一、气瓶阀门

1、阀门类型

根据GB15383《气瓶阀出气口连接形式和尺寸》中所要求，各种气体按性质分类，各分类气体所用气瓶阀门接口均有专门规定。表1为常见的气体组别和阀门连接方式。

表1

气体类别                      阀门连接方式

不燃、无毒                       W21.8-14 、G5/8

可燃、有毒                       G5/8 L、W21.8-14 L

乙炔                             专用瓶阀，Φ5；专用接头

注：

W21.8-14 和G5/8为右旋螺纹；

W21.8-14L 和 G5/8 L 为左旋螺纹。

2. 阀门接口

阀门接口的连接方式分为球面和平面两种。

球面密封通过拧紧螺帽把气瓶接头的球面压紧在阀门接口的锥面上。其中，螺纹不起密封作用。密封效果取决于气瓶接头的球面与阀门接口内部的锥面接触的部分。

对于平面密封的情况，垫片（或垫圈）的材质对气体兼容性和密封性能起到了很重要的作用。为了达到理想的密封效果，防止因垫片扭曲变形而产生漏气，建议每次更换气瓶时都要更换垫片。

那么，是否用越大的力拧紧螺帽，密封效果越好呢？答案是不一定的。紧固螺帽的力如果超过一定的值，会破坏球面密封的接触面或平面密封的垫片，甚至导致阀门损坏，产生各种问题。从理论上来说，每种材质有对应的建议扭矩值。

表2 球面密封建议扭矩值

阀门材质             接头材质                 建议扭矩值

铜                       铜                       35-45 ft/lb

铜                       不锈钢                   35-50 ft/lb

不锈钢                   铜                       35-50 ft/lb

不锈钢                   不锈钢                   35-60 ft/lb

表3 平面密封建议扭矩值

垫片材质               建议扭矩值           

PTFE                     15-25 ft/lb

铜                       35-45 ft/lb

由于我们在日常操作中无法对扭矩有明确的掌握，所以建议每次更换气瓶时，如果用扳手紧固完阀门接口，在排除垫片过度变形、垫片划痕、密封面被污染等因素后，仍然发现有泄漏，建议联系供应商解决问题。

二、减压阀的选型

（本文仅针对小管道、低流量调压阀，不包括大宗气体供气调压阀）

1. 减压阀的类型

减压阀类型                                       特点                                                   

                                                      结构简单

膜片式减压阀                                          调节精度适中

                                                      性价比高

                                                      耐高压

活塞式减压阀                                          对调节压力不够敏感

                                                      适用于需要较高出口压力的应用

                                                      对压力敏感 

波纹管减压阀                                          调压精确   

                                                      价格较高

2. 减压阀的材质

   铜镀铬或黄铜：

      常用于纯度要求不高的工业气体和高流速氧气，具有价格优势。

    SS316L不锈钢：

      适用于高纯气体、超高纯气体、反应活性气体、腐蚀性气体、毒性气体。

在选择减压阀材质时，必须确认材质与气体的兼容性，包括减压阀密封材料。

3. 减压阀进出口气体压力要求

      进口气体压力，需根据最大气源压力考虑减压阀的压力等级。

      出口气体压力，选择合适范围，避免过大或过小。建议使用范围应选用全量程的 1/3 ～   2/3 为宜。

4. 减压阀出口气体压力稳定性要求

      由于减压阀自身的结构特点，在气体使用过程中，随着气源压力由高压变为低压，减压阀的出口气体压力会升高1-2bar左右。若气体使用点要求稳定的气体压力，建议安装二级减压阀，保持稳定的气体压力输出。

    如下图举例说明，当气体流量较低时，减压阀出口压力较稳定。一旦流量增加，出口压力便会降低。所以，我们可根据用气点对气体压力稳定性的不同要求，选择不同范围的流量。通过比较流量曲线来选择合适的减压阀。

6. 一级减压阀、二级减压阀

   一级减压阀，为双表头，用于气瓶出口的高压气体调节。

   二级减压阀（使用点调压阀），为单表头。

   通过两级调压，可以使用气点压力更稳定。

7. 双级减压阀

   两个调压阀阀体集成在一起，一级调压预设为中等压力，然后经二级减压后，出口压力非常稳定。常用于把减压阀直接连到钢瓶出口且需要很稳定的供气压力的场合。

8. 恒流阀

   适用于1L、1.7L的一次性气瓶。

三、管道连接

    （本文仅针对实验室气体小管道连接）

1. NPT连接

   需要螺纹密封剂或四氟带（PTFE）起润滑和密封作用。

泄漏率：10-1 to 10-2 (He, sccs)

2. 卡套连接

   卡套接头靠螺母对双卡套挤压，使管道产生形变，前卡套形成主密封，后卡套对管道形成抓紧作用。

泄漏率：10-3 to 10-5 (He, sccs)

3. VCR连接

   两侧接头中间用金属垫片，拧紧螺帽使两侧接头向中间挤压，使垫片产生形变来密封。

VCR连接应由专业人员操作，避免过度拧紧造成泄漏。

泄漏率：10-9 (He, sccs)

4. VCO连接

   通过O形圈压紧产生密封。

泄漏率：10-8  (He, sccs)

5. 软管连接

   将塑料/橡胶软管插入宝塔头，并用夹子固定。但由于塑料和橡胶材质本身具有渗透性，所以该种连接方式适合于对气体压力和纯度要求不高的应用。

★什么是泄漏率？

    如下图所示，以泄漏率为10-2(He, sccs)为例，其意为1.5分钟泄漏1毫升氦气。

★减压阀贵和便宜的区别

      材质、结构形式、供应商的差异等因素均会影响减压阀的价格。尤其是不同的供应商在品质控制方面都会有不同，包括对每一道工艺的控制、对原材料的检测、质量标准的不同、内表面处理、特殊处理（如电化学抛光，提高耐腐蚀性）、产品的质量检测、每个部件的去油脱脂清洗、售后服务、产品的安全性和可靠性等。这些环节都会造成无形的成本，使不同品牌减压阀的价格截然不同。

     当我们面对不同价格的减压阀时，主要看设备对气体的使用要求。如果您的设备非常昂贵，要求气体压力稳定可靠，建议选择品质好的减压阀，价格相对增加，但对设备具有更好的保护作用。反之，可选择较便宜的减压阀。不建议选择”三无“的减压阀，安全第一。

★为什么有些气体一定要使用不锈钢减压阀？

     不锈钢减压阀的特点是耐腐蚀、内表面光洁度高、可做特殊处理（如电化学抛光），用于反应活性、腐蚀性、毒性、高纯或超高纯气体。因为这些气体对杂质含量要求很高，若选择其他材质的减压阀，或有材质不兼容的问题，或由于其内表面粗糙，造成水、氧或颗粒等杂质附着在减压阀内表面，影响供气品质。