淺談自閉氣瓶閥的機械強度型式試驗

應國富

臺州恒鑫閥業科技有限公司 浙江 臺州 318000

前言

本文所說的自閉式氣瓶閥是指按照ISO17879-2017的要求設計的一款自閉氣瓶閥,介質為CO2或壓縮空氣,試驗壓力Pvt為250bar,閥門耐壓試驗壓力為375bar。對銷往歐洲市場的閥門需通過TPED認證,TPED認證方會見證型式試驗過程是否能達到要求。

1 自閉氣瓶閥設計參數

1.1 閥門應該在規格范圍內運行,并且在使用溫度范圍內具有密封性能,在室內和室外環境中,溫度范圍至少為-20°C到+65°C。

1.2 材料：黃銅HP59-1

1.3 閥門的進口和出口連接應符合國際標準、其他地區或國家標準的要求,或符合可接受的行業標準的專有設計。

1.4 抗液壓沖擊壓力：水或其他合適的液體應使用作為測試介質。

通過閥門進口連接施加液壓壓力,并不斷升高,直到至少達到Pvbt。壓力應保持至少2分鐘。不會產生永久性的可見變形或爆裂。

1.5 耐機械損傷 為了確保機械完整性,閥門應該能夠經受A.1規定的沖擊測試,除非受到永久保護。

2 型式試驗壓力

2.1 閥門耐壓試驗壓力 對于壓縮氣體,Pvbt由式(1)給出：

對于液化氣體,Pvbt由式(2)給出：

2.2 閥門壓力試驗 對于壓縮氣體,Pvt由式(3)給出：

對于乙炔和液化氣體(如二氧化碳),Pvt應至少等于該氣體或氣體組的相關運輸規則中引用的最小測試壓力。如果運輸規則沒有規定最小測試壓力,則在閥門應該用于的鋼瓶上標注的測試壓力為應使用。

注：有些規定要求閥門測試壓力與閥門出口連接額定壓力相一致。

A.1沖擊試驗

測試樣品應在密閉條件下進行測試。測試樣品應安裝在裝有相應螺紋的鋼質氣瓶頸或類似的鋼制測試夾具內。閥門的安裝程序應符合ISO 13341或其他行業標準的要求。

對于錐形螺紋,應該使用所有給定的閥門入口連接扭矩值的最小值或閥門制造商指定的最小扭矩值來安裝測試樣品。對于平行螺紋,應該使用測試閥門入口連接的所有給定扭矩值的最大值或閥門制造商指定的最大扭矩值來安裝測試樣品。

測試樣品應使用鉛錘敲擊,并以直徑13毫米的硬化鋼球作為尖端。在暴跌影響,重量和淬火鋼球總成應該有一個最低3m/s的速度和能量產生影響(J)數值等于至少3,6千克乘以總包質量,相對寬容的±2 5%(40±1)J,哪個更大。

撞擊點距離閥門進口連接螺紋與氣缸(缸體頂部)相接平面L的三分之二,并沿閥門縱向(閥門進口連接)軸線測量到閥體的最遠點。

然后,用Pvt.水或另一種合適的液體應使用作為測試介質,對封閉的測試樣品進行水壓測試。液壓應通過閥門進口連接施加,并不斷地、逐步地升高,直到至少達到Pvt。壓力應保持至少2分鐘。

水壓試驗后,在室溫下進行內部密封試驗,試驗樣品保持在封閉位置,僅用Pvt進行密封試驗。總泄漏量(包括閥門內部密封系統的泄漏量和閥門與鋼瓶/測試夾具之間的螺紋連接的泄漏量)不應超過100 cm3/h。任何泄漏都不應由閥體的開裂引起。

計算沖擊砝碼所需的重量及砝碼里接觸點的高度。公式如下：V=3m/s,沖擊能量40J,求鋼球離接觸點的高度是多少?求沖擊砝碼的重量多少?

結論

通過型式試驗才能驗證實際的性能滿足設計要求,通過耐壓試驗,沖擊試驗證明了機械強度是滿足性能及安全要求。