球閥

球閥 介紹

球閥結（jié）構（gòu）

球閥是由旋（xuán）塞（sāi）閥演變而來的，它（tā）的啟（qǐ）閉件作為一個球體，利用球體繞閥杆的軸線（xiàn）旋轉 90 度（dù）實（shí）現（xiàn）開（kāi）啟和關閉的目（mù）的。

球閥作用

球閥（fá）在管道上主要（yào）用於切斷、分（fèn）配（pèi）和改變介質流動方向，設計成（chéng） V 形開口的球閥還具有良好的流量調（diào）節功能。
球閥不僅結構簡單、密（mì）封性能好（hǎo），而且（qiě）在一定（dìng）的公稱通經範圍內體積（jī）較小、重量輕、材料耗用少（shǎo）、安（ān）裝尺寸小，並且驅動力矩小（xiǎo），操作（zuò）簡便、易實現快速（sù）啟閉，是近十幾年來發展（zhǎn）最快的閥門品（pǐn）種之一。特別（bié）是在（zài）美（měi）、日、德（dé）、法、意、西、英等工業發達國家，球閥（fá）的使用非常廣泛，使用品種和數量（liàng）仍（réng）在繼續擴（kuò）大，並向高溫（wēn）、高壓、大（dà）口經（jīng）、高密（mì）封性、長壽命、優良的調節（jiē）性能以及（jí）一閥多功能方向發展，其可靠性（xìng）及其他性（xìng）能指標均達到較高水（shuǐ）平，並已部分（fèn）取代閘（zhá）閥、截止閥、調節閥。
隨著球閥的技（jì）術進步，在可（kě）以預（yù）見（jiàn）的短時見內，特別是在石油天然氣管線上（shàng）、煉（liàn）油裂（liè）解裝置上（shàng）以及核工業上將有更廣泛的應（yīng）用。此外，在（zài）其（qí）他工業中（zhōng）的大中型口徑（jìng）、中低壓（yā）力領域，球閥也將會成為主導（dǎo）的閥門（mén）類型之一。

球閥的（de）優點

• 具有最低的流阻（實際上為零（líng））。
• 因在（zài）工作（zuò）時不（bú）會卡（kǎ）住（在無潤滑劑時（shí）），故能可靠地應用與腐蝕性介質和低沸點（diǎn）液體中。
• 在較大地壓力（lì）和溫（wēn）度範（fàn）圍內，能實現完全密（mì）封。
• 可實現快速啟閉，某些結構（gòu）的啟閉時間僅為 0.05~0.1s，以保證能（néng）用於試驗台的自動化（huà）係統中。快（kuài）速啟閉閥（fá）門時，操作無衝擊。
• 球型關（guān）閉件（jiàn）能在位置上自（zì）動定位。
• 工作（zuò）介質在雙麵上密封可靠。
• 在全開和（hé）全閉時，球體（tǐ）和閥座的密封（fēng）麵與介質隔離，因此（cǐ）高（gāo）速通過閥門的介質（zhì）不會引起密封麵的（de）侵（qīn）蝕。
• 結構緊（jǐn）湊（còu）、重量輕，可以（yǐ）認為它時（shí）用於低溫介（jiè）質係統的最合理的閥門結構。
• 閥體對（duì）稱，尤其時焊接閥體結（jié）構，能（néng）很（hěn）好（hǎo）地承受來自管道的應力。
• 關（guān）閉件能（néng）承受（shòu）關閉時的高（gāo）壓差。
• 全焊（hàn）接閥體（tǐ）的球閥，可以直埋於（yú）地（dì）下，使閥門（mén）內件（jiàn）不受侵（qīn）蝕，最高使用壽命可達 30 年，是石油、天（tiān）然氣管（guǎn）線最理想的閥門。

由於（yú）球閥有上述優點，所（suǒ）以適用範（fàn）圍很廣，球閥（fá）可適用於：

• 公稱通經從 8mm 到 1200mm。
• 公稱壓力（lì）從真空到 42MPa。
• 工作溫度從 -204℃~815℃。

球閥密封性

球閥最主要的閥座密（mì）封圈材料（liào）就是聚四氟乙（yǐ）烯（PTFE），它（tā）對幾乎所有（yǒu）的化（huà）學物質都是惰性的，且具有摩擦係數小（xiǎo）、性能穩定、不易老化、溫度（dù）適用範圍廣和密封性（xìng）能優良（liáng）的綜合性（xìng）特點。但聚四氟乙烯的物理特性，包括較高的膨脹係數，對冷流的（de）敏感（gǎn）性和不良的熱傳導性，要求閥（fá）座（zuò）密封的設計必（bì）須圍繞這（zhè）些（xiē）特性進行。閥座密封的塑（sù）性材料也包括填充聚四氟乙烯、尼龍和其他許多材（cái）料。但是，當（dāng）密封材料變硬時，密封的可靠（kào）性就要受到破（pò）壞，特別（bié）是在低壓差的情況（kuàng）下。此外，像丁（dīng）青橡膠（jiāo）這樣（yàng）的合成橡膠也可用（yòng）作閥座密（mì）封材（cái）料（liào），但它所適用的介質和（hé）使（shǐ）用的溫度範圍（wéi）藥受到限製。另外（wài），如果介質（zhì）不潤滑，使（shǐ）用合成橡膠（jiāo）容易（yì）卡住球體。

為了滿足高溫、高壓、強衝蝕、長壽命等工業（yè）應用的使用要（yào）求，近十幾（jǐ）年來，金屬密封（fēng）球閥得到了很大的發展。尤其在工業（yè）發達（dá）的國家（jiā），如（rú）美（měi）國（guó）、意大利、德國、西班牙（yá）、荷蘭等，對球閥的結構不（bú）斷改進，出現全焊接閥體直埋式球閥、升降式球（qiú）閥、使（shǐ）球（qiú）閥在長輸管線、煉油裝置等工業（yè）領域的應用越來越廣泛，出現了大口徑（3050mm）、高壓（yā）力（70MPa）、寬溫（wēn）度範圍（-196~815℃）的球閥（fá），從（cóng）而使（shǐ）球閥的技術達到一個全新的水平。

球（qiú）閥設計與製造

由於計（jì）算機輔助（zhù）設計（CAD）和計算（suàn）機（jī）輔助製造（CAM）以（yǐ）及柔性製（zhì）造係（xì）統（FMS）在閥門行（háng）業（yè）的應用（yòng），使球（qiú）閥的設計和（hé）製造達到一個全新的水平。不但全麵革新了閥門的設計計算方式，減（jiǎn）輕了專業技術人員繁重的重複性常（cháng）規設計工作，使技術人員有更多的精力用於改進、提高產品性能（néng）和新產品（pǐn）開（kāi）發（fā），縮（suō）短新產品的研究開（kāi）發周期、全麵提高勞動生（shēng）產（chǎn）率，而且在升降杆式（shì）金屬（shǔ）密封球閥的研製（zhì）開發過程（chéng）中，由於 CAD/CAM 的應用，出現了由計算機（jī）輔助設計（jì）、由計算機輔助（zhù）數控機床加工（gōng）製造的閥杆螺（luó）旋扁（biǎn），使金屬密封球閥在啟閉過程中（zhōng）無任何擦（cā）傷（shāng）和磨損，從而使球閥的（de）密封性和使用（yòng）壽命（mìng）大（dà）大（dà）提高。球閥在完（wán）全開啟時，流阻很小，幾乎等於零（líng），因此等徑球閥廣泛應用於石（shí）油天然氣管（guǎn）線中，因為容易清掃管線（xiàn）。由於球（qiú）閥的球體在啟閉過程中帶有（yǒu）擦（cā）拭性，故大多數球閥可用於帶懸浮固體顆粒的（de）介質（zhì）中（zhōng），依據密封圈的材料也可（kě）用於粉（fěn）狀和顆（kē）粒狀的介質。

球閥（fá）適用場（chǎng）合

由於球（qiú）閥通常用（yòng）橡膠、尼龍和聚（jù）四氟乙烯作為閥（fá）座密（mì）封圈材料，因（yīn）此它的（de）使用（yòng）溫度（dù）受到（dào）閥座密封圈材料的（de）限（xiàn）製。球閥的截止作用是靠金屬球體在介質的作用下，於（yú）塑料閥（fá）座之間（jiān）相（xiàng）互壓緊來（lái）完（wán）成的（浮動球（qiú）球閥）。閥座密封圈（quān）在一定的接（jiē）觸壓力作用下，局（jú）部地區發生彈塑（sù）變形。這一變形可以補償球體（tǐ）的製造精度和表麵粗糙度，保證球閥的密（mì）封性能。
又由於（yú）球閥的閥座密封圈通常采用塑料製成，故在選擇球閥的結構和性能上（shàng），要考慮球（qiú）閥的（de）耐火和防火，特別是在石（shí）油、化工、冶金（jīn）等部（bù）門（mén），在易燃（rán）、易爆介（jiè）質的設備和管路係統中使用球（qiú）閥（fá），更（gèng）應注意耐火和防火。
通常，在（zài）雙位調節、密封性能嚴格、泥漿、磨損、縮口通道（dào）、啟閉動作迅速（1/4 轉啟閉）、高壓截止（壓差大）、低噪聲、有氣穴（xué）和氣（qì）化現象、向大氣少量（liàng）滲漏，操作力矩小、流體阻力小的管路（lù）係統中，推（tuī）薦（jiàn）使用球閥。
球閥也適用於（yú）輕（qīng）型結構、低壓截止（zhǐ）（壓（yā）差小）、腐蝕（shí）性介（jiè）質的管路係統中。
在低溫（深冷）裝（zhuāng）置和管路（lù）係統中（zhōng）也可選用球（qiú）閥。
在冶金行業（yè）的氧氣管路係統中，需使用經過嚴格脫脂處理（lǐ）的球閥。
在輸（shū）油管（guǎn）線和輸（shū）氣管線中的主管線需（xū）埋設在地下時，需使用全通（tōng）徑焊接式球閥。
在要求具（jù）有調節性能時，需選用帶Ｖ形（xíng）開口的專用結構的球閥。
在石油、石（shí）油化工、化工（gōng）、電力、城市建設中，工作溫度（dù）在 200℃ 以上的管路係統可選（xuǎn）用金屬對（duì）金屬密封的球閥。

球（qiú）閥適用原則

• 石油、天（tiān）然（rán）氣的輸送主管線、需（xū）要清（qīng）掃管線的，又需埋設在地下（xià）的，選（xuǎn）用全通經、全焊接結構的（de）球（qiú）閥；埋（mái）設在地上的，選擇全通經焊接連接或法（fǎ）蘭連接的（de）球閥；支管，選用法（fǎ）蘭連接、焊接（jiē）連接，全通經或縮徑的球閥（fá）。
• 成（chéng）品油的（de）輸送管線和貯存設（shè）備，選用法蘭連接的球閥。
• 城市煤氣和天然（rán）氣的（de）管路上，選用（yòng）法蘭（lán）連（lián）接和（hé）內螺紋連接的浮動球閥（fá）。
• 冶（yě）金係統中的氧（yǎng）氣管路係統（tǒng）中，宜選用經（jīng）過（guò）嚴格脫脂（zhī）處（chù）理，法蘭連接的固定球球閥（fá）。
• 低溫介質（zhì）的管路係（xì）統和裝置（zhì）上，宜選用（yòng）加上閥蓋的低溫（wēn）球閥。
• 煉油裝置的催化裂化（huà）裝置的管路係（xì）統（tǒng）上（shàng），可選（xuǎn）用升降杆式球閥（fá）。
• 化工係（xì）統的（de）酸堿等腐蝕性介質（zhì）的裝置和（hé）管路係統中，宜（yí）選用奧氏體不鏽鋼製（zhì）造（zào）的、聚（jù）四氟乙烯為閥座密封圈的全不鏽鋼球閥。
• 冶（yě）金（jīn）係統、電（diàn）力係統（tǒng）、石化（huà）裝置、城市（shì）供熱係統中的高溫介質（zhì）的管路係（xì）統或裝置上，可選用（yòng）金屬對金屬密封球閥。
• 需要進行流量（liàng）調節時，可選用蝸輪蝸杆傳動的、氣動或電動（dòng）的帶 V 形開口（kǒu）的調節球閥。

球（qiú）閥安裝注意事（shì）宜（yí）

球閥的維修

• 必須（xū）先查明（míng）球（qiú）閥上、下遊管道確已卸除壓力後（hòu），才能進行拆卸分解操作（zuò）。
• 分解及再裝配時必須小心防止損（sǔn）傷零件的密封（fēng）麵（miàn），特（tè）別是非金（jīn）屬零件，取出 O 型圈時宜使用（yòng）專用工具（jù）。
• 裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻（yún）地擰（nǐng）緊（jǐn）。
• 清（qīng）洗劑應與（yǔ）球閥中（zhōng）的橡膠件、塑料件、金（jīn）屬（shǔ）件及工作（zuò）介質（zhì）（例如燃氣）等（děng）均相容。工作介（jiè）質為燃氣時，可用汽油（yóu）（GB484-89）清洗金屬零件。非金屬零件用純淨（jìng）水或酒精清洗。
• 分解下來的單（dān）個零（líng）件可以用浸洗方（fāng）式清洗（xǐ）。尚留有未分（fèn）解下來的非金屬（shǔ）件的金屬件可采用幹淨的細（xì）潔的浸漬有清洗劑的（de）綢布（為避免纖維（wéi）脫落粘附在零件上）擦洗。清洗時須去除一切粘附在壁麵上的油脂、汙垢（gòu）、積膠、灰（huī）塵等。
• 非金屬零件清洗後應立（lì）即從（cóng）清洗劑中（zhōng）取出，不得長時間浸泡。
• 清洗（xǐ）後需（xū）待被洗壁麵清洗劑揮發（fā）後（可用未浸清（qīng）洗劑的綢（chóu）布擦（cā））進（jìn）行（háng）裝配，但不得長（zhǎng）時間擱（gē）置，否則會生鏽、被灰塵汙染。
• 新零件在裝配前（qián）也需清洗幹淨（jìng）。
• 使用潤滑脂潤滑。潤滑脂（zhī）應與（yǔ）球閥金屬材料、橡膠（jiāo）件、塑料（liào）件及工（gōng）作介質均（jun1）相容。工作介質為燃（rán）氣（qì）時，可用例如特 221 潤（rùn）滑脂。在密封件安裝槽的表麵上塗一薄層（céng）潤滑脂，在橡膠密（mì）封件上塗（tú）一薄層潤（rùn）滑脂（zhī），閥（fá）杆的密封麵及摩擦麵（miàn）上塗一薄層（céng）潤滑脂（zhī）。
• 裝配（pèi）時應不允許有金（jīn）屬（shǔ）碎屑、纖維、油脂（規定使用（yòng）的除外（wài））灰（huī）塵及其它雜質、異物等汙染、粘附或停留在（zài）零（líng）件表麵上或（huò）進入內腔。