标准号：T/CSEA 37-2025
标准名称：等离子喷涂设备用气体控制单元 技术规范
团体名称：中国表面工程协会
发布日期：2025年03月17日
实施日期：2025年03月17日
4 技术要求
气体控制单元组成
4.1.1气体控制单元可按气体流量控制精度从低至高依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，气体控制单元等级分类应符合表1规定。
表1 气体控制单元等级分类
类别 组成 备注
Ⅰ（低） 气体柜、调压阀、压力计、浮子流量计、截止阀、混气室、储气罐、阻火器及气体管路 包含可燃气体时应设置可燃气体探测器
Ⅱ（中） 气体柜、调压阀、压力计、质量流量计、截止阀、混气室、储气罐、阻火器及气体管路 包含可燃气体时应设置可燃气体探测器
Ⅲ（较高） 气体柜、调压阀、压力计、质量流量控制器、截止阀、混气室、储气罐、阻火器及气体管路 包含可燃气体时应设置可燃气体探测器
Ⅳ（高） 控制柜、控制器、气体柜、比例阀、压力计、截止阀、质量流量控制器、混气室、储气罐、阻火器及气体管路 包含可燃气体时应设置可燃气体探测器并在控制柜和/或气体柜中设置充气装置
4.1.2气体控制单元组成应符合下列规定：
a）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类气体控制单元应具有气体压力调节显示、流量测量显示功能，组成如图1所示。调压阀、压力计、流量计、截止阀、混气室、储气罐、可燃气体探测器、阻火器及气体管路安装在气体柜中。
图1 气体控制单元组成（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类）
b）Ⅳ类气体控制单元应具有独立控制功能，组成如图2所示。可用于集成控制程度较高的等离子喷涂设备，气体控制单元作为独立单元调用和使用。气体柜和控制柜应采用分体结构，控制器应安装在控制柜中，截止阀、比例阀、压力计、质量流量控制器、混气室、储气罐、可燃气体探测器、阻火器及气体管路应安装在气体柜中。
图2 气体控制单元组成（Ⅳ类）
技术条件
4.2.1 功能要求
4.2.2.1Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类气体控制单元功能应满足下列要求：
a)气体控制单元应至少具有一条主气体管路和一条辅气体管路，配置多路气体时，宜具有气体管路选择功能，气体流向如图1中箭头指示方向；
b)气体控制单元应具有气体压力调节功能；
c)气体控制单元应具有气体流量检测功能；
d)气体控制单元应具有气体混合功能；
e)气体控制单元应能通过仪表或指示器或在上级人机界面设备中监测气体压力和流量。
4.2.2.2Ⅳ类气体控制单元功能应满足下列要求：
a)气体控制单元应至少具有一条主气体管路和一条辅气体管路，配置多路气体时，宜具有气体管路选择功能，宜具有压力控制的冷却压缩空气选配功能，气体流向如图2中箭头指示方向；
b)气体控制单元应具有气体压力闭环调节功能；
c)气体控制单元应具有气体流量闭环控制功能；
d)气体控制单元应具有气体混合功能；
e)气体控制单元可通过控制器监控气体管路压力和流量。
4.2.2 性能要求
气体控制单元性能要求应符合表2的规定。
表2 气体控制单元性能要求
序号 类别 气体压力和流量控制精度
1 Ⅰ类 在20min的喷涂过程中，主气压力和体积流量与设定值的偏差，A级不应超过±1.5%；B级不应超过±3%；C级不应超过±5%；
辅气可调的，稳定后的值与设定值的偏差，A级不应超过±3%；B级不应超过±6%；C级不应超过±12%。
2 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类 在20min的喷涂过程中，气体压力和质量流量与设定值的偏差，A级不应超过±1.5%；B级不应超过±3%；C级不应超过±5%。
4.2.3 安全性要求
气体控制单元安全性应满足下列要求：
a)气体控制单元中含有可燃气体管路时，应安装可燃气体探测器；
b)混合气体出口处应设有阻火器；
c)气体控制单元中含有可燃气体管路时，电磁阀等电气元器件应根据安装场地要求选用防爆型；
d)在气体柜柜体顶部和底部应分别开设自然通风窗口；
e)采用Ⅳ类系统时，应将气体柜和控制柜隔离，应在控制柜柜体内通入适量压缩空气（如图2所示），使柜体内保持适当正压；
f)气体控制单元与供电电源间应保持安全距离。
5 检查与验收
功能检查
功能性检查采用实物查验或由供需双方约定检查方法。
性能验收
5.2.1 气体控制单元应按用户要求，并在工艺参数许可的范围内，选择气体种类、进行压力和流量控制精度测试。气体控制精度应按下列公式计算：
a）气体压力控制精度：
式中：
—压力控制精度；
—气体压力设定值，单位为MPa；
—喷涂持续20min后气体压力值，单位为MPa。
b）气体流量控制精度：
式中：
—流量控制精度；
—气体流量设定值，单位为l/min；
—喷涂持续20min后气体流量值，单位为l/min。
5.2.2Ⅰ类气体控制单元，应在许可的工艺条件下，进行连续20min喷涂测试，应记录并计算持续20min后气体的压力和体积流量与设定值的偏差；辅气可调的，应记录并计算其稳定后的值与设定值的偏差。
5.2.3Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类气体控制单元，应在许可的工艺条件下，进行连续20min喷涂测试，应记录并计算持续20min后气体的压力和质量流量与设定值的偏差。
安全性检查
安全性检查采用实物查验或由供需双方约定检查方法。
起草单位：北京金轮坤天特种机械有限公司、北京动力机械研究所、廊坊斯博瑞精密机械有限公司
起草人：何箐、王锦江、王亚军、房师阁、葛超、杨明超、徐法令