弹簧直接载荷式安全阀
赵宁+周文
摘 要：弹簧式安全阀作为车用液化天然气（Liquefied Natural Gas）气瓶极其重要的安全附件，其能否可靠地工作，对LNG气瓶的使用安全及相关附件的寿命起着决定性的作用。针对金属类排放管路存在自重重、难折弯、成本高、易造成安全阀断裂等缺点，本文提出更优的管路排放方案。
关键词：液化天然气气瓶；LNG；弹簧直接载荷式安全阀；排放管路
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.042
LNG车载气瓶行业安装安全阀时，将其出口端朝向安装于180°～360°之间，这样积聚在阀体内部的异物、水，随着安全阀的起跳可以顺利排出。然而此方法依旧无法有效有效避免异物直接从安全阀出口端进入。从现有市场看，加装引出管的安全阀故障率明显比未加装的低，但是引出管的材质各异，最常见的金属类材质，如不锈钢管、铜管等存在自重重、难折弯、成本高、易造成安全阀断裂等缺点。本文就此问题优选出一种非金属材质的替代品，从材料使用性能要求、成本、安全可靠性方面进行筛选。
1 LNG气瓶上安全阀常见故障表现
（1）安全阀开启/关闭动作异常，主要症状是在标定压力下开启/关闭动作迟缓、半开启或动作过程中暂停现象；
（2）安全阀低压/超压开启或关闭，主要症状是安全阀开启/关闭压力不符合标准规定，出现瓶体压力排放与安全阀预设排放压力值差异过大，超过标准规定的±3%合格范围；
（3）安全阀缓慢泄漏，主要症状是安全阀关闭后，对其检测发现存在气体泄漏，严重的会出现阀体长时间结霜、结冰现象。
经拆解故障安全阀发现，使用过程中出现安全阀开启/关闭动作异常及缓慢泄漏现象，主要由阀体内部异物积聚导致。
2 非金属材质类管路
相對于金属类管路，非金属具有自重轻、成本低、易成形等优点，其中选取三种常见的非金属管进行使用工况模拟试验。
2.1 聚乙烯管
聚乙烯管具有良好的经济性、抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀、挠性好等优点，其在可在-60～60℃温度范围内使用，含有2～2.5%的碳黑的聚乙烯管更可以露天存放或使用50年。
2.2 硅胶管
硅胶管在-60～200℃温度范围内使用，具有极佳的回弹性和永久变形小。
2.3 聚四氟乙烯管
聚四氟乙烯管长期应用于-80～200℃温度范围，耐强酸、强碱等化学试剂，还具有优良的耐老化性、不黏性及不燃性。
3 非金属材质安全阀引出管试验
试验模拟LNG气瓶安全阀排放环境，选用相同规格的管材，分别对以上三种非金属材质管路进行低温、燃烧试验对比，详见表1、2。
综上，可以看出聚四氟乙烯在试验过程中，不但满足低温使用性能要求，而且同时具备阻燃能力，阻燃等级为V-0级（不燃）。故而，聚四氟乙烯可作为LNG气瓶安全阀的排放管路使用。其不但具有自重轻、成本低的优势，而且亦避免使用金属材质管路造成安全阀断裂的现象。此外其优异的自润滑效果，在使用过程中可根据空间环境随时调整管路布局，无需增加人工折弯。
4 结束语
环境保护逐渐成为人们的共识，而LNG气瓶在重卡、客车、煤改气等市场应用也日益广泛。从LNG气瓶使用安全、可靠性、节能方面，安全阀起着至关重要的角色，在安全阀使用过程中其加装聚四氟乙烯管，使用管接头连接安全阀出口端及聚四氟乙烯管，再使用喉箍紧固，另外使用骑马卡对聚四氟乙烯出口端竖直向下固定，此方法可有效避免异物进入阀体提升安全阀的使用可靠性。
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