淺談自閉氣瓶閥的機(jī)械強(qiáng)度型式試驗(yàn)

應(yīng)國富

臺州恒鑫閥業(yè)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(shè)計(jì)的一款自閉氣瓶閥,介質(zhì)為CO2或壓縮空氣,試驗(yàn)壓力Pvt為250bar,閥門耐壓試驗(yàn)壓力為375bar。對銷往歐洲市場的閥門需通過TPED認(rèn)證,TPED認(rèn)證方會見證型式試驗(yàn)過程是否能達(dá)到要求。

1 自閉氣瓶閥設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1 閥門應(yīng)該在規(guī)格范圍內(nèi)運(yùn)行,并且在使用溫度范圍內(nèi)具有密封性能,在室內(nèi)和室外環(huán)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(jìn)口和出口連接應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)、其他地區(qū)或國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,或符合可接受的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的專有設(shè)計(jì)。

1.4 抗液壓沖擊壓力：水或其他合適的液體應(yīng)使用作為測試介質(zhì)。

通過閥門進(jìn)口連接施加液壓壓力,并不斷升高,直到至少達(dá)到Pvbt。壓力應(yīng)保持至少2分鐘。不會產(chǎn)生永久性的可見變形或爆裂。

1.5 耐機(jī)械損傷 為了確保機(jī)械完整性,閥門應(yīng)該能夠經(jīng)受A.1規(guī)定的沖擊測試,除非受到永久保護(hù)。

2 型式試驗(yàn)壓力

2.1 閥門耐壓試驗(yàn)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(yàn) 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(yīng)至少等于該氣體或氣體組的相關(guān)運(yùn)輸規(guī)則中引用的最小測試壓力。如果運(yùn)輸規(guī)則沒有規(guī)定最小測試壓力,則在閥門應(yīng)該用于的鋼瓶上標(biāo)注的測試壓力為應(yīng)使用。

注：有些規(guī)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(yàn)

測試樣品應(yīng)在密閉條件下進(jìn)行測試。測試樣品應(yīng)安裝在裝有相應(yīng)螺紋的鋼質(zhì)氣瓶頸或類似的鋼制測試夾具內(nèi)。閥門的安裝程序應(yīng)符合ISO 13341或其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

對于錐形螺紋,應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)該有一個(gè)最低3m/s的速度和能量產(chǎn)生影響(J)數(shù)值等于至少3,6千克乘以總包質(zhì)量,相對寬容的±2 5%(40±1)J,哪個(gè)更大。

撞擊點(diǎn)距離閥門進(jìn)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(jìn)口連接)軸線測量到閥體的最遠(yuǎn)點(diǎn)。

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

水壓試驗(yàn)后,在室溫下進(jìn)行內(nèi)部密封試驗(yàn),試驗(yàn)樣品保持在封閉位置,僅用Pvt進(jìn)行密封試驗(yàn)?？傂孤┝?包括閥門內(nèi)部密封系統(tǒng)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(yīng)超過100 cm3/h。任何泄漏都不應(yīng)由閥體的開裂引起。

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

結(jié)論

通過型式試驗(yàn)才能驗(yàn)證實(shí)際的性能滿足設(shè)計(jì)要求,通過耐壓試驗(yàn),沖擊試驗(yàn)證明了機(jī)械強(qiáng)度是滿足性能及安全要求。