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上海沪工阀门厂(集团)有限公司

沪工阀门

上海沪工阀门厂(集团)有限公司

1 球阀结构

球阀是由旋塞阀演变而来的o⊙⊙ω⊙ ▼,它的启闭件作为一个球体o⊙⊙ω⊙ ▼,利用球体绕阀杆的轴线旋转 90 度实现开启和关闭的目的?!-!﹏▊。

2 球阀作用

球阀在管道上主要用于切断⊙ω⊙、分配和改变介质流动方向o⊙⊙ω⊙ ▼,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⊙ω⊙、密封性能好o⊙⊙ω⊙ ▼,而且在一定的公称通经范围内体积较小⊙ω⊙、重量轻⊙ω⊙、材料耗用少⊙ω⊙、安装尺寸小o⊙⊙ω⊙ ▼,并且驱动力矩小o⊙⊙ω⊙ ▼,操作简便⊙ω⊙、易实现快速启闭o⊙⊙ω⊙ ▼,是近十几年来发展最快的阀门品种之一?!-!﹏▊。特别是在美⊙ω⊙、日⊙ω⊙、德⊙ω⊙、法⊙ω⊙、意⊙ω⊙、西⊙ω⊙、英等工业发达国家o⊙⊙ω⊙ ▼,球阀的使用非常广泛o⊙⊙ω⊙ ▼,使用品种和数量仍在继续扩大o⊙⊙ω⊙ ▼,并向高温⊙ω⊙、高压⊙ω⊙、大口经⊙ω⊙、高密封性⊙ω⊙、长寿命⊙ω⊙、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展o⊙⊙ω⊙ ▼,其可靠性及其他性能指标均达到较高水平o⊙⊙ω⊙ ▼,并已部分取代闸阀⊙ω⊙、截止阀⊙ω⊙、调节阀?!-!﹏▊。

随着球阀的技术进步o⊙⊙ω⊙ ▼,在可以预见的短时见内o⊙⊙ω⊙ ▼,特别是在石油天然气管线上⊙ω⊙、炼油裂解装置上以及核工业上将有更广泛的应用?!-!﹏▊。此外o⊙⊙ω⊙ ▼,在其他工业中的大中型口径⊙ω⊙、中低压力领域o⊙⊙ω⊙ ▼,球阀也将会成为主导的阀门类型之一?!-!﹏▊。

3 球阀的优点

  1. 具有最低的流阻(实际上为零)?!-!﹏▊。
  2. 因在工作时不会卡住(在无润滑剂时)o⊙⊙ω⊙ ▼,故能可靠地应用与腐蚀性介质和低沸点液体中?!-!﹏▊。
  3. 在较大地压力和温度范围内o⊙⊙ω⊙ ▼,能实现完全密封?!-!﹏▊。
  4. 可实现快速启闭o⊙⊙ω⊙ ▼,某些结构的启闭时间仅为 0.05~0.1so⊙⊙ω⊙ ▼,以保证能用于试验台的自动化系统中?!-!﹏▊。快速启闭阀门时o⊙⊙ω⊙ ▼,操作无冲击?!-!﹏▊。
  5. 球型关闭件能在位置上自动定位?!-!﹏▊。
  6. 工作介质在双面上密封可靠?!-!﹏▊。
  7. 在全开和全闭时o⊙⊙ω⊙ ▼,球体和阀座的密封面与介质隔离o⊙⊙ω⊙ ▼,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⊙ω⊙、重量轻o⊙⊙ω⊙ ▼,可以认为它时用于低温介质系统的最合理的阀门结构?!-!﹏▊。
  9. 阀体对称o⊙⊙ω⊙ ▼,尤其时焊接阀体结构o⊙⊙ω⊙ ▼,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o⊙⊙ω⊙ ▼,可以直埋于地下o⊙⊙ω⊙ ▼,使阀门内件不受侵蚀o⊙⊙ω⊙ ▼,最高使用寿命可达 30 年o⊙⊙ω⊙ ▼,是石油⊙ω⊙、天然气管线最理想的阀门?!-!﹏▊。

由于球阀有上述优点o⊙⊙ω⊙ ▼,所以适用范围很广o⊙⊙ω⊙ ▼,球阀可适用于:

  1. 公称通经从 8mm 到 1200mm?!-!﹏▊。
  2. 公称压力从真空到 42MPa?!-!﹏▊。
  3. 工作温度从 -204℃~815℃?!-!﹏▊。

4 球阀密封性

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

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

5 球阀设计与制造

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o⊙⊙ω⊙ ▼,使球阀的设计和制造达到一个全新的水平?!-!﹏▊。不但全面革新了阀门的设计计算方式o⊙⊙ω⊙ ▼,减轻了专业技术人员繁重的重复性常规设计工作o⊙⊙ω⊙ ▼,使技术人员有更多的精力用于改进⊙ω⊙、提高产品性能和新产品开发o⊙⊙ω⊙ ▼,缩短新产品的研究开发周期⊙ω⊙、全面提高劳动生产率o⊙⊙ω⊙ ▼,而且在升降杆式金属密封球阀的研制开发过程中o⊙⊙ω⊙ ▼,由于 CAD/CAM 的应用o⊙⊙ω⊙ ▼,出现了由计算机辅助设计⊙ω⊙、由计算机辅助数控机床加工制造的阀杆螺旋扁o⊙⊙ω⊙ ▼,使金属密封球阀在启闭过程中无任何擦伤和磨损o⊙⊙ω⊙ ▼,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o⊙⊙ω⊙ ▼,流阻很小o⊙⊙ω⊙ ▼,几乎等于零o⊙⊙ω⊙ ▼,因此等径球阀广泛应用于石油天然气管线中o⊙⊙ω⊙ ▼,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o⊙⊙ω⊙ ▼,故大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中o⊙⊙ω⊙ ▼,依据密封圈的材料也可用于粉状和颗粒状的介质?!-!﹏▊。

6 球阀适用场合

由于球阀通常用橡胶⊙ω⊙、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料o⊙⊙ω⊙ ▼,因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制?!-!﹏▊。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下o⊙⊙ω⊙ ▼,于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球球阀)?!-!﹏▊。阀座密封圈在一定的接触压力作用下o⊙⊙ω⊙ ▼,局部地区发生弹塑变形?!-!﹏▊。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度o⊙⊙ω⊙ ▼,保证球阀的密封性能?!-!﹏▊。

又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成o⊙⊙ω⊙ ▼,故在选择球阀的结构和性能上o⊙⊙ω⊙ ▼,要考虑球阀的耐火和防火o⊙⊙ω⊙ ▼,特别是在石油⊙ω⊙、化工⊙ω⊙、冶金等部门o⊙⊙ω⊙ ▼,在易燃⊙ω⊙、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀o⊙⊙ω⊙ ▼,更应注意耐火和防火?!-!﹏▊。

通常o⊙⊙ω⊙ ▼,在双位调节⊙ω⊙、密封性能严格⊙ω⊙、泥浆⊙ω⊙、磨损⊙ω⊙、缩口通道⊙ω⊙、启闭动作迅速(1/4 转启闭)⊙ω⊙、高压截止(压差大)⊙ω⊙、低噪声⊙ω⊙、有气穴和气化现象⊙ω⊙、向大气少量渗漏o⊙⊙ω⊙ ▼,操作力矩小⊙ω⊙、流体阻力小的管路系统中o⊙⊙ω⊙ ▼,推荐使用球阀?!-!﹏▊。

yabo官网 球阀也适用于轻型结构⊙ω⊙、低压截止(压差小)⊙ω⊙、腐蚀性介质的管路系统中?!-!﹏▊。

在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用球阀?!-!﹏▊。

在冶金行业的氧气管路系统中o⊙⊙ω⊙ ▼,需使用经过严格脱脂处理的球阀?!-!﹏▊。

在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时o⊙⊙ω⊙ ▼,需使用全通径焊接式球阀?!-!﹏▊。

yabo官网 在要求具有调节性能时o⊙⊙ω⊙ ▼,需选用带V形开口的专用结构的球阀?!-!﹏▊。

在石油⊙ω⊙、石油化工⊙ω⊙、化工⊙ω⊙、电力⊙ω⊙、城市建设中o⊙⊙ω⊙ ▼,工作温度在 200℃ 以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀?!-!﹏▊。

7 球阀适用原则

  1. 石油⊙ω⊙、天然气的输送主管线⊙ω⊙、需要清扫管线的o⊙⊙ω⊙ ▼,又需埋设在地下的o⊙⊙ω⊙ ▼,选用全通经⊙ω⊙、全焊接结构的球阀;埋设在地上的o⊙⊙ω⊙ ▼,选择全通经焊接连接或法兰连接的球阀;支管o⊙⊙ω⊙ ▼,选用法兰连接⊙ω⊙、焊接连接o⊙⊙ω⊙ ▼,全通经或缩径的球阀?!-!﹏▊。
  2. 成品油的输送管线和贮存设备o⊙⊙ω⊙ ▼,选用法兰连接的球阀?!-!﹏▊。
  3. 城市煤气和天然气的管路上o⊙⊙ω⊙ ▼,选用法兰连接和内螺纹连接的浮动球阀?!-!﹏▊。
  4. 冶金系统中的氧气管路系统中o⊙⊙ω⊙ ▼,宜选用经过严格脱脂处理o⊙⊙ω⊙ ▼,法兰连接的固定球球阀?!-!﹏▊。
  5. 低温介质的管路系统和装置上o⊙⊙ω⊙ ▼,宜选用加上阀盖的低温球阀?!-!﹏▊。
  6. 炼油装置的催化裂化装置的管路系统上o⊙⊙ω⊙ ▼,可选用升降杆式球阀?!-!﹏▊。
  7. 化工系统的酸碱等腐蚀性介质的装置和管路系统中o⊙⊙ω⊙ ▼,宜选用奥氏体不锈钢制造的⊙ω⊙、聚四氟乙烯为阀座密封圈的全不锈钢球阀?!-!﹏▊。
  8. 冶金系统⊙ω⊙、电力系统⊙ω⊙、石化装置⊙ω⊙、城市供热系统中的高温介质的管路系统或装置上o⊙⊙ω⊙ ▼,可选用金属对金属密封球阀?!-!﹏▊。
  9. 需要进行流量调节时o⊙⊙ω⊙ ▼,可选用蜗轮蜗杆传动的⊙ω⊙、气动或电动的带 V 形开口的调节球阀?!-!﹏▊。

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