浅论我国气瓶附件标准体系和技术要求的完善

文章编号:100225855(2007)022*******
作者简介:孙黎(1967-),女,高级工程师,从事欧盟承压类特种设备法律法规技术规范研究,气瓶附件国内外标准比较分析工作。

浅论我国气瓶附件标准体系和技术要求的完善
孙　黎1,汤晓英2,毛冲霓1
(11全国气瓶标准化技术委员会,上海200062;21上海市质量监督局特种设备监察处,上海200031)
摘要　介绍了我国气瓶附件标准体系和技术要求的现状及存在问题,提出了一些相关的建议。

关键词　气瓶附件;标准体系;技术要求 中图分类号:T -652 文献标识码:A
Analysis how to perfect china cylinder accessories ’standard
system and specif ication
SUN Li 1,TAN G Xiao 2ying 2,MAO Chong 2ni 1
(1.Member of China G as Cylinder Technical Committee for Standardization ,Shan ghai 200062,China ;2.Department for supervision administration of s pecial equipment of Shanghai Municipal Bureau of
Quality and Technical Supervision ,Shanghai 200031,China )
Abstract :This paper briefly introduces present situation ,exist problem and suggestion of China cylinder accessories ’standard system and specification.
K ey w ords :cylinder accessories ;standard system ;specification 1　概述
气瓶附件广泛应用于我国的经济建设和社会生活之中,由于其本身具有的潜在危险性,其质量和安全直接关系到使用者的生命和健康,因此其安全技术问题历来受到我国政府的重视。

结合多年来从事气瓶附件标准工作的经验,通过收集翻译ISO 、EN 、ANSI 、UL 等先进国家或组织的标准,并与我国气瓶附件相关标准的所属条款进行逐条对比,在此基础上,对我国气瓶附件标准体系和技术要求的有关问题进行了探讨。

2　现状211　气瓶附件分技术委员会
SC5气瓶附件分技术委员会是全国气瓶技术标准化委员会下设的6个分会之一,专门负责管理全国气瓶附件的标准化技术归口工作,其任务主要是组织制定和修订气瓶附件标准,宣传贯彻标准,收集并研究国际先进国家或组织的标准制修订情况,与国际对口组织开展交流与合作等。

由其组织起草的气瓶阀国家标准主要有15项,其中1个气瓶阀通用技术标准,1个出气口标准,2个螺纹标准,2个安全泄放装置标准,9个瓶阀
产品标准。

标准代号和题目G B 8335-1998　气瓶专用螺纹G B/T 8336-1998　气瓶专用螺纹量规G B 8337-1996　气瓶用易熔合金塞G B 7512-1998　液化石油气瓶阀G B 10877-1989　氧气瓶阀G B 10879-1989　溶解乙炔气瓶阀G B 13438-1992　氩气瓶阀G B 13439-1992　液氯瓶阀G B 15382-1994　气瓶阀通用技术条件G B 15383-1994　气瓶阀出气口连接型式和尺寸G B 16918-1997　气瓶用爆破片技术条件G B 17877-1999　液氨瓶阀G B 17878-1999　工业用非重复充装瓶阀G B 17926-1999　车用压缩天然气瓶阀G B 18299-2001　机动车用液化石油气集成阀212　气瓶附件技术标准体系
由气瓶附件分技术委员会组织起草的这15项
标准,为规范我国气瓶附件的技术要求,确保产品质量,起到了非常积极的作用,已成为气瓶附件生产和检验的依据,这些标准基本满足了产品设计、制造、检验和型式试验的需求,初步形成了气瓶附件技术标准体系。

其中G B15382-1994、G B 17878-1999以及液化石油气、氧气、乙炔气、氩气、液氯、液氨、车用压缩天然气、机动车用液化石油气等产品标准,对气瓶阀的技术要求、检查与试验方法、检验规则和标志、包装运输及储存进行了规定。

G B8335-1998和G B/T8336-1998规定了气瓶阀进气口螺纹基本牙型尺寸和检验量规的技术要求。

G B15383-1994规定了各类气体瓶阀连接型式和尺寸、充气接头的连接型式、螺纹规格和尺寸。

G B8337-1996和G B16918-1997规定了易熔塞和爆破片这两种压力泄放装置对制造、检验和试验、验收的基本要求。

3　主要问题
虽然我国气瓶附件技术标准化工作取得了一定的成绩,但也存在一些问题和不足。

(1)种类　产品标准较多,现有的15个标准中8个为产品标准,占总数的50%以上,而基础标准和方法标准存在缺欠,如没有专门的材料标准、制造标准等,安全泄放装置标准种类不全。

(2)水平　与先进的国外标准相比,标准的总体水平不高,且没有及时与先进的国外标准接轨,这也是造成当前国内气瓶阀产品质量参差不齐,企业整体生产水平不高的主要原因之一。

(3)周期　现行标准中,实施的最长时间已有16年,最迟的也有5年,标准的平均实施时间在10年以上,往往是标准的制修订跟不上技术发展的需要,而且一个标准的制修订从立项到发布常常需要几年的时间,使标准制定的时效性和有效性都受到了影响。

(4)内容　G B15382-1994作为气瓶阀技术要求方面的基础标准,其规定的内容应该各类瓶阀专用产品标准都应引用该标准,并针对各自的特殊性,在各类瓶阀专用产品标准中增加或制定更严格的技术要求。

而实际上,该标准与各瓶阀专用产品标准对瓶阀型式试验的项目、试验顺序、数量等内容各自都有规定,相互之间没有很好的衔接,存在内容重复甚至矛盾之处,这些问题使标准的贯彻执行存在一定的难度。

同样的问题还出现对制造要求和检验规则的规定。

如批量要求各异,G B15382-1994、液化石油气、氧气、溶解乙炔、液氯和车用压缩天然气等5个标准以5000只为一批,氩气和液氨瓶阀标准以3000只为一批,非重复充装瓶阀标准以1000只为一批,液化石油气和机动车用液化石油气集成阀标准则没有明确的规定。

各瓶阀标准对批量检验的抽检项目和数量的要求也各不相同(表1)。

表1　批量检验抽检项目和数量
标准代号及题目抽检项目抽检数
G B15382-1994　气瓶阀通用技术条件
G B17926-1999　车用压缩天然气瓶阀
G B10877-1989　氧气瓶阀
出厂检验项目+安全装置动作试验G B10879-1989　溶解乙炔气瓶阀重量检查、易熔合金塞动作
每批(5000个为一批)的千分之一,但不少于3个
抽检数为每批(5000个为一批)的千分之一,但不少于5个
G B13438-1992　氩气瓶阀真空度试验、耐温性试验
抽检数为每批(3000个为一批)的千分之一,但不少于3个
G B17878-1999　工业用非重复充装瓶阀非重复充装性试验 2‰且不小于2只
G B7512-1998　液化石油气瓶阀
G B13439-1992　液氯瓶阀
G B17877-1999　液氨瓶阀
G B18299-2001　机动车用液化石油气集成阀
无具体规定,也没有引用G B15382-94《气瓶阀通用技术条件》的有关规定
(5)材料选用　目前,我国瓶阀材料的选用主要依据液化石油气、氧气、乙炔气、氩气、液氯、液氨、车用压缩天然气和机动车用液化石油气等8个瓶阀产品标准。

各产品标准对金属材料的选用通常采用限定1～2种材料(表2),即使允许采用其他材料也规定需符合限定材料的化学成分和力学性能的要求。

对非金属材料则采用限定种类的方式。

这样,既束缚了新材料特别是异种材料的开发和利用,
又使近年来除上述8个瓶阀产品以外的其他单一或混合气体用瓶阀的选材缺乏相应的标准依据。

表2　各瓶阀标准限定的阀体材料
标准代号及题目阀体材料
G B7512-1998　液化石油气瓶阀HPb59-1　棒材
G B10877-1989　氧气瓶阀HPb59-1　棒材、1Cr13
G B10879-1998　溶解乙炔气瓶阀HPb59-1棒材,使用其他铜合金材料时,含铜量应不小于
70%(质量比)
G B13438-1992　氩气瓶阀HPb59-1　棒材
G B13439-1992　液氯瓶阀HPb59-1棒材、ZCuAl10Fe3铸造铝青铜
G B17877-1999　液氨瓶阀20
G B17878-1999　工业用非重复充装瓶阀HPb59-1棒材、20
G B17926-1999　车用压缩天然气瓶阀HPb59-1棒材
G B18299-2001　机动车用液化石油气集成阀HPb59-1棒材
4　建议
411　借鉴先进标准
国际和国外先进气瓶附件标准包含了其先进的技术和管理水平,也反映了工业发达国家的整体生产力水平。

特别是大部分国际和国外先进标准(如ANSI、UL、EN、ISO)是在近期制定和修改的,反映了国际上先进的科学技术、管理和整体生产力水平。

通过整理、分析和消化,结合我国的实际情况,有效地采用国际和国外先进标准,可以为提高标准的实用性和科学性提供依据,从而使我国的气瓶附件生产水平大大地迈进一步。

412　重组标准体系
(1)起草材料标准借鉴EN ISO11114系列标准的制定原则,充分考虑充装气体与瓶阀材料受化学反应和物理作用的影响,按照相容性原则起草气瓶附件的材料标准。

其中气体和金属材料的相容性主要考虑腐蚀、氢脆、化学反应、激烈反应(如燃烧)和低温脆性等因素,气体和非金属材料的相容性主要考虑爆炸和火灾(氧化/燃烧)、重量损失、材料膨胀、机械性能变化以及其他相容性(气体中的杂质、材料污染及危险物的释放、老化和渗透)等因素。

(2)起草制造标准借鉴EN ISO14246:2001标准,规范批的概念,引入班(不超过一天的连续工作时段)的定义,从设计、班次、数量这3个方面进行严格规定,即相同设计的一定数量的瓶阀,取一个班的产量和1000只瓶阀中的较小值,使其更具有科学性和统一性。

统一气密性试验的试验压力,统一各瓶阀标准的批量抽检项目和数量。

(3)重组安全泄放装置标准,借鉴美国压缩气体协会CG AS-111标准。

将现行的两个通用阀安全泄放装置标准(G B8337-1996和G B16918-1997)整合成一个标准,并增加压力泄放阀、爆破片和易熔合金塞组合式两种安全泄放装置类型的有关技术要求。

(4)整合G B15382-94和各瓶阀产品标准,借鉴EN849:1996/A2:2001、ISO/DIS10297: 2005和ANSI/UL1769:2003等标准,将G B 15382-94和各瓶阀产品标准整合成为一个通用气瓶阀技术要求和型式试验标准,统一瓶阀的最大尺寸、通径尺寸、试验顺序、项目和数量。

统一并提高气密性试验和耐用性试验的压力值,考虑是否应在真空、低压、中压和高压4种压力下进行试验。

验证是否有必要进行耐振性试验。

增加试验项目,尤其是操作力矩(如耐力矩试验、乙炔回火试验、火烧试验等)和氧化性方面(如老化试验、氧气充激试验等)的试验项目。

重新定义型式试验,并引入重新评定的概念。

规定型式试验仅在阀交付使用之前进行,明确连接件变化无需再作型式试验,在产品投产一段时间后不再做型式试验,而是改做重新评定试验,但试验项目可大大少于型式试验。

413　扩大非重复充装瓶阀的适用范围
借鉴EN ISO13340:2001标准,将G B17878的适用范围由工业用、工作温度-20～60℃、工作压力不大于217MPa的低压液化气体,扩大为适用于除呼吸器、灭火器和低温设备用阀以外的所有非重复充装瓶阀。

取消对非重复充装瓶阀的用途、工作温度、工作压力和充装介质等的限定。

明确试样号与试验项目的对应关系。

修改非重复充装和耐压性试验的试验压力,增加低压气密性试验、氧气压力激燃(阀)试验、阀与瓶的连接试验等项目,对试验报告提出具体要求。

414　修订气瓶阀出气口连接型式和尺寸
为避免无腐蚀性气体同时可在两种组别中出
现,应删除G B15383-94标准中含有无腐蚀性气体的条款。

尽可能多的列出常用气体的所属类别。

在毒性和气体状态方面尽可能与ISO气体分类的F TSC数字代码保持一致。

对标准中没有列出的单一或混合气体进行严格的分类,并按照气体分类的F TSC数字代码从易燃、氧化性、有毒和腐蚀性4个方面进行鉴定。

在着火能力、腐蚀和毒性等方面配套相应的标准,以规范混合气体出气口连接的型式与尺寸。

5　结语
对于等同或等效采用国外先进国家或组织的标准,经论证为切实可行的,应进行参照,缩短我国标准的制修订时间,尽快采用,力求缩小与国外先进技术的差距。

应在标准中明确注明“各标准中没有包括的新技术”,从而为新技术的开发和利用提供便利。

参考文献
〔1〕　G B8337-1996,气瓶用易熔合金塞〔S〕.
〔2〕　G B7512-1998,液化石油气瓶阀〔S〕.
〔3〕　G B10877-1989,氧气瓶阀〔S〕.
〔4〕　G B10879-1989,溶解乙炔气瓶阀〔S〕.〔5〕　G B13438-1992,氩气瓶阀〔S〕.
〔6〕　G B13439-1992,液氯瓶阀〔S〕.
〔7〕　G B15382-1994,气瓶阀通用技术条件〔S〕.
〔8〕　G B15383-1994,气瓶阀出气口连接型式和尺寸〔S〕.〔9〕　G B16918-1997,气瓶用爆破片技术条件〔S〕.
〔10〕　G B17877-1999,液氨瓶阀〔S〕.
〔11〕　G B17878-1999,工业用非重复充装瓶阀〔S〕.
〔12〕　G B17926-1999,车用压缩天然气瓶阀〔S〕.
〔13〕　G B18299-2001,机动车用液化石油气集成阀〔S〕.
〔14〕　G B17926-1999,车用压缩天然气瓶阀〔S〕.
〔15〕　EN ISO11114-1:1997,可搬运气瓶———气瓶和瓶阀材料与气体的相容性第1部分金属材料〔S〕.
〔16〕　EN ISO11114-2:2000,可搬运气瓶———气瓶和瓶阀材料与气体的相容性第2部分非金属材料〔S〕.
〔17〕　EN ISO11114-3:1997,可搬运气瓶———气瓶和瓶阀材料与气体的相容性第3部分在氧气中的自燃试验〔S〕.〔18〕　EN ISO11114-4:2005,可搬运气瓶———气瓶和瓶阀材料与气体的相容性第4部分耐氢脆金属材料选择的试验方法
〔S〕.
〔19〕　EN ISO14246:2001,可搬运气瓶———瓶阀———生产试验和检验〔S〕.
〔20〕　CG AS-111,压力泄放装置标准第一部分压缩气体气瓶的压力泄放装置〔S〕.
〔21〕　EN849:1996/A2:2001,可搬运式气瓶
———瓶阀———技
术要求和型式试验〔S〕.
〔22〕　ISO/DIS10297:2005,可搬运式气瓶———瓶阀———技术要
求和型式试验〔S〕.
〔23〕　ANSI/UL1769:2003,气瓶阀安全标准〔S〕.
〔24〕　EN ISO13340:2001,可搬运式气瓶———非重复充装瓶阀
———技术要求和型式试验〔S〕.
〔25〕　ISO5145:2004,单一气体和混合气体瓶阀出气口的选择
和尺寸〔S〕.
(收稿日期:2006111114) (上接第30页)
图4　程序框图
芯片8279,流量检测后经ADC0809被反馈到CPU
实现闭环控制。

因为步进电机就可实现D/A转换,
所以输出经8255和光电隔离后再经功放直接控制
电机。

512　软件
节流阀流量闭环控制(图4)主要完成阀的初
始化即复位,输入给定流量值,并对输出值流量进
行闭环控制,当实际流量与给定流量相等时,即停
机。

6　结语
单片机控制的水压数字节流阀可直接与计算机
接口,不需要昂贵的D/A转换,价格低廉,功耗
小,阀口对污染不敏感,操作方便,简单灵活,是
水液压技术与计算机技术、电子技术结合的关键元
件,在液压控制技术方面具有广泛的应用前景,是
目前流体传动发展的一个重要方向。

参考文献
〔1〕　阮建.电液(气)直接数字控制技术〔M〕.杭州:浙江大
学出版社,2000.
〔2〕　薛祖德.液压传动〔M〕.北京:中央广播电视大学出版社,
1996.
〔3〕　李洪人.液压控制系统〔M〕.北京:国防工业出版社,
1986.
(收稿日期:2006110119)。