氣瓶閥標(biāo)準(zhǔn)的探討

1、概述

        氣瓶閥用于氣體瓶裝容器上,其特點(diǎn)是使用環(huán)境壓力高、介質(zhì)種類多、充裝頻率高,如氧氣瓶閥、空氣瓶閥、溶解乙炔氣瓶閥、氬氣瓶閥、液氯瓶閥、液化石油氣瓶閥、液氨瓶閥、車用壓縮天然氣瓶閥、液化氟氯氨瓶閥、助動車用液化石油氣瓶閥等。各種瓶閥都有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了其結(jié)構(gòu)、進(jìn)出口螺紋形式、尺寸以及性能指標(biāo)。隨著國際市場的開拓,氣瓶閥門的種類也不斷增多。國外進(jìn)口的氣瓶閥,無論從連接形式還是功能上都與國內(nèi)氣瓶閥有著很大的區(qū)別。本文從連接螺紋和安全保護(hù)裝置這兩個方面進(jìn)行分析。

2、螺紋的選用

        在國內(nèi)的氣瓶閥標(biāo)準(zhǔn)中,如液化氣瓶閥、氧氣瓶閥、溶解乙炔瓶閥、氬氣瓶閥、液氯瓶閥以及壓縮天然氣瓶閥等的進(jìn)氣口螺紋都采用了氣瓶專用螺紋-PZ錐螺紋,螺紋的錐度為3∶25,螺紋的牙型角為55°。該錐螺紋的特點(diǎn)是錐度大,基面長度長,這樣螺紋的嚙合長度大,自鎖性能更好,比較適合瓶閥的工況條件。因此國內(nèi)生產(chǎn)的氣瓶閥門進(jìn)口螺紋都是采用氣瓶專用螺紋標(biāo)準(zhǔn)。出口螺紋結(jié)構(gòu)則根據(jù)使用情況選擇不同的形式,如左旋公制螺紋、圓柱螺紋以及W惠氏螺紋等。

         根據(jù)美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)對氣瓶閥門進(jìn)、出口螺紋的規(guī)定,進(jìn)口接頭采用錐螺紋NGT、氯氣錐螺紋NGTCL)和特殊錐螺紋NGS等。NGT螺紋是以美國錐形管螺紋NPT為基礎(chǔ),但比之要長,若要求進(jìn)一步擰緊時,保證有新的螺牙參加旋合。NGT螺紋的錐度為1/16,牙型角為60°。NGT (CL)螺紋除需進(jìn)一步擰緊額外增加螺紋牙數(shù)外, NGT為外標(biāo)準(zhǔn)螺紋,標(biāo)準(zhǔn)中還有了幾種加大尺寸的外螺紋。氣瓶閥門的出口螺紋為NGO 螺紋、NGT螺紋以及UNF螺紋。NGO螺紋牙型角為60°普通螺紋,與我國公制螺紋的區(qū)別是內(nèi)、外螺紋牙型不同。內(nèi)螺紋與我國公制螺紋一樣,區(qū)別在外螺紋上, NGO螺紋在相配零件之間規(guī)定了0.0020 ～0.0050 in1 的間隙(最小間隙) ,以保證螺紋所要求的配合松度。UNF螺紋是一種英制細(xì)牙直螺紋,牙型角60°。國內(nèi)外氣瓶閥標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)口螺紋均采用錐螺紋,區(qū)別是在錐度和牙型角上。出口螺紋均采用直螺紋,區(qū)別在牙型上。

3、安全性

         我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15382 - 94中對氣瓶閥性能如啟閉力矩、氣密性、耐振性、耐溫性、耐壓性、安全裝置和真空度等提出了要求,氣瓶閥除保證基本性能外,還要求在結(jié)構(gòu)上增加安全裝置(圖1,以車用壓縮天然氣瓶閥標(biāo)準(zhǔn)為例) 。安全裝置的型式為易熔合金塞和爆破片復(fù)合式。在氣瓶閥的壓力和溫度同時達(dá)到爆破壓力和易熔塞流動溫度時,爆破片破裂,壓縮氣體泄放,達(dá)到保護(hù)氣瓶的作用。

1進(jìn)氣口　2出氣口　3安全裝置

圖1　國產(chǎn)車用壓縮天然氣瓶閥

　　國外氣瓶閥在滿足基本性能外,增加了剪切保護(hù)性能(圖2) ,以便在出現(xiàn)意外情況時保護(hù)氣瓶中的介質(zhì)。所以在氣瓶閥上增加了進(jìn)氣體、導(dǎo)向套和支架等零件。當(dāng)氣瓶閥進(jìn)口螺紋與氣瓶螺紋旋合后,剪切保護(hù)部分隨著螺紋進(jìn)入氣瓶中。這時氣瓶閥控制著瓶內(nèi)壓縮氣體的充裝與卸放。正常情況下,進(jìn)氣體和支架部分上的孔已經(jīng)滿足氣體的流通能力,可以很順利地進(jìn)行氣體的充裝和泄放。氣瓶閥具有剪切保護(hù)功能,在氣瓶閥受到意外的沖擊時,閥體的薄弱部分(虛線部分為薄弱處)受到?jīng)_擊發(fā)生變形或斷裂,導(dǎo)向套也跟著變形或破損,此時進(jìn)氣體上移至進(jìn)氣體的斜面與支架O形圈接觸上,組成密封環(huán)帶,阻止了氣瓶內(nèi)氣體的大量外泄。

1進(jìn)氣體　2進(jìn)口螺紋　3導(dǎo)向套 4手輪　5出口螺紋　6支架

圖2　進(jìn)口帶保護(hù)裝置的氣瓶閥

 　　 國內(nèi)氣瓶閥的安全裝置是在易熔塞融化達(dá)到爆破壓力后,使壓縮氣體泄放,對氣瓶瓶體進(jìn)行保護(hù)。國外氣瓶閥安全裝置是對已發(fā)生事故的閥門,進(jìn)行二次密封,防止壓縮氣體的外泄。兩者作用不同。

4、結(jié)語

           隨著工業(yè)氣體行業(yè)的快速發(fā)展,氣體運(yùn)輸所需的氣瓶閥應(yīng)用也越來越多。為了提高我國氣瓶閥行業(yè)的設(shè)計(jì)、制造水平,在技術(shù)內(nèi)容上應(yīng)盡可能與國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)取得一致,以盡快適應(yīng)國際貿(mào)易、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)交流。