，為雙表頭，適于鋼瓶出口的高壓氫氣調(diào)節(jié)。

二級減壓閥（使用點調(diào)壓閥），為單表頭。

通過兩級調(diào)壓，可以使用氣點壓力更穩(wěn)定。

7.雙級減壓閥

兩個調(diào)壓閥閥門集成在一起，一級調(diào)壓預(yù)設(shè)為中等壓力，于是經(jīng)二級減壓后，出口壓力十分穩(wěn)定。常適于把減壓閥直接連到氣瓶出口且還要很穩(wěn)定的供水壓力的場合。

8.恒流閥

適用于1L、1.7L的一次性鋼瓶。

三、管道聯(lián)接

（本文僅針對試驗室二氧化碳小管線連結(jié)）

1.NPT連結(jié)

還要螺紋密封劑或四氟帶（PTFE）起潤滑和密封作用。

泄露率：10-1to10-2(He,sccs)

2.卡套連結(jié)

卡套接頭靠螺絲對雙模套擠壓，使管線形成形變，前卡套產(chǎn)生主密封，后卡套對管線產(chǎn)生抓緊作用。

泄露率：10-3to10-5(He,sccs)

3.VCR連結(jié)

兩邊接頭后邊用金屬螺母，旋緊螺母使兩邊接頭向后邊擠壓，使螺母形成形變來密封。

VCR連結(jié)應(yīng)由專業(yè)人員操作，避開過于旋緊引起爆燃。

泄露率：10-9(He,sccs)

4.VCO連結(jié)

通過O形圈壓緊形成密封。

泄露率：10-8(He,sccs)

5.膠管連結(jié)

將塑膠/橡膠膠管插入寶塔頭，并用夾子固定。但因為塑膠和橡膠材質(zhì)本來具備滲透性，因此該種連結(jié)方法適宜于對二氧化碳壓力和含量要求不高的應(yīng)用。

★什么是泄露率？

如右圖所示，以泄露率為10-2(He,sccs)為例，其意為1.5分鐘泄露1毫升氫氣。

★減壓閥貴和實惠的差別

材質(zhì)、結(jié)構(gòu)方式、供應(yīng)商的差別等誘因均會影響減壓閥的售價。尤其是不同的供應(yīng)商在質(zhì)量控制方面就會有不同，包括對每一道工藝的控制、對原材料的測試、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不同、內(nèi)表面處理、特殊處理（如電物理研磨，增加耐磨蝕性）、產(chǎn)品的品質(zhì)檢查、每個部件的去油低脂擦洗、售后服務(wù)、產(chǎn)品的安全性和靠譜性等。很多環(huán)節(jié)就會導(dǎo)致無形的費用，使不同品牌減壓閥的價錢迥然不同。

當(dāng)我們面對不同價位的減壓閥時，主要看設(shè)備對二氧化碳的使用要求。假如您的設(shè)備十分高昂，要求氫氣壓力穩(wěn)定靠譜，建議選擇質(zhì)量好的減壓閥，售價相對降低，但對設(shè)備具備更好的保護作用。反之，可選擇較實惠的減壓閥。不建議選擇”三無“的減壓閥，安全第一。

★為什么有些二氧化碳一定要使用鋁制減壓閥？

鑄鐵減壓閥的特征是耐磨蝕、內(nèi)表面潔白度高、可做特殊處理（如電物理研磨）不銹鋼減壓閥，適于反應(yīng)活性、腐蝕性、毒性、高純或超高純氫氣。由于這種二氧化碳對雜質(zhì)濃度要求很高，若選擇其他材質(zhì)的減壓閥，或有材質(zhì)不兼容的問題，或因為其內(nèi)表面粗糙，導(dǎo)致水、氧或顆粒等雜質(zhì)粘附在減壓閥內(nèi)表面，影響供水質(zhì)量。

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