LNG(-162℃)或液氫(-253℃)儲運(yùn)系統(tǒng)中,固定球閥需解決低溫脆性、熱收縮差異及密封失效問題:閥體材料:ASTMA352LC3低溫碳鋼(-101℃沖擊功≥27J)或奧氏體不銹鋼(SS316L);球體處理:深冷工藝(-196℃×8h)穩(wěn)定金相組織,減少低溫形變;密封系統(tǒng):主密封采用金屬對金屬硬密封(表面粗糙度Ra≤0.4μm),次密封填充玻璃纖維增強(qiáng)PTFE(耐溫-200℃~+200℃);測試驗(yàn)證:依據(jù)BS6364標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行-196℃低溫循環(huán)測試,啟閉扭矩波動范圍≤±15%。例如,北極YamalLNG項(xiàng)目采用的Class600固定球閥,在-196℃下經(jīng)2000次啟閉后,泄漏率仍低于1×10??m3/s。球閥是一種通過旋轉(zhuǎn)球體來控制介質(zhì)流動的閥門裝置。陜西T型三通球閥
工業(yè)球閥具有多項(xiàng)突出的性能優(yōu)勢:首先,其流阻系數(shù)極小,全通徑設(shè)計(jì)的流道幾乎不會產(chǎn)生額外壓力損失;其次,啟閉速度快,*需旋轉(zhuǎn)90度即可完成操作,特別適合需要快速切斷的工況;再次,密封性能優(yōu)異,軟密封球閥可達(dá)零泄漏標(biāo)準(zhǔn),金屬密封球閥則能適應(yīng)高溫高壓環(huán)境;此外,其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,便于安裝和維護(hù)。這些優(yōu)勢使其在各類工業(yè)管道系統(tǒng)中成為優(yōu)先閥門類型,尤其適用于需要頻繁操作的場合。在選擇工業(yè)球閥時(shí)需要考慮多個關(guān)鍵因素:工作壓力等級需符合系統(tǒng)要求,常見有PN16至PN420多個等級;介質(zhì)特性決定材質(zhì)選擇,腐蝕性介質(zhì)需采用不銹鋼或特種合金;溫度范圍影響密封材料的選擇,高溫工況需使用金屬硬密封;操作頻率決定驅(qū)動方式,頻繁操作建議選用電動或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。此外,還需考慮連接方式(法蘭、螺紋或焊接)、防火要求、防爆等級等特殊需求。正確的選型可確保閥門長期穩(wěn)定運(yùn)行,降低維護(hù)成本。寧夏三片式球閥V型球閥的V型切口設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)精確流量調(diào)節(jié)。
600℃高溫?zé)煔馇蜷y采用碟簧加載閥座,補(bǔ)償熱膨脹差異。關(guān)鍵技術(shù)包括:鉻鉬鋼閥體(ASTM A217 WC9);球體表面等離子噴涂Al2O3(厚度0.3mm);石墨填料系統(tǒng)(耐溫650℃)。根據(jù)API 607標(biāo)準(zhǔn),閥門需通過防火測試(30分鐘650℃燃燒)。某電廠煙氣處理系統(tǒng)的DN400球閥,采用熱屏障設(shè)計(jì),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)溫度控制在80℃以下。10-6Pa超高真空球閥采用全金屬密封(無聚合物材料)。關(guān)鍵技術(shù)包括:刀口密封設(shè)計(jì)(法蘭面Ra≤0.05μm);高溫烘烤結(jié)構(gòu)(耐受350℃除氣);磁力傳動裝置(消除軸封泄漏)。根據(jù)ASTM E2971標(biāo)準(zhǔn),泄漏率需<1×10-12Pa·m3/s。某空間模擬裝置的DN100球閥,采用銅密封墊和精磨球體,使真空度保持在5×10-7Pa以上。
浮動球閥(Floating Ball Valve)的球體在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生軸向位移,壓緊下游閥座實(shí)現(xiàn)密封。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:球體*通過閥桿單點(diǎn)固定,上游側(cè)留有活動間隙(約0.5~1.0mm)。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),介質(zhì)壓力推動球體向下游閥座移動,形成自緊式密封。該設(shè)計(jì)簡單可靠,適用于DN50以下、PN40以下工況,但高壓下可能因球**移過大導(dǎo)致操作扭矩激增,需限制使用壓力。 分體式閥體(Split Body)由左右兩片或三片法蘭通過螺栓固定,便于內(nèi)部組件維修更換,適用于DN50以上口徑,但承壓能力受連接面密封限制(比較高PN100);一體式閥體(One-Piece Body)采用整體鍛造或鑄造工藝,無中法蘭泄漏風(fēng)險(xiǎn),可承受PN160~PN420高壓,但維修時(shí)需從管道拆卸,常見于化工高壓反應(yīng)系統(tǒng)。例如,API 6D標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,Class 1500及以上閥門必須采用一體式結(jié)構(gòu)以確保完整性。對焊連接適用于高壓管道系統(tǒng)。
氣體球閥是專門用于控制各類氣體介質(zhì)的關(guān)鍵管道設(shè)備,其設(shè)計(jì)必須滿足嚴(yán)格的密封性和安全性要求。這類閥門通常采用浮動球或固定球結(jié)構(gòu),閥體材質(zhì)根據(jù)氣體特性可選用碳鋼、不銹鋼或特種合金。密封系統(tǒng)采用多層次設(shè)計(jì),包括主密封(金屬對金屬或軟密封)和輔助密封(如O型圈或石墨填料)。氣體球閥的***特點(diǎn)是低流阻設(shè)計(jì),全通徑結(jié)構(gòu)的Cv值可達(dá)同等口徑閘閥的3-5倍,特別適合大流量氣體輸送。為防止氣體泄漏,閥桿采用防吹出結(jié)構(gòu)(Anti-blowout stem),并配備雙重填料密封。根據(jù)應(yīng)用場景不同,氣體球閥的工作壓力范圍可從真空(10-3Pa)到高壓(42MPa),溫度適應(yīng)范圍從**溫(-196℃)到高溫(600℃)。頂裝式球閥可在不拆卸閥門的情況下更換內(nèi)部零件。山東半夾套球閥
注脂系統(tǒng)可延長球閥的維護(hù)周期。陜西T型三通球閥
球閥(Ball Valve)是一種通過旋轉(zhuǎn)球體來控制流體通斷的閥門,其**部件是一個帶圓形通孔的球體。當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度時(shí),通孔與管道對齊即開啟,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于閥桿的機(jī)械傳動,通常通過手柄、齒輪或氣動執(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的耐溫性和使用的壽命。陜西T型三通球閥