高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范

氬氣鋼瓶減壓閥，也叫氬氣鋼瓶減壓器，Argon gas cylinder valve，就是將氬氣鋼瓶中的高壓氣體減為實驗及工況所需的低壓氣體壓力的減壓閥。采用活塞式減壓結(jié)構(gòu)，輸出壓力穩(wěn)定，主要用于石油化工、化纖、照明電器、熱處理、冶金、玻璃、食品、醫(yī)藥、電子、國防航天、航空等主導(dǎo)領(lǐng)域的氬氣鋼瓶的出口減壓。

氬氣一般都是貯存在專用的高壓氣體鋼瓶中，使用時通過減壓閥使氣體壓力降至實驗所需范圍，再經(jīng)過其它控制閥門細調(diào)，使氣體輸入使用系統(tǒng)。由于氬氣氣瓶內(nèi)壓力較高，而氣焊和氣割和使用點所需的壓力卻較小，所以需要用減壓器來把氬氣儲存在氣瓶內(nèi)的較高壓力的氣體降為低壓氣體，并應(yīng)保證氬氣所需的工作壓力自始至終保持穩(wěn)定狀態(tài)。進口氬氣減壓器是將高壓氬氣降為低壓氣體、并保持輸出氬氣的壓力和流量穩(wěn)定不變的調(diào)節(jié)裝置。

減壓器，這一在我們?nèi)粘Ｉ钪胁⒉荒吧脑O(shè)備，其工作原理與特性卻鮮為人知。今天，就讓我們一起揭開它的神秘面紗，深入了解減壓器的工作原理及其特性。

減壓器的工作原理可以這樣解釋：當高壓氣體（紅色部分）進入減壓器后，通過調(diào)壓彈簧（藍色）的作用，調(diào)壓把手向下旋（順時針調(diào)節(jié)）會產(chǎn)生一個力，這個力會頂住膜片。隨著膜片被頂開（即兩塊綠色缺口處），高壓氣體便可通過這兩個缺口進入低壓腔，供客戶使用。這一系列動作的不斷循環(huán)，便構(gòu)成了減壓器的工作原理。減壓器是一種自動閥門，其作用是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力，將進氣的高壓力降低至所需水平，并保持在這一范圍內(nèi)穩(wěn)定輸出。在氣體使用過程中，輸出壓力會逐漸降低，這打破了原先膜片上下部氣體壓力與彈簧力的平衡。彈簧力會推動膜片及閥芯向下，從而增加閥芯的開度，補充出氣壓力，直至重新建立彈簧力與氣體壓力之間的平衡。相反，當用氣量減少時，輸出壓力會上升，氣體壓力會推動膜片帶動閥芯向上，減小閥芯開度，進而減少供氣量，使輸出壓力下降至與彈簧力新的平衡狀態(tài)。此外，進氣壓力的變化也會影響減壓器的輸出壓力。進氣壓力作用在閥芯上的力會隨之改變，從而打破膜片下氣體壓力與彈簧力的平衡。閥芯會相應(yīng)地調(diào)整開度，以適應(yīng)這種變化，并重新建立平衡。這就是流量和進氣壓力變化對減壓器輸出壓力的影響機制。

高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范原理圖

當鋼瓶壓力逐漸減小，即紅色部分所示的壓力降低時，盡管我們并未直接調(diào)節(jié)減壓器的壓力，但彈簧的延展性會使彈簧向下延伸。這一延伸動作相當于間接調(diào)節(jié)了減壓器的壓力，使其向下旋轉(zhuǎn)，從而使得輸出壓力相應(yīng)增大。這常常令人困惑，為何鋼瓶壓力下降，輸出壓力卻反而上升。為了應(yīng)對這種增加的變量，設(shè)備可能需要進行二次減壓，這就是我們所說的二級減壓或雙級減壓結(jié)構(gòu)的作用所在。

當減壓器處于不輸出氣體的狀態(tài)時，其閥芯會自發(fā)性地關(guān)閉，旨在維持系統(tǒng)內(nèi)部的壓力平衡。然而，在實際應(yīng)用中，由于諸多因素的影響，例如雜質(zhì)的存在，閥芯可能無法實現(xiàn)關(guān)閉，導(dǎo)致氣體逐漸泄漏至出口，即所謂的內(nèi)漏現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的發(fā)生將使得出口處的壓力逐漸升高，即俗稱的“壓力爬升"。值得注意的是，在減壓器正常工作時，即有氣體流量輸出的情況下，閥芯是處于開啟狀態(tài)，此時并不會出現(xiàn)泄漏問題。因此，壓力爬升的情況主要出現(xiàn)在不使用輸出氣體時。只要出口處保持一定的氣體輸出，壓力爬升的問題便不會出現(xiàn)。對于那些需要持續(xù)使用流量的工況，即便在零流量狀態(tài)下出現(xiàn)壓力爬升，也不會對正常使用造成影響。基于這一原理，某些減壓器設(shè)計會故意在出口處排泄微量的流量，以消除壓力爬升所帶來的影響。
若發(fā)現(xiàn)壓力出現(xiàn)爬升，應(yīng)立即清理閥芯、閥座及膜片上的雜質(zhì)，或直接更換閥芯組件，并吹掃管路。此外，在減壓器前端加裝過濾器，可進一步預(yù)防類似問題。同時，我們研發(fā)的膜片和閥芯一體式減壓器，其設(shè)計能更有效地降低壓力爬升的風險，從而顯著改善常規(guī)的爬升問題。

二、氬氣鋼瓶減壓閥產(chǎn)品參數(shù)特征：

1、材質(zhì)：

　　2高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范、適用范圍：

半導(dǎo)體制程，實驗室，氣相分析，測試儀表，石油化學工業(yè)，電廠設(shè)備

3、壓力特性參數(shù)：

實驗室的氣體鋼瓶，主要指各種壓縮氣體鋼瓶，比如氧氣瓶、氫氣瓶、氮氣瓶和液化氣瓶等。氣體鋼瓶的危險主要是氣體泄露造成人員中毒或爆炸、火災(zāi)等使實驗室房屋、儀器設(shè)備損壞或人員傷亡。

一、高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范的搬運、存放與充裝的注意事項

1、在搬動、存放氣體鋼瓶時，應(yīng)裝上防震墊圈，旋緊安全帽，以保護開關(guān)閥，防止其意外轉(zhuǎn)動和減少碰撞。

2、搬運、充裝有氣體的鋼瓶時，最好用特制的擔架或小推車，也可以用手平抬或垂直轉(zhuǎn)動，但絕不允許用手執(zhí)著開關(guān)閥移動。

3、裝車運輸有氣體的氣瓶時，應(yīng)視狀況加以固定，避免途中滾動碰撞；裝、卸車時應(yīng)輕，禁止采用拋丟、下滑或其他易引起碰撞的方法。

4、充裝有互相接觸后可引起燃燒、爆炸氣體的氣瓶（如氫氣瓶和氧氣瓶），不能同車搬運或同存一處，也不能與其他易燃易爆物品混合存放。

5、氣瓶瓶體有缺陷、安全附件不全或已損壞，不能保證安全使用的，切不可再送去充裝氣體，應(yīng)送交有關(guān)單位檢查合格后方可使用。

二、高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范鋼瓶使用原則

1、儲存氣體鋼瓶的倉庫必須有良好的通風、散熱和防潮條件，電氣設(shè)備（電燈、電路）都必須有防爆設(shè)施。

2、氣體鋼瓶必須嚴格分類分處保管，各類不同的氣體不得儲存在一起（比如氧氣和氫氣不能放置在同一房間內(nèi)）；直立放置時要固定穩(wěn)妥；氣瓶要遠離熱源，避免暴曬和強烈震動，一般實驗室內(nèi)存放的氣瓶量不得超過2瓶，同時還需要注意：

（1）在氣瓶肩部，有鋼印打出如下標記：制造廠，制造日期，氣瓶型號、工作壓力、氣壓試驗壓力、試驗日期及下次送驗日期、氣體容積，氣瓶重量。

（2）為了避免各種鋼瓶在使用時發(fā)生混淆，儲存各種常用氣體的氣瓶應(yīng)該用不同規(guī)定的顏色來標志（見附表1），如氫氣瓶用深綠色，氧氣瓶用天藍色，氮氣瓶用黑色，氨氣瓶用黃色等。特殊氣體的氣瓶可以用文字來標識以示區(qū)別。已確定的氣瓶只能裝同一品種甚至同一濃度的氣體，混裝氣體會發(fā)生嚴重后果（或發(fā)生大爆炸，或損壞儀器設(shè)備，使檢測樣品數(shù)據(jù)不準）。

（3）氣體鋼瓶上的減壓器要分類專用，安裝時螺扣要旋緊，防止泄漏；開、關(guān)減壓器和開關(guān)閥時，動作必須緩慢；使用時應(yīng)先旋動開關(guān)閥，后開減壓器；使用完畢后，先關(guān)閉開關(guān)閥，放盡余氣后再關(guān)減壓器。切不可只關(guān)減壓器，不關(guān)開關(guān)閥。

（4）使用氣體鋼瓶時，操作人員應(yīng)站在與氣瓶接氣口處垂直的位置上。操作時嚴禁敲打撞擊氣體鋼瓶，并經(jīng)常檢查有無漏氣現(xiàn)象，注意壓力表讀數(shù)。

（5）氧氣瓶或氫氣瓶等，應(yīng)配備專用工具，并嚴禁與油類接觸。操作人員不能穿戴沾有各種油脂或易感應(yīng)產(chǎn)生靜電的服裝、手套進行操作，以免引起燃燒或爆炸。

（6）可燃性氣體和助燃氣體氣瓶，與明火的距離應(yīng)大于10米（距離不足時可采取隔離等措施）。

（7）用后的氣瓶，應(yīng)按規(guī)定留0.05Mpa以上的殘余壓力。可燃性氣體應(yīng)剩余0.2---0.3Mpa。其中氫氣應(yīng)保留2Mpa，以防止重新充氣時發(fā)生危險，不可將氣體用盡用完。

（8）各種氣瓶必須由質(zhì)量檢驗單位定期進行技術(shù)檢查，嚴禁使用安全閥超期的氣瓶。充裝一般氣體的氣瓶每三年檢查一次，如在使用中發(fā)生有嚴重腐蝕或嚴重損傷的，應(yīng)提前進行檢驗。.

（9）實驗室必須用專用儲存柜儲存氣體鋼瓶。儲存柜及室內(nèi)要有良好的通風散熱和防潮條件，且同樣不能混合儲存不同種類的氣瓶，尤其是會產(chǎn)生爆炸的氣瓶。

（10）學生使用氣體鋼瓶必須經(jīng)過嚴格的上崗培訓，且必須有指導(dǎo)教師在場指導(dǎo)，操作時必須嚴格按照操作規(guī)程進行。指導(dǎo)教師有責任把可能發(fā)生的危險和應(yīng)急措施清楚地告訴學生。學生不接觸氣瓶時千萬不能觸摸“氣源閥"。由于不聽勸阻，不遵守操作規(guī)程，未經(jīng)上崗培訓，擅自接通氣源而發(fā)生危險的，由學生自己負全責。

三、高壓氬氣鋼瓶減壓閥技術(shù)規(guī)范安裝說明

1、用下扳將減壓器進出氣接頭螺紋與氣瓶閥螺紋或高低壓側(cè)管路可靠的連接，一防止氣體泄漏。請勿轉(zhuǎn)動減壓器本體，應(yīng)夾持本體，轉(zhuǎn)動螺母擰緊。

2、在安裝過程中，應(yīng)確保減壓器進、出氣接頭與減壓器連接處不會發(fā)生松動，否則將會導(dǎo)致氣體泄漏，造成安全重大隱患。

3、清除氣瓶和管路系統(tǒng)與減壓器連接位置處的油污、水及灰塵，一旦雜質(zhì)進入氣體減壓器內(nèi)，將會導(dǎo)致污染氣體，阻塞氣體通道或產(chǎn)生其他麻煩。

4、如果管路上的螺紋變形，無法與氣體減壓器順利地裝上時，就不要強行連接，否則會導(dǎo)致管路系統(tǒng)及氣體減壓器上的螺紋損壞，從而引起嚴重事故。

四、氬氣鋼瓶減壓閥操作說明

1、在氣體進入減壓器之前，須確認已對管路系統(tǒng)（含減壓器）按要求進行吹掃或進行抽真空處理。

2、在氣體進入減壓器之前，須確認減壓器調(diào)壓把手處于旋松狀態(tài)（逆時針旋松調(diào)壓把手），否則供氣初期的瞬時壓力有可能損壞膜片，從而導(dǎo)致減壓器失效，嚴重時會危及人身安全。

3、緩慢打開減壓器入口側(cè)的供氣閥門，用肥皂水火專用檢測儀對減壓器各連接處進行檢漏。

  ▲ 注意：打開供氣閥門時，人體不得正對或背對減壓器。

4、順時針旋轉(zhuǎn)減壓器調(diào)壓把手，將壓力（或流量）調(diào)到所需要的刻度指示位置，并用肥皂水或?qū)Ｓ脵z測儀對減壓器各連接處進行檢漏。

▲ 注意：在減壓器供氣過程中，如果發(fā)現(xiàn)有任何異常的機械振動、噪音、卡住或壓力異常升高的現(xiàn)象，表明減壓器已存在故障，應(yīng)立即停止使用。