防超流量泄漏灶前阀的研发

作者：王宏伟1 贾树岩2 刘叔伦3 柳东洲2 姜国瑞1　来源：1．沈阳燃气股份有限公司 2．沈阳燃气技术开发有限公司 3．建设部沈阳煤气热力研究设计院　评论：　更新日期：2013年07月18日

2．1 阀门形式的选择

用在低压燃气管道上的阀门主要有旋塞阀和球阀。旋塞阀可采用硬密封，使用寿命较长，耐高温，但旋塞阀的阀体密封加工工艺比较复杂，要求制造精度高，需要经过研磨加工，耗铜量大，铸铜阀体易发生微泄漏，且易发生金属粘合。球阀流阻小，结构高度小，国内加工能力成熟，密封性能好。经分析，最终确定灶前阀采用球阀。

2．2 带有限位加锁功能(童锁)

阀门需要按压旋钮才能开启，防止儿童意外开启阀门造成燃气泄漏事故。旋钮采用人性化设计，内凹曲面，手感轻快舒适。

2．3 材料及密封

①阀体整体采用59—1铅黄铜锻压成型。铅黄铜材质的特点是质地密实，切削性好，有良好的力学性能，对一般腐蚀有良好的稳定性，经热锻压能有效防止阀体毛细渗漏。

②非金属弹性密封材料采用聚四氟乙烯和燃气专用丁腈橡胶，适合各种燃气气质。

③阀座设计采用特殊结构，大幅提高使用寿命。该结构已申报国家专利，采用两道密封面密封，在密封面中间开设凹槽，在密封阀座后外加辅助压力。两道密封不但使密封面宽度减少，而且同等密封压力下密封压强成倍提高，因此密封效果比单一密封面更好；中间凹槽既起到存储密封润滑脂和减小操作扭矩的作用，又起到将管道燃气积存的渣滓暂存、清除的作用，使密封性能得到进一步的提高。因所需密封夹紧力降低，使得操作扭矩大大降低；密封阀座后外加辅助压力也大大提高了阀门使用寿命，经实际抽样检测，阀门在启闭2×10⁴次后(国家标准为6000次)泄漏量依然符合国家标准。

限流装置前端与阀门连接处采用2次橡胶密封。由于限流装置为聚甲醛塑料，与金属材料相比在加工后和装配时，易产生塑性变形，公差大。2次橡胶密封保证了限流装置在关闭后不漏气。

2．4 结构、尺寸及外观

①阀杆采用侧装(即内装式)结构，防止阀杆冲击脱离。在限流装置的安装位置确定了复位的尺寸，当密封球旋转关闭时能使限流装置恢复原正常流通状态。

②阀体壁厚按下列公式计算，然后对照日本《燃气阀门》JIS S 2120—1992标准校核、选取^[14]。

式中δ——阀体计算壁厚，mm

p——阀体最高工作压力，MPa

d——阀门公称通径，mm

σ——材料的许用应力，MPa

经计算得δ=0.024mm，选取阀体设计最小壁厚为3mm，以满足使用要求。

阀门其他尺寸设计按有关标准以及经济性和使用性确定。

③阀门的外表面镀铬，增加阀门耐磨性和美观性。

3 几种防超流量泄漏灶前阀产品

根据各地区燃气使用情况和用户安装条件的不同，在研发的第一代防超流量泄漏灶前阀的基础型上，多次进行改进设计，已开发出8种形式的阀门，可以适应各种条件下硬管、软管等安装形式，提高产品的适用性。具体型号见表1。

表1 防超流量泄漏灶前阀型号

Tab．1 Types of valve upstream hotplate for preventing excessive flow leakage

序号	与管道连接方式	与灶具连接方式	固定方式	型号
1	内螺纹	胶管连接	不带支座	RQ-9.5JY(F)-A
2			带支座	RQ-9.5JY(F)-B
3
4		螺纹连接	不带支座	RQ-1/2ZY(F)-C
			带支座	RQ-1/2ZY(F)-D
5	外螺纹	胶管连接	不带支座	RQ-9.5JY(F)-E
6			带支座	RQ-9.5JY(F)-F
7
8		螺纹连接	不带支座	RQ-1/2ZY(F)-G
			带支座	RQ-1/2ZY(F)-H

4 结语

①在防超流量泄漏灶前阀的8种系列型号产品中，基础A型产品在2003年1月研制成功，已获得国家专利^[15]，销售价格在40元左右，已在沈阳、丹东、北京、锦州、山西、大连等地区大量使用，用户检查中未发现失效退化现象。

②防超流量泄漏灶前阀与一般的阀门相比，其自动的防泄漏功能受到业内人士和用户的一致好评，有效防止了因胶管脱落而引起燃气泄漏事故，给家庭燃气使用提供安全保证。

③在产品规格形式上，将根据全国各地燃气应用情况不断改型、改进，形成一个多元化的系列产品，来满足不同用户的需要。

参考文献：

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[15]王宏伟，柳东洲，贾树岩，等．防超流量燃气泄漏安全阀[P]．中国专利：ZL 2005 2 0091307．3．2006—07—26