（知识点）气体组别和阀门连接方式不燃、无毒W21.8-14L

钢瓶连结知识点

一、气瓶管件

1、阀门类别

依据《气瓶阀喘气口联结方式和规格》中所要求，各类二氧化碳按性质分类，各分类二氧化碳所用钢瓶球阀插口均有专门规定。表1为常见的二氧化碳组别和管件连结模式。

表1

氢气类型管件连结方法

不燃、无毒W21.8-14、G5/8

易燃、有毒G5/8L、W21.8-14L

甲烷专用瓶阀，Φ5；专用接头

注：

W21.8-14和G5/8为右旋螺纹；

W21.8-14L和G5/8L为左旋螺纹。

2.球阀插口

球阀插口的连结模式分为球面和平面两种。

球面密封通过旋紧螺丝把气罐接头的球面压紧在阀体插口的工件上。其中，螺纹不起密封作用。密封疗效取决于气罐接头的球面与管件插口内部的工件接触的部份。

对于平面密封的状况，螺母（或螺栓）的材质对二氧化碳兼容性和密封功耗起到了很重要的作用。为了达到理想的密封疗效，避免因螺帽扭曲变型而形成漏水，建议每天更换气瓶时都要更换螺母。

这么，是否用越大的力旋紧螺丝不锈钢减压阀，密封疗效越好呢？答案是不一定的。紧固螺母的力假如超出一定的值，会破坏球面密封的接触面或平面密封的螺母，并且造成球阀受损，形成各式问题。从理论上来说，每种材质有对应的建议转速值。

表2球面密封建议转速值

管件材质接头材质建议扭力值

铜铜35-45ft/lb

铜铸铁35-50ft/lb

铸铁铜35-50ft/lb

铸铁铸铁35-60ft/lb

表3平面密封建议扭力值

螺母材质建议扭力值

PTFE15-25ft/lb

铜35-45ft/lb

因为我们在日常操作中未能对转速有明晰的把握，因此建议每天更换气瓶时，假若用扳手紧固完管件插口，在排除螺母过于变型、垫片凹痕、密封面被污染等诱因后，一直发觉有泄露，建议联系供应商解决问题。

二、减压阀的选型

（本文仅针对小管线、低流量调压阀，不包括大宗二氧化碳供水调压阀）

1.减压阀的类别

减压阀类别特性

结构简略

阀座式减压阀调节精度适中

性价比高

耐高压

活塞式减压阀对调节压力不够敏感

适用于还要较高出口压力的应用

对压力敏感

波纹管减压阀调压准确

售价较高

2.减压阀的材质

铜电镀或铜质：

常适于含量要求不高的工业氢气和高流速二氧化碳，具备售价优势。

碳钢：

适用于高纯氢气、超高纯氢气、反应活性氢气、腐蚀性氢气、毒性氢气。

在选择减压阀材质时，应当确认材质与二氧化碳的兼容性，包括减压阀密封材料。

3.减压阀进出口二氧化碳压力要求

进口氢气压力，需依照最大气源压力考虑减压阀的压力等级。

出口二氧化碳压力，选择合适范围，防止过大或过小。建议使用范围应采用全阻值的1/3～2/3为宜。

4.减压阀出口二氧化碳压力稳定性要求

因为减压阀自身的结构特征，在氢气使用过程中，随着气源压力由高压变为低压，减压阀的出口二氧化碳压力会下降1-2bar左右。若二氧化碳使用点要求稳定的二氧化碳压力，建议安装二级减压阀，保持稳定的二氧化碳压力输出。

如右图例子说明，当二氧化碳流量较低时，减压阀出口压力较稳定。即便流量降低，出口压力便会减少。因而，我们可依照用气点对二氧化碳压力稳定性的不同要求，选择不同范围的流量。通过比较流量曲线来选择合适的减压阀。

6.一级减压阀、二级减压阀

一级减压阀，为双表头，适于钢瓶出口的高压氢气调节。

二级减压阀（使用点调压阀），为单表头。

通过两级调压，可以使用气点压力更稳定。

7.双级减压阀

两个调压阀阀门集成在一起，一级调压预设为中等压力，于是经二级减压后，出口压力十分稳定。常适于把减压阀直接连到气瓶出口且还要很稳定的供水压力的场合。

8.恒流阀

适用于1L、1.7L的一次性钢瓶。

三、管道联接

（本文仅针对试验室二氧化碳小管线连结）

1.NPT连结

还要螺纹密封剂或四氟带（PTFE）起润滑和密封作用。

泄露率：10-1to10-2(He,sccs)

2.卡套连结

卡套接头靠螺丝对双模套挤压，使管线形成形变，前卡套产生主密封，后卡套对管线产生抓紧作用。

泄露率：10-3to10-5(He,sccs)

3.VCR连结

两边接头后边用金属螺母，旋紧螺母使两边接头向后边挤压，使螺母形成形变来密封。

VCR连结应由专业人员操作，避开过于旋紧引起爆燃。

泄露率：10-9(He,sccs)

4.VCO连结

通过O形圈压紧形成密封。

泄露率：10-8(He,sccs)

5.胶管连结

将塑胶/橡胶胶管插入宝塔头，并用夹子固定。但因为塑胶和橡胶材质本来具备渗透性，因此该种连结方法适宜于对二氧化碳压力和含量要求不高的应用。

★什么是泄露率？

如右图所示，以泄露率为10-2(He,sccs)为例，其意为1.5分钟泄露1毫升氢气。

★减压阀贵和实惠的差别

材质、结构方式、供应商的差别等诱因均会影响减压阀的售价。尤其是不同的供应商在质量控制方面就会有不同，包括对每一道工艺的控制、对原材料的测试、质量标准的不同、内表面处理、特殊处理（如电物理研磨，增加耐磨蚀性）、产品的品质检查、每个部件的去油低脂擦洗、售后服务、产品的安全性和靠谱性等。很多环节就会导致无形的费用，使不同品牌减压阀的价钱迥然不同。

当我们面对不同价位的减压阀时，主要看设备对二氧化碳的使用要求。假如您的设备十分高昂，要求氢气压力稳定靠谱，建议选择质量好的减压阀，售价相对降低，但对设备具备更好的保护作用。反之，可选择较实惠的减压阀。不建议选择”三无“的减压阀，安全第一。

★为什么有些二氧化碳一定要使用铝制减压阀？

铸铁减压阀的特征是耐磨蚀、内表面洁白度高、可做特殊处理（如电物理研磨）不锈钢减压阀，适于反应活性、腐蚀性、毒性、高纯或超高纯氢气。由于这种二氧化碳对杂质浓度要求很高，若选择其他材质的减压阀，或有材质不兼容的问题，或因为其内表面粗糙，导致水、氧或颗粒等杂质粘附在减压阀内表面，影响供水质量。

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