一、核心設(shè)計(jì)壓力范圍

1. 工作壓力（MAWP）
   液氦杜瓦瓶的大允許工作壓力（MAWP）一般在0.6-1.2 bar之間。例如：
   • 查特（CHART）液氦杜瓦瓶的 MAWP 為12 psi（約 0.827 bar），主安全閥設(shè)定為10 psi（0.689 bar），第二安全閥為12 psi（0.827 bar）。
   • 中國團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CCGA20017明確規(guī)定液氦杜瓦瓶的工作壓力為常壓（<0.1 MPa，即 1 bar），但需通過計(jì)算確保內(nèi)膽設(shè)計(jì)壓力滿足安全冗余。
2. 設(shè)計(jì)壓力
   設(shè)計(jì)壓力需覆蓋工作壓力并考慮安全余量，通常為1.0-2.0 bar：
   • Cryofab 液氦杜瓦瓶的設(shè)計(jì)壓力為206.9 kPa（約 2.07 bar），而工作壓力僅為69 kPa（0.69 bar），設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的 3 倍。
   • T/CCGA20017 標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)膽設(shè)計(jì)壓力按工作壓力的 2 倍計(jì)算（即 0.2 MPa，2 bar），外殼需承受0.21 MPa 外壓。
   • 美國 ASME BPVC 規(guī)范指出，設(shè)計(jì)壓力需綜合考慮內(nèi)壓與外壓（如真空夾層的負(fù)壓）。例如，內(nèi)壓 150 psig（10.3 bar）與外壓 15 psig（1.03 bar）組合時(shí)，設(shè)計(jì)壓力需按 **165 psig（11.4 bar）** 計(jì)算。

二、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

1. 國際標(biāo)準(zhǔn)
   • ASME BPVC Section VIII Division 1：要求設(shè)計(jì)壓力覆蓋內(nèi)壓、外壓及溫度波動(dòng)的綜合影響，安全閥設(shè)定壓力通常為設(shè)計(jì)壓力的1.1 倍。
   • ISO 21014：規(guī)定低溫容器的絕熱性能測試方法，但未直接限定設(shè)計(jì)壓力，需結(jié)合 ASME 或 EN 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
2. 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)
   • T/CCGA20017（液氦杜瓦瓶團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)）：明確工作壓力≤0.1 MPa，內(nèi)膽設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的 2 倍（0.2 MPa），外殼需承受 0.21 MPa 外壓。
   • GB/T 18442 系列：適用于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)≥-196℃的深冷容器（如液氮），但液氦（-268.93℃）需參考其設(shè)計(jì)邏輯，通過材料強(qiáng)度計(jì)算確定壓力參數(shù)。
3. 制造商技術(shù)規(guī)范
   • 查特（CHART）、Cryofab 等廠商的液氦杜瓦瓶設(shè)計(jì)壓力多在0.7-2.0 bar之間，具體參數(shù)因型號而異。例如：
     • 查特 500L 液氦杜瓦瓶的設(shè)計(jì)壓力為0.827 bar，適配 MRI 供液場景的無磁設(shè)計(jì)。
     • Cryofab 便攜式液氦杜瓦瓶的設(shè)計(jì)壓力為2.07 bar，滿足實(shí)驗(yàn)室高真空環(huán)境需求。

三、安全附件與壓力控制

1. 安全閥設(shè)定
   • 主安全閥通常設(shè)定為0.6-0.8 bar，第二安全閥為0.8-1.0 bar。例如：
     • 查特液氦杜瓦瓶的主安全閥為10 psi（0.689 bar），第二安全閥為12 psi（0.827 bar）。
     • Generant 絕對泄壓閥的預(yù)設(shè)范圍為15.0-24.0 PSIA（1.02-1.65 bar），適用于極端低溫環(huán)境。
2. 壓力監(jiān)測與控制
   • 液氦杜瓦瓶需配備耐震壓力表和智能控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力并調(diào)節(jié)補(bǔ)液量。例如，查特產(chǎn)品通過蒸汽冷卻多冷屏技術(shù)減少蒸發(fā)率，同時(shí)通過真空絕熱包覆維持壓力穩(wěn)定。

四、典型應(yīng)用場景與壓力配置

五、設(shè)計(jì)壓力選擇建議

1. 按介質(zhì)特性匹配
   液氦的飽和蒸氣壓在常溫下較高（如 20℃時(shí)約為 2.5 bar），設(shè)計(jì)壓力需避免因環(huán)境溫度波動(dòng)導(dǎo)致超壓。例如，靜態(tài)儲(chǔ)存時(shí)設(shè)計(jì)壓力可設(shè)為0.8 bar，而運(yùn)輸場景需提升至1.5 bar。
2. 材料與工藝驗(yàn)證
   內(nèi)膽材料需采用奧氏體不銹鋼（如 SUS304），并通過射線檢測和壓力試驗(yàn)（如 1.5 倍設(shè)計(jì)壓力的液壓測試）確保強(qiáng)度。
3. 冗余與安全余量
   設(shè)計(jì)壓力需至少為工作壓力的1.5 倍，并通過雙安全閥配置（主閥 + 副閥）提供雙重保護(hù)。例如，T/CCGA20017 要求內(nèi)膽計(jì)算壓力為工作壓力的 2 倍，外殼外壓設(shè)計(jì)為 0.21 MPa。