球閥(Ball Valve)是一種通過(guò)旋轉(zhuǎn)球體來(lái)控制流體通斷的閥門(mén),其**部件是一個(gè)帶圓形通孔的球體。當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度時(shí),通孔與管道對(duì)齊即開(kāi)啟,垂直時(shí)即關(guān)閉。這種設(shè)計(jì)使其具備快速啟閉、低流阻和高密封性特點(diǎn),適用于高壓、高溫及腐蝕性介質(zhì)。球閥的工作原理依賴(lài)于閥桿的機(jī)械傳動(dòng),通常通過(guò)手柄、齒輪或氣動(dòng)執(zhí)行器操作,廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理等領(lǐng)域。其密封材料(如PTFE、金屬硬密封)的選擇直接影響閥門(mén)的耐溫性和使用的壽命。金屬密封球閥的壽命通常超過(guò)10萬(wàn)次啟閉。甘肅對(duì)夾式球閥
根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能,工業(yè)球閥主要分為浮動(dòng)球閥、固定球閥、V型調(diào)節(jié)球閥和三通球閥。浮動(dòng)球閥依靠介質(zhì)壓力推動(dòng)球體壓緊閥座,適用于中小口徑(DN≤200)和低壓系統(tǒng)(PN≤40),常見(jiàn)于市政供水或低壓蒸汽管網(wǎng);固定球閥通過(guò)上下支撐軸分散介質(zhì)推力,適用于高壓(PN100~PN420)和大口徑管道(DN≥300),如天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)或煉廠(chǎng)反應(yīng)裝置;V型球閥的切口設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)精確流量調(diào)節(jié),適用于漿料或高粘度介質(zhì);三通球閥(L型/T型)用于分流或合流控制,如化工多路反應(yīng)系統(tǒng)。選型時(shí)需綜合考慮壓力等級(jí)、介質(zhì)特性、溫度范圍及操作頻率。三片式球閥耐高溫高壓球閥,電力、冶金高溫高壓工況的克星。
高壓氣體工況(如CNG加氣站、儲(chǔ)氣井)對(duì)球閥提出更高要求:閥體采用整體鍛造工藝,消除焊接薄弱點(diǎn);球體表面進(jìn)行超精加工(Ra≤0.1μm)并鍍硬鉻,摩擦系數(shù)降低至0.05;雙向金屬密封設(shè)計(jì),在壓力波動(dòng)時(shí)保持穩(wěn)定密封;防火安全結(jié)構(gòu)符合API 607標(biāo)準(zhǔn),在火災(zāi)情況下仍能維持密封。某20MPa儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目中,Class 1500球閥采用上述技術(shù),實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)次啟閉零泄漏。智能型高壓氣體球閥還配備壓力傳感器和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊,實(shí)時(shí)監(jiān)控閥門(mén)狀態(tài)的更新以及其他領(lǐng)域的介質(zhì)
固定球閥(Trunnion Mounted Ball Valve)的**特征在于球體通過(guò)上下兩根剛性支撐軸(Trunnion)固定在閥體內(nèi),形成雙點(diǎn)機(jī)械約束。這種設(shè)計(jì)將介質(zhì)壓力產(chǎn)生的側(cè)向推力分散至閥體與支撐軸,***降低操作扭矩(較浮動(dòng)球閥減少40%~60%)。在高壓工況(如PN420/Class 2500)下,球體與閥座間通過(guò)碟形彈簧預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)初始密封,介質(zhì)壓力進(jìn)一步強(qiáng)化密封接觸應(yīng)力。例如,某天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)項(xiàng)目中,DN600固定球閥在9.0 MPa壓力下的啟閉扭矩*2800 N·m,而同等工況浮動(dòng)球閥需4800 N·m。根據(jù)API 6D標(biāo)準(zhǔn),固定球閥需通過(guò)4倍額定壓力的殼體強(qiáng)度測(cè)試,確保支撐軸與閥體連接處無(wú)塑性變形。
球閥的工作原理基于球體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體的通斷或調(diào)節(jié)的。當(dāng)球體的通孔與管道軸線(xiàn)對(duì)齊時(shí),閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài),流體可自由通過(guò)的;當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度,通孔與管道垂直時(shí),閥門(mén)關(guān)閉,完全阻斷流體。這種“全開(kāi)全關(guān)”的特性使其非常適合需要快速切斷的工況。球閥的操作方式多樣,包括手動(dòng)(手柄或齒輪箱)、氣動(dòng)、電動(dòng)或液動(dòng)。手動(dòng)球閥適用于小口徑和低壓系統(tǒng),而自動(dòng)化控制的球閥則廣泛應(yīng)用于需要遠(yuǎn)程操作或頻繁調(diào)節(jié)的工業(yè)的流程中。閥座材料有PTFE、PEEK、金屬等多種選擇。球閥推薦
注脂系統(tǒng)可延長(zhǎng)球閥的維護(hù)周期。甘肅對(duì)夾式球閥
在含硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)等腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中,球閥需特殊設(shè)計(jì):閥內(nèi)件采用Inconel 625或雙相鋼2205,耐CL-應(yīng)力腐蝕;閥桿采用波紋管密封或雙重填料函,防止有毒介質(zhì)外泄;注脂系統(tǒng)配置**抗硫潤(rùn)滑脂(如Molykote 333)。對(duì)于含砂介質(zhì)(如頁(yè)巖氣),球體與閥座表面噴涂碳化鎢(硬度≥70HRC),并設(shè)置自清潔刃口。海底管道球閥還需考慮3000m水壓下的承壓能力,采用鈦合金閥體并配備ROV操作接口。某深海油氣田項(xiàng)目中,10" Class 1500水下球閥成功通過(guò)API 17D測(cè)試,在2℃/min的溫度驟變下保持性能穩(wěn)定。甘肅對(duì)夾式球閥