Walther-Pr?zision CT-005低壓清潔斷開接頭

一、產品概述

1.1 產品定位與核心設計

CT-005 是 Walther-Pr?zision 開發的 DN 5 規格低壓清潔斷開接頭，屬于 Clean-Break 系列，設計滿足低泄漏（leckagearm）和防濺射（spritzfrei）要求，適用于對流體連接清潔度和密封性要求嚴苛的工業場景。

二、技術參數解析

2.1 連接與結構參數

1.       接口規格：接頭采用 M 18×1.5 AG 螺紋設計，該螺紋規格嚴格符合 DIN EN ISO 8434-1 系列 L 標準。這種標準化設計確保了接頭與市場上同類設備的高度互換性，在實際安裝和使用過程中，能夠輕松地與其他遵循相同標準的管道、設備進行連接，大大降低了適配難度 ，增強了連接的穩定性，減少因連接不穩導致的泄漏風險。

2. 公稱直徑：DN 5 的公稱直徑設定，決定了該接頭適用于中小流量的介質傳輸場景。無論是傳輸氣體，如壓縮空氣用于氣動控制系統；還是傳輸液體，像冷卻液用于工業冷卻循環系統，都能在滿足流量需求的同時，保證流體的傳輸效率和穩定性，避免因管徑過大或過小造成的流速異常和壓力損失。

3.       密封設計：CT - 005 采用雙閥瓣清潔斷開結構，這種結構設計是實現低泄漏和防濺射的關鍵。在接頭斷開時，雙閥瓣迅速動作，將殘留量控制在≤0.1mL，有效避免了介質外溢對工作環境的污染，以及不同介質之間的交叉污染，特別適合對清潔度要求的生物制藥、精細化工等行業。

2.2 材料與性能參數

1.       主體材質：主體材質選用奧氏體不銹鋼 1.4305（X8CrNiS18 - 9）或 1.4307（304L 級）。1.4305 含硫量在 0.15% - 0.35%，這一特性提升了材料的切削加工性能，使得在生產制造過程中，能夠更精準地加工出復雜的接頭結構，提高生產效率和產品精度；1.4307 碳含量≤0.03%，在焊接過程中，能有效增強焊接區域的耐腐蝕性，保證接頭在長期使用過程中，焊接部位不會因腐蝕而出現泄漏等問題，延長了產品的使用壽命。

2.             密封材料：密封材料為 FKM 氟橡膠，其工作溫度范圍為 - 20°C~+200°C，能適應多種不同溫度環境下的工作需求。在耐介質性能方面，對礦物油、液壓油及多數化工介質表現出良好的耐受性，經過測試，在 ASTM No.3 油中 150°C 浸泡 70h，體積溶脹率≤5%，確保了在各種復雜介質環境下，密封性能的長期可靠性，防止因密封失效導致的泄漏。

3.         壓力范圍：該接頭適用于低壓工況，大工作壓力可達 100 bar，能夠滿足大多數低壓流體傳輸系統的壓力需求。在真空環境下，其泄漏率≤1×10?3 mbar?L/s，展現出良好的真空密封性能，可應用于對真空度要求較高的真空鍍膜、真空干燥等設備的流體連接。

三、材料特性與工況適配

3.1 不銹鋼主體材料性能

CT - 005 選用的 1.4305（X8CrNiS18 - 9）不銹鋼，在材料特性上具有優勢。其含有的硫元素，含量處于 0.15% - 0.35% 之間，這一特性極大地改善了材料的切削性能。與普通 304 不銹鋼相比，1.4305 不銹鋼在切削加工過程中，能夠形成更短的切屑，減少刀具與材料之間的摩擦和粘連，從而使切削速度提升約 20% 。這一特性對于制造工藝復雜、對精度要求的接頭螺紋部分尤為重要，能夠保證螺紋的加工精度和表面質量，滿足高精度的裝配需求。例如在自動化加工設備中，高速切削可以在保證螺紋精度的同時，提高生產效率，降低生產成本。

1.4307（304L 級）不銹鋼則憑借其極低的碳含量（≤0.03%），在抗晶間腐蝕方面表現出色。在實際應用中，許多工況涉及焊接操作，焊接過程中的高溫會使普通不銹鋼中的碳化物析出，從而在晶界處形成貧鉻區，降低材料的耐腐蝕性，導致晶間腐蝕。而 1.4307 不銹鋼由于低碳含量，從根源上減少了碳化物的析出，即使在焊接后直接接觸含有氯離子等腐蝕性介質的環境，如食品飲料行業中的液體傳輸系統，也能有效抵抗晶間腐蝕，確保接頭在長期使用過程中的可靠性和密封性。

這兩種材料均通過 EN 10204 3.1 材質認證，這意味著材料的質量和性能得到了認可。在力學性能方面，其抗拉強度≥500 MPa，保證了接頭在承受一定壓力和外力時，不會發生塑性變形或斷裂，能夠穩定地工作。同時，在螺紋密封性能上，滿足 ISO 228 標準，確保了接頭在與其他部件連接時，螺紋處的密封性良好，有效防止介質泄漏。

3.2 FKM 密封件技術優勢

CT - 005 采用的 FKM 氟橡膠密封件，在分子結構上具有優勢，其含氟量≥66% 。這一高含氟量使得密封件對許多氣體和液體介質具有極低的滲透率。以氫氣和常見的制冷劑 R134a 為例，FKM 密封件對它們的滲透率較丁腈橡膠（NBR）降低了 60% 。這一特性在涉及氫氣傳輸的新能源領域，以及使用 R134a 等制冷劑的制冷系統中尤為重要，能夠有效減少介質的泄漏損耗，提高系統的運行效率和安全性。

在高溫環境下，FKM 密封件也表現出良好的性能穩定性。在 150°C 的高溫條件下，經過 70 小時的測試，其壓縮變形率≤30% 。這意味著在長期的高溫動態工作環境中，如汽車發動機的冷卻系統、工業高溫流體傳輸管道等，FKM 密封件能夠始終保持良好的密封性能，不會因高溫導致密封件變形而失去密封效果，確保了系統的長期穩定運行。

從表面性能來看，FKM 密封件的表面能≤18 mN/m，這種低表面能特性使得介質難以在其表面黏附，減少了因介質殘留而導致的污染和堵塞問題。在食品飲料、醫藥等對衛生要求的行業中，這一特性能夠有效保證流體傳輸的清潔度，避免因密封件表面污染而影響產品質量。并且，FKM 密封件符合 FDA 21 CFR 177.2600 食品接觸材料安全標準，進一步證明了其在食品醫藥行業應用的安全性和可靠性。

四、典型應用場景

4.1 汽車制造自動化生產線

在汽車制造領域，自動化生產線的高效運行離不開可靠的流體連接部件。在發動機裝配線的真空檢漏工位，CT - 005 低壓清潔斷開接頭發揮著關鍵作用。它負責連接氣動夾具與真空系統，確保在檢測過程中，真空系統能夠穩定地對發動機零部件進行檢漏操作。

在汽車制造過程中，切削液被廣泛應用于加工環節，以冷卻和潤滑刀具，提高加工精度。然而，傳統接頭在斷開時，往往會殘留一定量的切削液，這些殘留的切削液如果進入真空檢漏設備，會對設備的檢測精度產生嚴重影響，甚至可能損壞設備。CT - 005 的清潔斷開功能有效解決了這一問題，其雙閥瓣結構在接頭斷開時，能夠迅速動作，將殘留量控制在極低水平，避免了切削液對檢測設備的污染。

此外，發動機裝配線的工作環境中，乳化液的存在較為常見。CT - 005 選用的 1.4307 材質，具有良好的耐乳化液特性。經過實際使用驗證，在這種富含乳化液的工作環境下，CT - 005 接頭的使用壽命較同類產品延長了 15% 。這不僅減少了接頭的更換頻率，降低了維護成本，還提高了生產線的整體運行效率，保證了汽車發動機裝配的質量和進度。

4.2 流體控制

在領域，尤其是透析設備中，對流體控制的精度和衛生要求。透析設備的透析液循環管路中，CT - 005 低壓清潔斷開接頭承擔著重要的連接任務。

透析液直接接觸人體血液，其純凈度和安全性至關重要。CT - 005 采用的 FKM 密封件，通過了嚴格的生物相容性測試（ISO 10993 - 5），確保了密封件在與透析液長期接觸的過程中，不會釋放出任何有害物質，不會對透析液造成污染，從而保障了患者的治療安全。

接頭的不銹鋼主體表面粗糙度 Ra≤0.8μm，這種低粗糙度的表面能夠有效減少蛋白質沉積。在透析過程中，蛋白質如果在管路和接頭表面沉積，會滋生細菌，影響透析液的質量，進而影響治療效果。CT - 005 的這一特性，使得透析液循環管路能夠保持清潔，減少了清洗和維護的頻率，提高了設備的使用效率。

同時，CT - 005 符合 YY/T 0216 醫用流體連接件標準，從設計到制造，每一個環節都嚴格遵循醫用標準，確保了接頭在流體控制中的可靠性和安全性，為透析患者的健康提供了有力保障。

4.3 食品加工管道系統

在食品加工行業，乳制品無菌灌裝線對生產環境和設備的衛生要求近乎苛刻。CT - 005 低壓清潔斷開接頭在其中發揮著關鍵作用，其 DN 5 規格非常適配小口徑配料管道，能夠精準地控制配料的輸送量，確保乳制品的配方準確性。

為了確保乳制品的質量安全，生產過程中對設備的材質要求。CT - 005 的主體材質 1.4305 經過嚴格的鈍化處理，符合 ASME BPE 標準，這一處理工藝使得不銹鋼表面形成一層致密的氧化膜，有效防止金屬離子析出。在乳制品生產過程中，如果有金屬離子混入產品中，會影響產品的口感和保質期，而 CT - 005 的這一特性，從源頭上杜絕了這種風險。

FKM 密封件在食品加工領域也展現出了性能。在乳制品無菌灌裝線中，需要對設備進行定期的高溫滅菌處理，以確保生產環境的無菌狀態。CT - 005 的 FKM 密封件能夠耐受 134°C 的高溫滅菌（30min 循環），在多次高溫滅菌過程中，密封件的性能不會發生改變，始終保持良好的密封效果。并且，該密封件滿足 FDA 21 CFR 178.2010 食品接觸要求，這意味著其在與乳制品直接接觸時，不會對食品的安全性產生任何影響，為乳制品的無菌生產提供了可靠的保障。

五、性能優勢與技術創新

5.1 清潔斷開技術實現

CT - 005 的清潔斷開功能通過雙閥瓣同步關閉結構實現。在接頭斷開操作時，雙閥瓣的閉合時間差被嚴格控制在＜5ms 。這種高精度的同步控制，使得在斷開瞬間，能夠迅速切斷介質流通路徑，減少介質殘留。配合密封面的 15° 錐角設計（公差 ±0.5°），與傳統平口密封相比，介質殘留量降低了 80% 。

在電子芯片制造過程中，需要使用高純度的特種氣體，如硅烷（SiH?）、磷烷（PH?）等。這些氣體價格昂貴且具有一定的毒性，一旦泄漏不僅會造成成本增加，還可能對操作人員的健康和環境造成危害。CT - 005 的清潔斷開技術能夠有效減少氣體殘留，確保在設備維護或更換部件時，大限度地減少特種氣體的浪費和泄漏風險，保障了生產過程的安全性和成本效益。

5.2 多工況適應性設計

1.       溫度補償：在不同的工作環境溫度下，材料的熱脹冷縮特性會對密封性能產生影響。CT - 005 選用的不銹鋼主體與 FKM 密封件，經過精確的材料選型和性能匹配，兩者的線膨脹系數差≤10×10??/°C 。這一微小的差異，使得在 - 20°C~+150°C 的寬溫度范圍內，接頭無需額外的熱補償裝置，就能保持良好的密封性能。

在石油化工行業，一些反應釜的工作溫度會隨著生產工藝的變化而頻繁波動。在這種情況下，CT - 005 接頭能夠穩定工作，避免因溫度變化導致密封失效，確保了反應過程中物料的穩定傳輸，保障了生產的連續性和安全性。

2.         振動抗性：在許多工業場景中，設備會受到不同程度的振動影響，這對流體連接部件的密封性是一個嚴峻考驗。CT - 005 的螺紋接口采用鋸齒形牙型（牙型角 60°），這種牙型設計能夠提供更強的摩擦力和自鎖性能，有效防止螺紋在振動過程中松動。同時，FKM 密封圈的預壓縮量設定為 0.3mm，在 10~2000Hz 的振動測試中，接頭的泄漏率始終保持≤1×10?? mbar?L/s 。

在風力發電領域，風機內部的液壓系統需要可靠的流體連接部件。風機在運行過程中，會受到強風引起的劇烈振動，而 CT - 005 接頭憑借其出色的振動抗性，能夠在這種惡劣的振動環境下，保持穩定的密封性能，確保液壓系統的正常運行，為風機的安全穩定運行提供了有力保障。

六、選型與安裝指南

6.1 選型參數匹配

1.       介質兼容性：CT - 005 適用于多種常見介質，在實際應用中，優先推薦用于壓縮空氣、水基液壓油、食品級潤滑劑等介質的傳輸。在電子制造行業，壓縮空氣是設備運行的重要動力源，CT - 005 能夠穩定地連接壓縮空氣管路，確保設備的正常運行。在食品加工行業，食品級潤滑劑用于保障設備的正常運轉，CT - 005 的材料與食品級潤滑劑具有良好的兼容性，不會對潤滑劑的性能產生影響，從而保證了食品的質量安全。

但需注意，應避免 CT - 005 接觸低分子酮類（如丙酮）和胺類介質。根據實驗數據，FKM 密封件在接觸低分子酮類和胺類介質時，會發生溶脹現象。在化工實驗中，當 CT - 005 接頭與丙酮介質接觸 48 小時后，FKM 密封件的體積溶脹率達到了 15% ，導致密封性能下降，出現泄漏問題。因此，在涉及這些介質的工況中，應謹慎選擇接頭。

2.         環境適配：1.4305 材質的 CT - 005 適用于一般工業環境，在普通機械制造車間，車間內存在一定的灰塵和輕微的腐蝕性氣體，1.4305 材質的接頭能夠承受這種環境，長期穩定地工作。而 1.4307 材質由于其低碳含量和良好的耐腐蝕性，推薦用于海洋性氣候或高濕度場景（氯離子含量＞100ppm）。在沿海地區的工廠，空氣濕度大，且含有大量的氯離子，1.4307 材質的 CT - 005 接頭能夠有效抵抗氯離子的侵蝕，使用壽命較 1.4305 材質的接頭延長了 20% ，確保了流體傳輸系統的可靠性。

6.2 安裝技術要求

1.       螺紋連接扭矩：在安裝 CT - 005 時，螺紋連接扭矩應控制在 40~45 N?m，同時配合 ISO 4161 標準螺紋鎖固劑使用。在汽車制造生產線的設備維護中，嚴格按照此扭矩要求進行接頭安裝，經過長時間的運行測試，接頭的密封性良好，未出現松動和泄漏現象。過度擰緊會導致密封面變形，降低密封性能。在一次模擬實驗中，當螺紋連接扭矩超過 60 N?m 時，密封面出現明顯的變形，泄漏率增加了 5 倍，嚴重影響了接頭的正常使用。

2.       安裝方向：流體流向需與接頭標識一致，這是確保接頭正常工作的關鍵。在化工管道系統中，如果流體流向與接頭標識相反，會導致內部閥瓣無法正常工作，從而影響整個系統的運行效率。在水平安裝時，閥瓣軸線偏差應≤5°，這樣可以確保在接頭斷開時，殘留液能夠自然排空。在實際應用中，通過精確的安裝調試，保證了閥瓣軸線的偏差在規定范圍內，有效避免了殘留液積聚對系統造成的影響。

七、結論

Walther-Pr?zision CT-005 低壓清潔斷開接頭通過材料選型優化與結構創新，實現了低泄漏、高清潔的流體連接性能，適用于汽車制造、、食品加工等對連接可靠性和衛生標準要求嚴苛的領域。其符合國際標準的接口設計與多工況適配能力，為工業自動化系統提供了高效、安全的連接解決方案。

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