对低温拉断阀的拉断力的探讨.pdf

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1、漓鬻鼷鬻慧壤蒸羹豢蘩羹蘩骥黪鬻攀繁鬻纛鬻蘩蘩鬻鬻黧鬻繁羹蘩麓羹黧鬻熬对低温拉断阀的拉断力的探讨张斌(成都欣国立低温科技有限公司四川成都郫县611730)摘要：介绍了拉断阀的在流体介质装卸中的使用情况，探讨了相关标准对拉断闽的拉断力的规定原因和数据来源，提出了在LNG充装中，GB50156标准的规定是值得商榷的，对充装软管用的低温拉断阀合适的拉断力进行了分析计算。关键词：LNG；低温；拉断阀；拉断力一、低温拉断闪的使用安全拉断阀(safebreakvalve)，可以视为两个常开的止回阀连接在一起使用，在一定外力作用下能够自动拉

2、断，断开后的两部分可以分别自行密封。在流体介质的装卸中，拉断阀能防止装卸软管因意外拉力断裂而造成泄漏事故，广泛应用于公路、铁路的槽罐装卸以及其他固定和移动流体的储存。目前常温拉断阀在加油站已经得到广泛使用，大都安装在加油软管与加油机之间，或者油枪与软管的连接处。随着国家对环境保护的要求，很多城市逐渐开始推广使用清洁能源，刚开始是用高压的CNG燃料汽车，目前在大量推广LNG燃料的汽车，在继承CNG的节能环保的优势之外，由于LNG的高密度，使得汽车一次充装的行驶里程大大增加，在城市公交、货物运输上都得大量使用。因此给汽车加气的L

3、NG加气站得到大量的发展，并且带动了LNG工厂和LNG接收站的发展。只要涉及到LNG转运的地方，都会使用低温拉断阀。不过，由于LNG的储存、充装的温度只有一162"C，并且LNG一旦泄漏，除了带来火灾危险外，喷发的低温介质还容易导致人员冻伤。因此，对于这种拉断阀的使用提出了很高的要求，除了可靠性之外，还要求具备低温工况下的密封性。二、拉断阀的标准要求对于拉断阀，保证密封之外，合适的拉断力是最关键的，过大，起不到保护软管的作用，过小，则容易发生误动作。以往旧版的标准只对加油机有明确的设置拉断阀的要求，很多LNG站都没有设置拉断

4、阀，而更新后的GB50156-2012版，对于常用的汽车燃料加注，如加油、LPG、CNG、LNG，均规定了必须设置拉断阀，加油的橡胶软管的拉断力为800～1500N，LPG、CNG、LNG软管的拉断力为400—600N(其中CNG卸气柱为600-900N)。实际操作中，在LNG充装管路中保护软管的低温拉断阀，此标准规定的400～600N拉断力是相当保守的，原因如下：1．LNG充装一般采用的是带金属网套的不锈钢波纹管，与橡胶软管比，其重量大，刚性强，因此操作力比较大，标准规定的过小拉断力容易导致拉断阀误动作。2．一般LNG从站

5、房充装到LNG车载瓶的软管口径为DN25，从槽车充装到LNG站的软管口径为DN50，该口径的不锈钢波纹管，本身强度极高，非橡胶软管可比。因此，合理的设置拉断力，不仅可以降低了制造难度，使得低温密封更加可靠，还可以让低温拉断阀具备很好的环境适应性。要想确定一个合理的拉断力，就必须了解GB50156中拉断力数据的来源。三、常沮拉断阀的分离拉力虽然GB50156—2012对于拉断力有要求，但是并无相关数据来源的说明，2006版则只提到LPG拉断阀的拉断力400—600N是参考国外标准制定的，对于其他介质的拉断阀参数则没有出处。不过

6、，该标准规定了加油软管必须符合GB10543—2003的标准，如果根据GB10543对软管的技术要求，还是可以计算出软管能够承受的拉力，并以此推算拉断阀的设定要求。GB10543对加油的橡胶软管要求内衬层和外覆层的抗拉强度为I：I≥7MPa，已知抗拉强度P，如果知道截面积A，那么，软管的拉断时所承受的力就是：F=pxA以GB10543规定的最小的橡胶管为例，内径d为19mm，内衬加外覆层壁厚最小为3．2mm，则外径D为25．4mm，那么其抗拉力F。为F=p×A=p×—,rr(D百2-一d2)=1561ⅣGB50156对于加油

7、软管保护的拉断阀，设定的拉断力为800～1500N，可见设定值的安全系数大概范围为0．5—1，并且GB10543标准所要求的抗拉强度7MPa是最小保证值，因此，实际软管可以承受的拉力还会更大一些。四、低温拉断向拉断力的确定要确定低温拉断阀的拉断力，必须先了解充装软管的结构参数，计算其可以承受的拉力。在以LNG为燃料的汽车中，国内的主流的的LNG气瓶产品的设计工作压力为1．59MPa，实际充装LNG时工作压力大概为0．65MPa。按GB50156规定，LNG卸车软管的公称压力不得小于装卸系统工作压力的2倍，其最小爆破压力不应小

8、于公称压力的4倍。故软管的设计压力设定为1．6MPa，最小爆破压力6．4MPa。LNG装卸的金属软管，因为处于-162x3的介质工作温度下，所以一般采用带金属网套的奥氏体不锈钢波纹软管。由于充装作用不同，LNG软管口径是不同的，对于从槽车往LNG站卸车的口径一般为DN50，LNG加气站对车