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球阀概述与***点更新日期:2013-12-14

球阀是由旋塞演变而来的,它的启闭件为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

球阀不仅结构简单、密到性好,而且在一定的公称通径范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小.并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,是近十几年来发展的阀门品种之一《特别是在美、日、德、法、意.西、英等工业发达国家,球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在继续扩大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、***良的调节性能以及一阀多功能方向发展,其可靠性及其他性能指标均达到较高水平,并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。随着球阀的技术进步,在可以预见的短时间内,特别是在石油天然气管线上、炼油裂解装罝上以及核工业上将有更广泛的应用》此外,在其他工业中的大中型口括、中低压力领域.球阀也将会成为主导的阀门类型之一。

球阀的***点:

(1)具有的流阻(实际上为零)。
(2)因在工作时不会卡住(在无润滑剂时),故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中。
(3)在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封。
(4)实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s,以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀N时,操作无冲击。
(5)球形关闭件能在边界位置上自动定位。
(6)工作介质在双面上密封可靠。
(7)在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀。
(8)结构紧凑、重量轻,可以认为它是用于低温介质系统的合理的阀门结构。
(9)阀体对称,尤其是焊接阀体结构,能很好地承受来自管道的应力。
(10)关闭件能承受关闭时的高压差。
(11)全焊接阀体的球阀,可以直埋于地下,使阀门内件不受浸蚀,使用寿命可达30年,是石油、天然气管线理想的阀门。

由于球阀有上述***点,所以适用范围很广,球阀可适用于:
(1)公称通径从8mm到1200mm。
(2)公称压力从真空到42MPa。
(3)工作温度从-204℃到815℃。

球阀主要的阀座密封圈材料就是聚四氟乙烯(PTFF),它对几乎所有的化学物质都是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能***良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性.包括较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座密封的设计围绕这些特性进行。阀座密封的塑性材料也包括填充聚四氟乙烯、尼龙和其他许多材料。但是.当密封材料变硬时.密封的可靠性就要受到破坏•特别是在低压差的情况下。此外,像丁腈橡胶这样的合成橡胶也可用作阀座密封材料,但它所适用的介质和使用的温度范围要受到限制。另外,如果介质+润滑.使用合成橡胶容易卡住球体。

为了满足高温,高压、强冲浊、长寿命等工业应用的使用要求.近十几年来.金属密封球阀得到了很大的发展。尤其在工业发达国家.如美国、意大利、德国、西班牙、荷兰等,对球阀的结构不断改进,出现全焊接阀体直埋式球阀、升降杆式球阀.使球阀在长输管线、炼油装置等工业领域的应用越来越广泛.出现了大口径(3050mm)、高压力(70MPa、宽温度范(-196~815℃)的球阀.从而使球阀的技术达到一个全新的水平。

由于计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)以及柔性制造系统(FMS)在阀门行业的应用,使球阀的设计和制造达到一个全斩的水平》不但革新了阀门的设计计算方式.减轻技术人员繁重的重复性常规设计工作.使技术人员有更多的梢力用于改进、提商产品性能和新产品开发.缩短新产品的研究开发周期、提高劳动生产率.而且往升降杆式金属密封球阀的研制开发过程中,由于CAD/CAM的应用.出现了由计算机辅助设计、由计算机辅助数控机床加工制造的阀杆螺旋扁.使金属密封球阀在启闭过程中无任何擦伤和磨损.从而使球阀的密封性和使用寿命大大提高。

球阀在完全开启时.流阻很小.几乎等于零,因此等径球阀广泛应用于石油天然气管线中,因为容易清扫管线。
由于球阀的球体在启闭过程中带有擦拭性,故大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
依据密封圈的材料也对用于粉状和颗粒状的介质。