中國常用標準氣體鋼瓶減壓閥工作原理

　　                中國常用標準氣體鋼瓶減壓閥工作原理
　　
　　                    上海申弘閥門有限公司
　　
　　氣體鋼瓶減壓閥工作原理及使用方法
　　
　　在物理化學實驗中，經(jīng)常要用到氧氣、氮氣、氫氣、氬氣等氣體。這些氣體一般都是貯存在的高壓氣體鋼瓶中。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)。常用的減壓閥為氧氣減壓閥，簡稱氧氣表。（1）壓縮氣體臨界溫度低于-10℃的氣體，經(jīng)加高壓壓縮，仍處于氣態(tài)者稱壓縮氣體，如氧、氮、氫、空氣、氬、氮等。這類氣體鋼瓶若設計壓力大于或等于12MPa（125kg/cm2）稱高壓氣瓶。
　　
　?。?）液化氣體臨界溫度≥10℃的氣體，經(jīng)加高壓壓縮，轉(zhuǎn)為液態(tài)并與其蒸氣處于平衡狀態(tài)者稱為液化氣體。臨界溫度在-10℃至70℃者稱高壓液化氣體，如二氧化碳、氧化亞氮。臨界溫度高于70℃，且在60℃時飽和蒸氣壓大于0.1MPa者稱低壓液化氣體，如氨、氯、硫化氫等即是。
　　
　?。?）溶解氣體單純加高壓壓縮，可產(chǎn)生分解、爆炸等危險性的氣體，必須在加高壓的同時，將其溶解于適當溶劑，并由多孔性固體物充盛。在15℃以下壓力達0.2MPa以上，稱為溶解氣體（或稱氣體溶液），如乙炔。從氣體的性質(zhì)分類可分，如氫、一氧化碳等；助燃氣體，如氧、氧化亞氮等；不然氣體，如氮、二氧化碳等。
　　
　　1.氧氣減壓閥的工作原理
　　
　　氧氣減壓閥的高壓腔與鋼瓶連接，低壓腔為氣體出口，并通往使用系統(tǒng)。高壓表的示值為鋼瓶內(nèi)貯存氣體的壓力。低壓表的出口壓力可由調(diào)節(jié)螺桿控制。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。半導體制程，實驗室,氣相分析,測試儀表,石油化學工業(yè),電廠設備
　　
　　使用時先打開鋼瓶總開關，然后順時針轉(zhuǎn)動低壓表壓力調(diào)節(jié)螺桿，使其壓縮主彈簧并傳動薄膜、彈簧墊塊和頂桿而將活門打開。這樣進口的高壓氣體由高壓室經(jīng)節(jié)流減壓后進入低壓室，并經(jīng)出口通往工作系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿，改變活門開啟的高度，從而調(diào)節(jié)高壓氣體的通過量并達到所需的壓力值。
　　
　　減壓閥都裝有安全閥。它是保護減壓閥并使之安全使用的裝置，也是減壓閥出現(xiàn)故障的信號裝置。如果由于活門墊、活門損壞或由于其它原因，導致出口壓力自行上升并超過一定許可值時，安全閥會自動打開排氣。
　　
　　2.氧氣減壓閥的使用方法
　　
　　(1)按使用要求的不同，氧氣減壓閥有許多規(guī)格。高進口壓力大多為，低進口壓力不小于出口壓力的2.5倍。出口壓力規(guī)格較多，一般為，高出口壓力為。
　　
　　(2)安裝減壓閥時應確定其連接規(guī)格是否與鋼瓶和使用系統(tǒng)的接頭相一致。減壓閥與鋼瓶采用半球面連接，靠旋緊螺母使二者*吻合。因此，在使用時應保持兩個半球面的光潔，以確保良好的氣密效果。安裝前可用高壓氣體吹除灰塵。必要時也可用聚四氟乙烯等材料作墊圈。
　　
　　(3)氧氣減壓閥應嚴禁接觸油脂，以免發(fā)生火警事故。
　　
　　(4)停止工作時，應將減壓閥中余氣放凈，然后擰松調(diào)節(jié)螺桿以免彈性元件長久受壓變形。
　　
　　(5)減壓閥應避免撞擊振動，不可與腐蝕性物質(zhì)相接觸。
　　
　　氣體鋼瓶的存放與安全操作
　　
　?。?）氣瓶必須存放在陰涼、干燥、遠離熱源的房間，并且要嚴禁明火，防曝曬。除不燃性氣體外，一律不得進入實驗樓內(nèi)。使用中的氣瓶要直立固定。
　　
　　（2）氣瓶的顏色及閥門轉(zhuǎn)向
　　
　　為了保證安全，氣瓶用顏色標志，不致使各種氣瓶錯裝、混裝。同時，為了不使配件混亂，各種氣瓶據(jù)性質(zhì)不同，閥門轉(zhuǎn)向不同。
　　
　　通則：氣瓶為紅色，左轉(zhuǎn)。有毒氣體（氣瓶為黃色）、不燃氣體右轉(zhuǎn)。壓縮氣瓶顏色閥門轉(zhuǎn)向一覽表
　　
　　（3）氣體鋼瓶的存放
　　
　?、贇馄繎A存于通風陰涼處，不能過冷、過熱或忽冷忽熱，使瓶材變質(zhì)。也不能暴于日光及一切熱源照射下，因為暴于熱力中，瓶壁強度可能減弱，瓶內(nèi)氣體膨脹，壓力迅速增長，可能引起爆炸。
　　
　?、跉馄扛浇?，不能有還原性有機物，如有油污的棉紗、棉布等，不要用塑料布、油氈之類蓋，以免爆炸。
　　
　?、畚鸱庞谕ǖ?，以免碰跌。
　　
　?、懿挥玫臍馄坎灰旁趯嶒炇?，應有專庫保存。
　　
　?、莶煌瑲馄坎荒芑旆??？掌颗c裝有氣體的瓶應分別存放。
　　
　?、拊趯嶒炇抑?，不要將氣瓶倒放、臥倒，以防止開閥門時噴出壓縮液體。要牢固地直立，固定于墻邊或?qū)嶒炞肋?，用固定架固定?br />　　
　?、呓邮諝馄繒r，應用肥皂水試驗閥門有無漏氣，如果漏氣，要退回廠家，否則會發(fā)生危險。
　　
　　(4)氣體鋼瓶的搬運
　　
　　氣瓶要避免敲擊、撞擊及滾動。閥門是脆弱的部份，要加以保護，因此，搬運氣瓶，要注意遵守以下的規(guī)則：
　　
　　①一般規(guī)定：
　　
　　搬運氣瓶時，不使氣瓶突出車旁或兩端，并應采取充分措施防止氣瓶從車上掉下。
　　
　　運輸時不可散置，以免在車輛行進中，發(fā)生碰撞。不可用磁鐵或鐵鏈懸吊，可以用繩索系牢吊裝，每次不可超過一個。如果用起重機裝卸超過一個時，應用正式設計托架。
　　
　?、跉馄堪徇\時，應罩好氣鋼瓶帽，保護閥門。
　　
　?、郾苊馐褂萌居杏椭娜耸?、手套、破布接觸搬運氣瓶。
　　
　　④搬運前，應將聯(lián)接氣瓶的一切附件如壓力調(diào)節(jié)器、橡皮管等卸去。
　　
　　(5)氣瓶使用
　　
　?、贇馄勘仨毬?lián)接壓力調(diào)節(jié)器，經(jīng)降壓后，再流出使用，不要直接聯(lián)接氣瓶閥門使用氣體。各種氣體的調(diào)節(jié)器及配管不要混亂使用，使用氧氣時要尤其注意此問題，否則可能發(fā)生爆炸。配件和氣瓶均漆上同一顏色的標志。
　　
　?、诎惭b調(diào)節(jié)器、配管等，要用合適的。如不合適，絕不能用力強求吻合，接合口不要放潤滑油，不要焊接。安裝后，試接口，不漏氣方可使用。
　　
　?、郾３珠y門清潔，防止砂礫、穢物或污水等侵入閥門套管，引起漏氣。清理時，由有經(jīng)驗的人慢慢開閥門，排出少量氣沖走污物，操作人員應稍遠離氣瓶閥門。
　　
　?、荛_閥門時，應徐徐進行；關閉閥門時，以能將氣體截止流出就可以，適可而止，不要過度用力。⑤氣體之氣瓶，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器后，應裝單向閥門，防止回火。
　　
　?、逇馄坎灰碗娖麟娋€接觸，以免發(fā)生電弧，使瓶內(nèi)氣體受熱發(fā)生危險。如使用乙炔氣焊接或割切金屬，要使氣瓶遠離火源及熔渣。
　　
　　⑦點火前，要確保空氣排盡，不發(fā)生回火才可以點火。為此，用試管收集氣體試驗，如為氫氣，收集氣體不爆炸后，才能點火。
　　
　　使用乙炔焊槍，亦應放一會兒氣，保證不混空氣，才點燃焊槍。
　　
　　⑧氣體或腐蝕氣體，每次實驗完畢，都應將與儀器聯(lián)接管拆除，不要聯(lián)接過夜。
　　
　?、釟馄績?nèi)的氣體不能用盡，即輸入氣體壓力表指壓不應為零，否則，可能混入空氣，將來再重裝的氣體工作時會發(fā)生危險。
　　
　?、鈿馄扛浇仨氂泻线m的滅火器，且工作場所通風良好。
　　
　　(6)特別注意及事故處理
　　
　?、僖胰驳你~鹽、銀鹽是爆炸物，乙炔氣及氣瓶切勿與銅或含銅70%以上的合金接觸，一切附件不能用這些金屬。②氣瓶與儀器中間應有安全瓶，防止藥物回吸入瓶中，發(fā)生危險。
　　
　?、廴绨l(fā)生回火或氣瓶瓶身發(fā)熱現(xiàn)象，應立即關掉氣瓶閥門，將氣瓶搬出室外空礦處，并將氣瓶浸入冷水中，或澆以大量涼水，降低溫度，將閥門徐徐打開，繼續(xù)保持冷卻至氣體放完為止。
　　
　?、芤胰?、氫氣、石油氣是危險的。
　　
　?、菅鯕怆m然不是易燃物，但助燃性強，一定不能接觸污物、有機物。
　　
　?、奘褂酶g性氣體，氣瓶和附件都要勤檢查，不用時，不要放在實驗室中。
　　
　　(7)壓力調(diào)節(jié)器的用途和操作
　　
　　壓力調(diào)節(jié)器是準確的儀器。它的設計使氣瓶輸出壓力降至安全范圍才流出，使流出氣體壓力限制在安全范圍內(nèi)，防止任何儀器或裝置被超壓撞壞，同時氣流壓力穩(wěn)定，好的調(diào)壓器應有以下性能：
　　
　?、贇馄枯斎霘怏w改變壓力，調(diào)節(jié)器輸出氣體壓力能維持常壓。
　　
　　②壓力調(diào)節(jié)器不因氣體輸出速度改變而改變壓力，偏差很小，基本維持恒壓。
　　
　　③停止工作時，系統(tǒng)內(nèi)的終壓不會提高。
　　
　　(8)操作方法
　　
　　①在與氣瓶聯(lián)接之前，察看調(diào)節(jié)器入口和氣瓶閥門出口有無異物，如有，用布除去。但如系氧氣瓶，不能用布擦，此時，小心慢慢稍開氣瓶閥門，吹走出口之臟物。臟的氧氣壓力調(diào)節(jié)器入口用四氯化碳或三氯乙烯洗干凈，用氮氣吹干，再使用。
　　
　?、谟闷桨邈Q擰緊氣瓶出口和調(diào)節(jié)器入口之聯(lián)接，但不要加力于螺紋。有的氣瓶要在出入口間墊上密合墊，用聚四氟乙烯墊時，不要過于用力，否則墊被擠入閥門開口，阻擋氣體流出。
　　
　?、巯蚍磿r針方向松調(diào)壓螺旋至無張力，就關上調(diào)節(jié)器。
　　
　?、軝z查輸出氣體之針形閥是否關上。
　　
　?、蓍_氣時首先慢慢打開氣瓶的閥門，至輸入表讀出氣瓶全壓力。打開時，一定要全開閥門，調(diào)節(jié)器的輸出壓力才能維持恒定。
　　
　　⑥向順時針方向擰動調(diào)節(jié)螺旋，將輸出壓力調(diào)至要求的工作壓力。
　　
　?、哒{(diào)動針形閥調(diào)整流速。
　　
　?、嚓P氣時首先關氣瓶閥門。
　　
　?、岽蜷_針形閥，將壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)之氣體排凈。此時兩個壓力表的讀數(shù)均應為零。
　　
　　⑩向反時針方向松開調(diào)節(jié)螺旋至無張力，將調(diào)節(jié)器關上。⑾關上調(diào)節(jié)器輸出的針形閥。
　　
　?。?）保存
　　
　　壓力調(diào)節(jié)器不用時，要及時拆下按下法保存。
　　
　?、賶毫φ{(diào)節(jié)器保存于干凈無腐蝕性氣體的地方。
　　
　?、谟糜诟g性氣體或氣體的調(diào)節(jié)器，用完后，立即用干燥氮氣沖洗。洗時，將螺旋向順時針方向打開，接上氮氣，通入入口管。沖洗十分鐘以上。
　　
　?、廴缓笥迷z袋將入口管封住，保持清潔。（10）壓力調(diào)節(jié)器的檢查
　　
　　調(diào)節(jié)器要經(jīng)常檢查，尤其是強腐蝕性氣體的調(diào)節(jié)器，使用一周就要檢查一次，其他的可隔一兩個月檢查一次。完好的壓力調(diào)節(jié)器應符合下述技術(shù)條件：
　　
　　①無壓力時兩表讀數(shù)都應為零。
　　
　?、陂_氣瓶閥門，調(diào)松螺旋后，應讀出氣瓶高壓力。
　　
　?、坳P上調(diào)節(jié)器輸入針形閥，在五至十分鐘內(nèi)，輸出壓力表之壓力不應上升，否則內(nèi)部閥門有漏氣處。④順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺旋，應指出正常輸出壓力，如達不到，表示內(nèi)部有堵塞，稍后些使輸出壓上升，這叫緩慢現(xiàn)象，呈現(xiàn)緩慢現(xiàn)象的調(diào)節(jié)器不能使用。
　　
　　⑤關上氣瓶閥門，在五至十分鐘內(nèi)，輸入輸出壓力均不應有變化，如下降，表示有漏氣的地方，可能在輸入管、針形閥、安全裝置隔膜等處漏氣。
　　
　?、拊诓僮鲿r，輸出壓力異常下降，表示表內(nèi)有故障。出現(xiàn)任何不正?，F(xiàn)象，都要修理好才能用。
　　
　　注意：任何氣體的壓力調(diào)節(jié)器用過后，都不能用作氧氣壓力調(diào)節(jié)器！原則上，每個氣體的調(diào)節(jié)器都不能混用，除非使用者非常了解該兩種氣體特性，確定不發(fā)生反應！
　　
　　3.其它氣體減壓閥
　　
　　有些氣體，例如氮氣、空氣、氬氣等*性氣體，可以采用氧氣減壓閥。但還有一些氣體，如氨等腐蝕性氣體，則需要減壓閥。市面上常見的有氮氣、空氣、氫氣、氨、乙炔、丙烷、水蒸氣等減壓閥。
　　
　　這些減壓閥的使用方法及注意事項與氧氣減壓閥基本相同。但是，還應該指出：減壓閥一般不用于其它氣體。為了防止誤用，有些減壓閥與鋼瓶之間采用特殊連接口。例如氫氣和丙烷均采用左牙螺紋，也稱反向螺紋，安裝時應特別注意。
　　
　　氣體減壓器安全使用：
　　
　　(1)氧氣瓶放氣或開啟減壓器時動作必須緩慢。如果閥門開啟速度過快，減壓器工作部分的氣體因受絕熱壓縮而溫度大大提高，這樣有可能使有機材料制成的零件如橡膠填料、橡膠薄膜纖維質(zhì)襯墊著火燒壞，并可使減壓器*燒壞。另外，由于放氣過快產(chǎn)生的靜電火花以及減壓器有油污等，也會引起著火燃燒燒壞減壓器零件。
　　
　　(2)減壓器安裝前及開啟氣瓶閥時的注意事項：安裝減壓器之前，要略打瓶閥門，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器。在開啟氣瓶閥時，瓶閥出氣口不得對準操作者或他人，以防高壓氣體突然沖出傷人。減壓器出氣口與氣體橡膠管接頭處必須用退過火的鐵絲或卡箍擰緊；防止送氣后脫開發(fā)生危險。
　　
　　(3)減壓器裝卸及工作時的注意事項：裝卸減壓器時必須注意防止管接頭絲扣滑牙，以免旋裝不牢而射出。在工作過程中必須注意觀察工作壓力表的壓力數(shù)值。停止工作時應先松開減壓器的調(diào)壓螺釘，再關閉氧氣瓶閥，并把減壓器內(nèi)的氣體慢慢放盡，這樣，可以保護彈簧和減壓活門免受損壞。工作結(jié)束后，應從氣瓶上取下減壓器，加以妥善保存。
　　
　　(4)減壓器必須定期校修，壓力表必須定期檢驗。這樣做是為了確保調(diào)壓的可靠性和壓力表讀數(shù)的準確性。在使用中如發(fā)現(xiàn)減壓器有漏氣現(xiàn)象、壓力表針動作不靈等，應及時維修。
　　
　　(5)減壓器凍結(jié)的處理。減壓器在使用過程中如發(fā)現(xiàn)凍結(jié)，用熱水或蒸汽解凍，絕不能用火焰或紅鐵烘烤。減壓器加熱后，必須吹掉其中殘留的水分。
　　
　　(6)減壓器必須保持清潔。減壓器上不得沾染油脂、污物，如有油脂，必須在擦拭干凈后才能使用。
　　
　　(7)各種氣體的減壓器及壓力表不得調(diào)換使用，如用于氧氣的減壓器不能用于乙炔、石油氣等系統(tǒng)中。
　　
　　與本文相關的論文呢有：法蘭及螺栓與墊片在閥門安裝中的作用