不銹鋼球閥
不銹鋼球閥用帶圓形通孔的球體作啟閉件,球體隨閥桿轉動,以實現啟閉動作的閥門。球閥是由旋塞閥演變而來，又稱球形旋塞閥。不銹鋼球閥的啟閉件作為一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度實現開啟和關閉的目的。
不銹鋼球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向，設計成V 形開口的球閥還具有良好的流量調節功能。 不銹鋼球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。球閥不僅結構簡單、密封性能好，而且在一定的公稱通經范圍內體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小，并且驅動力矩小，操作簡便、易實現快速啟閉，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質，而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。不銹鋼球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。
不銹鋼球閥是本世紀50年代問世的一種新型閥門。在短短的30多年里，是近十幾年來發展*快的閥門品種之一。特別是在美、德、日、法、意、西、英等工業發達國家，不銹鋼球閥的使用非常廣泛，使用品種和數量仍在繼續擴大，并向高溫、高壓、大口經、高密封性、長壽命、優良的調節性能以及一閥多功能方向發展，其可靠性及其他性能指標均達到較高水平，并已部分取代閘閥、截止閥、節流閥。它在航天、石油化工、長輸管線、輕工食品、建筑等許多方面都得到了廣泛的應用。這是因為，不銹鋼球閥與其它閥類相比，具有許多突出的優點。不銹鋼球閥的主要特點如下：
(1) 不銹鋼球閥流體阻力小，具有*低的流阻（實際上為零）
球閥一般有縮徑和不縮徑通道兩種結構。無論那種結構，球閥的流阻系數都比較小。特別是所謂全流量型，即不縮徑的球閥，由于其通道直徑等于管道內徑，局部阻力損失只有同等長度管道的摩擦阻力，即在所有閥門中，這種球閥的流阻*小。在火箭發射及其試驗系統中，要求輸送管道的阻力越小越好。減少管路系統的阻力有兩個途徑：一是降低流體流速，為此需要增大管徑和閥門通徑，這對于管路系統的經濟性往往會產生不利的影響，特別對低溫輸送系統(液氫)是極為不利的；一是減小閥門的局部阻力，因此，球閥自然就成了*佳選擇。
(2) 不銹鋼球閥啟閉開關迅速、方便。
由于球閥在一般情況下只需手柄轉動90°就完成了全開或全關動作，很容易實現快速啟閉。可實現快速啟閉，某些結構的啟閉時間僅為0.05～0.1s，以保證能用于試驗臺的自動化系統中。快速啟閉閥門時，操作無沖擊。
(3) 不銹鋼球閥密封性能好。
目前，絕大多數球閥的閥座都是用聚四氟乙烯等彈性材料制造，金屬與非金屬材料組成的密封副，通常稱為軟密封。一般說來，軟密封的密封性容易保證，而且對密封表面的加工精度與表面粗糙度要求也不很高。
(4) 不銹鋼球閥使用壽命長。
由于聚四氟乙烯有良好的自潤滑性，與球體的摩擦磨損小，而且由于球體加工工藝的改進，使粗糙度降低，從而提高了球閥的使用壽命。據報道，美國W-K-M公司在試驗室內對球閥進行壽命試驗，開關次數超過10萬次。
(5) 不銹鋼球閥可靠性高主要是因為：
①球體與閥座一對密封副不會發生擦傷、急劇磨損等故障，在工作時不會卡住（在無潤滑劑時），故能可靠地應用與腐蝕性介質和低沸點液體中。；
②內裝式閥桿結構，消除了閥桿在流體壓力作用下可能因填料壓蓋松開而飛出的事故隱患；
③采用防靜電、耐火結構的球閥，適用于輸送石油、天然氣、煤氣的管線。
(6) 閥體內通道平整光滑更適于輸送粘性流體．漿液，以及固體顆粒。
(7) 因在工作時不會卡住（在無潤滑劑時），故能可靠地應用與腐蝕性介質和低沸點液體中。
(8) 球型關閉件能在位置上自動定位，并能承受關閉時的高壓差。
(9) 在較大地壓力和溫度范圍內，能實現完全雙向密封。
(10) 在全開和全閉時，球體和閥座的密封面與介質隔離，因此高速通過閥門的介質不會引起密封面的侵蝕。
(11) 結構緊湊、重量輕，可以認為它時用于低溫介質系統的*合理的閥門結構。
(12) 閥體對稱，尤其時焊接閥體結構，能很好地承受來自管道的應力。
(13) 全焊接閥體的球閥，可以直埋于地下，使閥門內件不受侵蝕，*高使用壽命可達30 年，是石油、天然氣管線*理想的閥門。
浮動球閥主要特點是球體無支撐軸，球體被兩閥座夾持其中呈“浮動”狀態，它在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向。浮動球閥主要特點的閥座密封設計、可靠的倒密封閥封桿、防火靜電功能、自動泄壓和鎖定裝置等結構特點。
適用于：化工，石油，天然氣，冶金，等行業及含硫化氫介質，雜質多，腐蝕嚴重的天然氣長輸管線。
浮動球閥的主要結構特點為：
1.閥門設有開、關位置指示；
浮動式球閥的球、閥桿、手柄是一個裝配單元，閥桿頭部采用扁方結構，由手柄所處位置容易辨別出是閥門處于開位置或關位置。當手柄或閥桿頭部的扁方與管線平行時，閥門處于全開位置；當手柄或閥桿頭部的扁方與管線垂直時．閥門處于全關位置。
2.鎖定裝置；
為防止誤操作閥門．在閥門的全開和全關位置可用掛鎖鎖定閥門。
3.閥桿防飛結構；
當介質通過閥門時，閥體中腔的壓力可能將閥桿推出。為防止這種情況發生，在閥桿下部設置閥桿防飛結構。
4.防靜電裝置；
軟密封球閥設計了防靜電裝置和防火結構。當發生火災時，一旦閥座被燒???，球體將直接和閥體上的金屬面接觸，從而阻止介質大量從燒損的閥座處泄漏。
5.防火結構；
6.獨特閥座密封結構；
多年的球閥制造經驗與國外先進技術的結合而設計的雙線密封，可自然泄壓閥座，能保證壽、低壓及真空狀態下的完全密封。
7.中法蘭（閥體與左體連接部）無外漏結構。
浮動球閥根據不同的使用要求，以殼體材料為基礎分為：普通碳鋼系列（WCB&A105)；不銹鋼系列(304,316);低溫鋼系列(LCB,LCC);抗硫系列等。
浮動式球閥適合一般工業使用。
浮動球閥參考力矩
下表和圖形扭矩供選擇驅動裝置參考。根據介質的特性，內件及閥門的開啟頻率尚需作額外因素考慮。使用防腐內件的閥門，用于清潔潤滑介質，扭矩可降低20%。而對于苛刻介質，如料漿、顆粒性介質，以及用于塘棲，扭矩可能要增加50%。
結構特點
浮動球閥系我公司在消化吸收國內外先進技術的基礎上生產出的優良產品，它具有更新的設計特點，能滿足一般工業標準的**和方便需要。
手動浮動不銹鋼球閥的開、關指示
球體、閥桿、手柄是閥門的運動部件，是一個裝配單元，閥桿頭部采用扁方結構，能從手柄所處位置很容易辨出閥門是處于開啟位置或關閉位置。當手柄或閥桿扁方與管道軸線平行時，閥門處于開啟位置；當手柄或閥桿扁方與管道軸線垂直時，閥門處于關閉位置；
閥門鎖定裝置
為防止誤操作閥門，在閥門的全開和全關位置可用鎖鎖定閥門，特別是安裝中野外的閥門或當工藝流程不允許開或關閥門時，為防止其他人員錯誤操作閥門，將閥門位置鎖定是很重要的。因此根據用戶的需要在閥門設計時加裝帶鎖孔定位片可滿足用戶的工藝要求。
3、閥桿防飛出結構
當介質通過閥門時，閥體中腔的壓力可能將閥桿推出（或者在維修閥門時，如果中腔有壓力，拆卸閥門時閥桿、介質容易飛出，誤傷人員）。為防止這種情況發生，在閥桿下部設置一凸臺結構。這樣，即使火災時，填料、止推軸承被燒損或或其它原因引起填料等損壞，閥體內的介質壓力將使閥桿凸臺與閥體上密封面緊密接觸，防止介質大量從損壞的填料部位外泄露。
4、防靜電裝置
當操作閥門時，由于球體和聚四氟乙烯等非金屬材料閥座之間的摩擦，會產生靜電電荷并聚集在球體上。為防止產生靜電火花，特在閥門上設置防靜電裝置，將聚集在球體上的電荷通過球體與閥桿、閥桿與閥體之間的靜電通道導出。
5、防火結構
當發生火災時，填料、閥座等非金屬（非防火材料）將被燒壞，大量泄露的介質可能會更加促使火勢蔓延、擴大，這時閥門的防火結構可阻擋介質大量泄漏。如圖，一旦閥座被燒損，球體將直接與閥體上的金屬面接觸，從而阻止介質大量從燒損的閥座處泄露。防火防靜電的結構設計應符合API607、JB/T6899和BS6755**部分的要求。
6、中部法蘭無外部結構閥體與閥體的聯接部位是靠墊片密封，為防止由于火災、高溫或震動等因素引起的該處密封泄露，特設計為閥體與左體金屬-金屬接觸，形成止口法蘭，保證無外漏。
可靠的閥座密封結構
公司多年來的球閥制造經驗與國際先進技術的結合而設計的雙線密封結構，可自然泄礦井閥座，能保證高、低壓和真空狀態下的可靠密封。當介質壓力運行在低壓區時，閥座密封圈與球體接觸面積較小，故有較大的密封比壓，確保閥座可靠密封。當介質壓力運行在較高位時，閥座密封圈與球體接觸面積增大，故閥座密封圈能承受較大的介質推力而不會損壞。
對于工作壓力很低的球閥，考慮到介質壓力不能確保閥座的可靠密封，而預緊力長期使用后會衰減，故對于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用板簧加載的閥座密封結構，確保球閥長期可靠的密封。
中、高溫球閥的閥座密封結構，采用對位聚苯作為密封圈可用于300℃的溫度，而采用金屬密封耐高溫組合材料結構設計的球閥可用于更高的溫度。這種結構具用單向密封功能。
自動泄壓結構當滯留在閥門中腔的介質由于管道系統壓力和介質溫度等因素引起的變化，從而出現中腔壓力異常升高時，中腔介質能依靠本身的推力推動閥座而自動泄壓，從而確保閥體的**。
全徑和縮徑我公司不銹鋼球閥有全徑和縮徑兩個系列，以滿足用戶的不同需要。全通徑不銹鋼球閥的通道內徑與管線一致，流體阻力*小，并便于管道清掃。而縮徑系列球閥的重量只有相同口徑全通徑不銹鋼球閥的70%左右，能有效降低成本和價格，而其流體阻力系數只有口徑截止閥的1/7左右，故不銹鋼球閥在國外得到廣泛的應用。
部件材質
|
1密封圈
|
PTFE 特種聚四氟乙烯
|
|
2球體
|
00Cr18Ni10 0Cr18Ni9 2Cr13 00Cr17Ni14Mo2 00Cr22Ni5Mo3N
|
|
3閥體材料
|
CF3M WCB CF8 CF3 CF8M ZG00Cr22Ni5Mo3N
|
|
4雙頭螺栓
|
0Cr18Ni9 35CrMoA 0Cr17Ni12Mo2
|
|
5螺母
|
45 0Cr18Ni9 0Cr17Ni12Mo2
|
|
6閥蓋
|
WCB CF8M CF8 ZG00Cr22Ni5Mo3N CF3M
|
|
7墊片
|
PTFE 石墨+金屬材料
|
|
8填料
|
PTFE 石墨
|
|
9螺釘
|
45 0Cr17Ni12Mo2 0Cr18Ni9
|
|
10閥桿
|
00Cr22Ni5Mo3N 0Cr18Ni9 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 2Cr13
|
|
11填料壓蓋
|
CF3M CF8 WCB CF8M CF3 ZG00Cr22Ni5Mo3N
|
|
12擋圈
|
65Mn
|
|
13手柄
|
WCB
|
|
14定位片
|
CF8 CF3 CF8M WCB ZG00Cr22Ni5Mo3N CF3M
|
適用標準
設計標準GB/T 12237-1989
連接標準*JB/T 79
試驗標準GB/T 13927-2008
結構長度標準GB/T 12221
主要材料標準GB 1220 GB/T 12229-1989
中法蘭螺栓標準GB 901-88
主要外形尺寸和連接尺寸
PN1.6MPa 主要連接尺寸 單位：mm
|
公稱通徑DN
|
15
|
20
|
25
|
32
|
40
|
50
|
65
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200
|
|
L
|
130
|
140
|
150
|
165
|
180
|
200
|
220
|
250
|
280
|
320
|
360
|
400
|
|
H
|
59
|
63
|
75
|
85
|
95
|
107
|
142
|
152
|
178
|
252
|
272
|
342
|
|
W
|
130
|
130
|
160
|
180
|
230
|
230
|
400
|
400
|
650
|
1050
|
1050
|
1410
|
PN2.5MPa 主要連接尺寸 單位：mm
|
公稱通徑DN
|
15
|
20
|
25
|
32
|
40
|
50
|
65
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200
|
|
L
|
130
|
140
|
150
|
165
|
180
|
200
|
220
|
250
|
320
|
400
|
400
|
550
|
|
H
|
59
|
63
|
75
|
97
|
107
|
142
|
152
|
178
|
252
|
272
|
342
|
345
|
|
W
|
130
|
130
|
160
|
230
|
230
|
400
|
400
|
700
|
1100
|
1100
|
1500
|
1500
|
PN4.0MPa 主要連接尺寸 單位：mm
|
公稱通徑DN
|
15
|
20
|
25
|
32
|
40
|
50
|
65
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200
|
|
L
|
130
|
140
|
150
|
180
|
200
|
220
|
250
|
280
|
320
|
400
|
400
|
400
|
|
H
|
59
|
63
|
75
|
85
|
95
|
107
|
142
|
152
|
178
|
252
|
272
|
342
|
|
W
|
130
|
130
|
160
|
230
|
230
|
400
|
400
|
700
|
1100
|
1100
|
1500
|
1500
|
美標（ANSI）：PN 150LB（磅） 單位：mm
|
公稱通徑
|
L
|
D
|
D1
|
D2
|
b
|
f
|
z-Φd
|
H
|
|
in
|
DN
|
|
1/2"
|
15
|
108
|
89
|
60.5
|
35
|
10
|
1.6
|
4-Φ15
|
55
|
|
3/4"
|
20
|
117
|
98
|
70
|
43
|
11
|
1.6
|
4-Φ15
|
55
|
|
1"
|
25
|
127
|
108
|
79.5
|
51
|
12
|
1.6
|
4-Φ15
|
70
|
|
1 1/4"
|
32
|
140
|
117
|
89
|
64
|
13
|
1.6
|
4-Φ15
|
75
|
|
1 1/2"
|
40
|
165
|
127
|
98.5
|
73
|
15
|
1.6
|
4-Φ15
|
90
|
|
2"
|
50
|
178
|
152
|
120.5
|
92
|
16
|
1.6
|
4-Φ19
|
104
|
|
2 1/2"
|
65
|
190
|
178
|
139.5
|
105
|
18
|
1.6
|
4-Φ19
|
153
|
|
3"
|
80
|
203
|
190
|
152.5
|
127
|
19
|
1.6
|
4-Φ19
|
187
|
|
4"
|
100
|
229
|
229
|
190.5
|
157
|
24
|
1.6
|
8-Φ19
|
206
|
|
5"
|
125
|
356
|
254
|
216
|
186
|
24
|
1.6
|
8-Φ22
|
252
|
|
6"
|
150
|
394
|
279
|
241.5
|
216
|
26
|
1.6
|
8-Φ22
|
244
|
|
8"
|
200
|
457
|
343
|
298.5
|
270
|
29
|
1.6
|
8-Φ22
|
283
|
|
10"
|
250
|
253
|
406
|
362
|
324
|
31
|
1.6
|
12-Φ25
|
345
|
美標（ANSI）：PN 300LB（磅） 單位：mm
|
公稱通徑
|
L
|
D
|
D1
|
D2
|
b
|
f
|
z-Φd
|
H
|
|
in
|
DN
|
|
1/2"
|
15
|
140
|
95
|
66.5
|
35
|
15
|
1.6
|
4-Φ15
|
55
|
|
3/4"
|
20
|
152
|
117
|
82.5
|
43
|
16
|
1.6
|
4-Φ19
|
55
|
|
1"
|
25
|
165
|
124
|
89
|
51
|
18
|
1.6
|
4-Φ19
|
70
|
|
1 1/4"
|
32
|
178
|
133
|
98.5
|
64
|
19
|
1.6
|
4-Φ19
|
75
|
|
1 1/2"
|
40
|
190
|
156
|
114.5
|
73
|
21
|
1.6
|
4-Φ22
|
90
|
|
2"
|
50
|
216
|
165
|
127
|
92
|
23
|
1.6
|
8-Φ19
|
104
|
|
2 1/2"
|
65
|
241
|
190
|
149
|
105
|
26
|
1.6
|
8-Φ22
|
153
|
|
3"
|
80
|
283
|
210
|
168.5
|
127
|
29
|
1.6
|
8-Φ22
|
187
|
|
4"
|
100
|
305
|
254
|
200
|
157
|
32
|
1.6
|
8-Φ22
|
206
|
|
5"
|
125
|
381
|
279
|
235
|
186
|
35
|
1.6
|
8-Φ22
|
252
|
|
6"
|
150
|
403
|
318
|
270
|
216
|
37
|
1.6
|
12-Φ22
|
244
|
|
8"
|
200
|
502
|
381
|
330
|
270
|
42
|
1.6
|
12-Φ25
|
283
|
|
10"
|
250
|
568
|
445
|
387.5
|
324
|
48
|
1.6
|
16-Φ29
|
345
|
美標（ANSI）：PN 600LB（磅） 單位：mm
|
公稱通徑
|
L
|
D
|
D1
|
D2
|
b
|
f
|
z-Φd
|
H
|
|
in
|
DN
|
|
1/2"
|
15
|
165
|
95
|
66.5
|
35
|
15
|
6.4
|
4-Φ15
|
55
|
|
3/4"
|
20
|
190
|
117
|
82.5
|
43
|
16
|
6.4
|
4-Φ19
|
55
|
|
1"
|
25
|
216
|
124
|
89
|
51
|
18
|
6.4
|
4-Φ19
|
70
|
|
1 1/4"
|
32
|
229
|
133
|
98.5
|
64
|
21
|
6.4
|
4-Φ19
|
75
|
|
1 1/2"
|
40
|
241
|
156
|
114.5
|
73
|
23
|
6.4
|
4-Φ22
|
90
|
|
2"
|
50
|
292
|
165
|
127
|
92
|
26
|
6.4
|
8-Φ19
|
104
|
|
2 1/2"
|
65
|
330
|
190
|
149
|
105
|
29
|
6.4
|
8-Φ22
|
153
|
|
3"
|
80
|
356
|
210
|
168.5
|
127
|
32
|
6.4
|
8-Φ22
|
187
|
|
4"
|
100
|
432
|
273
|
216
|
157
|
38
|
6.4
|
8-Φ25
|
206
|
|
6"
|
150
|
559
|
356
|
292
|
216
|
48
|
6.4
|
12-Φ29
|
244
|
適用介質和溫度
|
閥門主體材料
|
適用介質
|
適用溫度
|
|
P(CF8)
|
硝酸類
|
150°
|
|
PL(CF3)
|
強氧化性介質
|
150°
|
|
R(CF8M)
|
醋酸類
|
150°
|
|
RL(CF3M)
|
尿素等腐蝕類
|
150°
|
性能與規范
|
公稱壓力
（LB）
|
試驗壓力（Mpa）
|
|
強度試驗
|
密封試驗
|
上密封試驗
|
氣密封試驗
|
|
150
|
3.0
|
2.2
|
2.2
|
0.6
|
|
300
|
7.5
|
5.5
|
5.5
|
0.6
|
|
600
|
15.0
|
11.0
|
11.0
|
0.6
|
應用與維護
浮動球閥的操作扭矩
軟密封浮動式不銹鋼球閥的操作扭矩是基于常溫、清潔介質計算的。對于高溫、低溫工況及非清潔的介質，會導致閥門操作扭矩的增大。下表軟密封浮動不銹鋼球閥的操作扭矩供驅動裝置的選型時參考。
|
公稱通徑(mm)
|
軟密封浮動球閥的操作扭矩(N.m)
|
|
1.6MPa
|
2.5MPa
|
4.0MPa
|
6.3MPa
|
10.0MPa
|
|
15
|
5
|
6
|
8
|
15
|
18
|
|
20
|
7
|
8
|
12
|
25
|
31
|
|
25
|
12
|
14
|
24
|
42
|
55
|
|
40
|
25
|
30
|
40
|
75
|
120
|
|
50
|
35
|
50
|
62
|
92
|
160
|
|
65
|
55
|
72
|
100
|
172
|
320
|
|
80
|
80
|
122
|
150
|
260
|
440
|
|
100
|
130
|
170
|
260
|
380
|
750
|
|
125
|
250
|
310
|
530
|
--
|
--
|
|
150
|
470
|
590
|
880
|
--
|
--
|
|
200
|
850
|
1080
|
1760
|
--
|
--
|
閥門在啟閉過程中, 所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的, 其*大值是在關閉的*終瞬時或開啟的*初瞬時。對有些特殊工況啟閉過程的速度有特殊要求。
閥門的扭矩計算具體是：二分之一閥門口徑的平方×3.14得出是閥板的面積，再乘以所承壓力（即閥門工作壓力）得出軸所承受的靜壓力，乘以磨擦系數（去查表一般鋼鐵的磨擦系數取0.1，鋼對橡膠的磨擦系數取0.15），乘以軸徑除以1000即得閥門的扭矩數，單位為牛·米，電動裝置和氣動執行器參考**值取閥門扭矩的1.5倍。
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