不锈钢球阀
不锈钢球阀用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀是由旋塞阀演变而来，又称球形旋塞阀。不锈钢球阀的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90度实现开启和关闭的目的。
不锈钢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。 不锈钢球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、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，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。不锈钢球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
不锈钢球阀是本世纪50年代问世的一种新型阀门。在短短的30多年里，是近十几年来发展*快的阀门品种之一。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家，不锈钢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、大口经、高密封性、长寿命、优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。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用。这是因为，不锈钢球阀与其它阀类相比，具有许多突出的优点。不锈钢球阀的主要特点如下：
(1) 不锈钢球阀流体阻力小，具有*低的流阻（实际上为零）
球阀一般有缩径和不缩径通道两种结构。无论那种结构，球阀的流阻系数都比较小。特别是所谓全流量型，即不缩径的球阀，由于其通道直径等于管道内径，局部阻力损失只有同等长度管道的摩擦阻力，即在所有阀门中，这种球阀的流阻*小。在火箭发射及其试验系统中，要求输送管道的阻力越小越好。减少管路系统的阻力有两个途径：一是降低流体流速，为此需要增大管径和阀门通径，这对于管路系统的经济性往往会产生不利的影响，特别对低温输送系统(液氢)是极为不利的；一是减小阀门的局部阻力，因此，球阀自然就成了*佳选择。
(2) 不锈钢球阀启闭开关迅速、方便。
由于球阀在一般情况下只需手柄转动90°就完成了全开或全关动作，很容易实现快速启闭。可实现快速启闭，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。快速启闭阀门时，操作无冲击。
(3) 不锈钢球阀密封性能好。
目前，绝大多数球阀的阀座都是用聚四氟乙烯等弹性材料制造，金属与非金属材料组成的密封副，通常称为软密封。一般说来，软密封的密封性容易保证，而且对密封表面的加工精度与表面粗糙度要求也不很高。
(4) 不锈钢球阀使用寿命长。
由于聚四氟乙烯有良好的自润滑性，与球体的摩擦磨损小，而且由于球体加工工艺的改进，使粗糙度降低，从而提高了球阀的使用寿命。据报道，美国W-K-M公司在试验室内对球阀进行寿命试验，开关次数超过10万次。
(5) 不锈钢球阀可靠性高主要是因为：
①球体与阀座一对密封副不会发生擦伤、急剧磨损等故障，在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用与腐蚀性介质和低沸点液体中。；
②内装式阀杆结构，消除了阀杆在流体压力作用下可能因填料压盖松开而飞出的事故隐患；
③采用防静电、耐火结构的球阀，适用于输送石油、天然气、煤气的管线。
(6) 阀体内通道平整光滑更适于输送粘性流体．浆液，以及固体颗粒。
(7) 因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用与腐蚀性介质和低沸点液体中。
(8) 球型关闭件能在位置上自动定位，并能承受关闭时的高压差。
(9) 在较大地压力和温度范围内，能实现完全双向密封。
(10) 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。
(11) 结构紧凑、重量轻，可以认为它时用于低温介质系统的*合理的阀门结构。
(12) 阀体对称，尤其时焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力。
(13) 全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀，*高使用寿命可达30 年，是石油、天然气管线*理想的阀门。
浮动球阀主要特点是球体无支撑轴，球体被两阀座夹持其中呈“浮动”状态，它在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向。浮动球阀主要特点的阀座密封设计、可靠的倒密封阀封杆、防火静电功能、自动泄压和锁定装置等结构特点。
适用于：化工，石油，天然气，冶金，等行业及含硫化氢介质，杂质多，腐蚀严重的天然气长输管线。
浮动球阀的主要结构特点为：
1.阀门设有开、关位置指示；
浮动式球阀的球、阀杆、手柄是一个装配单元，阀杆头部采用扁方结构，由手柄所处位置容易辨别出是阀门处于开位置或关位置。当手柄或阀杆头部的扁方与管线平行时，阀门处于全开位置；当手柄或阀杆头部的扁方与管线垂直时．阀门处于全关位置。
2.锁定装置；
为防止误操作阀门．在阀门的全开和全关位置可用挂锁锁定阀门。
3.阀杆防飞结构；
当介质通过阀门时，阀体中腔的压力可能将阀杆推出。为防止这种情况发生，在阀杆下部设置阀杆防飞结构。
4.防静电装置；
软密封球阀设计了防静电装置和防火结构。当发生火灾时，一旦阀座被烧���，球体将直接和阀体上的金属面接触，从而阻止介质大量从烧损的阀座处泄漏。
5.防火结构；
6.独特阀座密封结构；
多年的球阀制造经验与国外先进技术的结合而设计的双线密封，可自然泄压阀座，能保证寿、低压及真空状态下的完全密封。
7.中法兰（阀体与左体连接部）无外漏结构。
浮动球阀根据不同的使用要求，以壳体材料为基础分为：普通碳钢系列（WCB&A105)；不锈钢系列(304,316);低温钢系列(LCB,LCC);抗硫系列等。
浮动式球阀适合一般工业使用。
浮动球阀参考力矩
下表和图形扭矩供选择驱动装置参考。根据介质的特性，内件及阀门的开启频率尚需作额外因素考虑。使用防腐内件的阀门，用于清洁润滑介质，扭矩可降低20%。而对于苛刻介质，如料浆、颗粒性介质，以及用于塘栖，扭矩可能要增加50%。
结构特点
浮动球阀系我公司在消化吸收国内外先进技术的基础上生产出的优良产品，它具有更新的设计特点，能满足一般工业标准的**和方便需要。
手动浮动不锈钢球阀的开、关指示
球体、阀杆、手柄是阀门的运动部件，是一个装配单元，阀杆头部采用扁方结构，能从手柄所处位置很容易辨出阀门是处于开启位置或关闭位置。当手柄或阀杆扁方与管道轴线平行时，阀门处于开启位置；当手柄或阀杆扁方与管道轴线垂直时，阀门处于关闭位置；
阀门锁定装置
为防止误操作阀门，在阀门的全开和全关位置可用锁锁定阀门，特别是安装中野外的阀门或当工艺流程不允许开或关阀门时，为防止其他人员错误操作阀门，将阀门位置锁定是很重要的。因此根据用户的需要在阀门设计时加装带锁孔定位片可满足用户的工艺要求。
3、阀杆防飞出结构
当介质通过阀门时，阀体中腔的压力可能将阀杆推出（或者在维修阀门时，如果中腔有压力，拆卸阀门时阀杆、介质容易飞出，误伤人员）。为防止这种情况发生，在阀杆下部设置一凸台结构。这样，即使火灾时，填料、止推轴承被烧损或或其它原因引起填料等损坏，阀体内的介质压力将使阀杆凸台与阀体上密封面紧密接触，防止介质大量从损坏的填料部位外泄露。
4、防静电装置
当操作阀门时，由于球体和聚四氟乙烯等非金属材料阀座之间的摩擦，会产生静电电荷并聚集在球体上。为防止产生静电火花，特在阀门上设置防静电装置，将聚集在球体上的电荷通过球体与阀杆、阀杆与阀体之间的静电通道导出。
5、防火结构
当发生火灾时，填料、阀座等非金属（非防火材料）将被烧坏，大量泄露的介质可能会更加促使火势蔓延、扩大，这时阀门的防火结构可阻挡介质大量泄漏。如图，一旦阀座被烧损，球体将直接与阀体上的金属面接触，从而阻止介质大量从烧损的阀座处泄露。防火防静电的结构设计应符合API607、JB/T6899和BS6755**部分的要求。
6、中部法兰无外部结构阀体与阀体的联接部位是靠垫片密封，为防止由于火灾、高温或震动等因素引起的该处密封泄露，特设计为阀体与左体金属-金属接触，形成止口法兰，保证无外漏。
可靠的阀座密封结构
公司多年来的球阀制造经验与国际先进技术的结合而设计的双线密封结构，可自然泄矿井阀座，能保证高、低压和真空状态下的可靠密封。当介质压力运行在低压区时，阀座密封圈与球体接触面积较小，故有较大的密封比压，确保阀座可靠密封。当介质压力运行在较高位时，阀座密封圈与球体接触面积增大，故阀座密封圈能承受较大的介质推力而不会损坏。
对于工作压力很低的球阀，考虑到介质压力不能确保阀座的可靠密封，而预紧力长期使用后会衰减，故对于低压、超低压或真空工况用球阀，采用板簧加载的阀座密封结构，确保球阀长期可靠的密封。
中、高温球阀的阀座密封结构，采用对位聚苯作为密封圈可用于300℃的温度，而采用金属密封耐高温组合材料结构设计的球阀可用于更高的温度。这种结构具用单向密封功能。
自动泄压结构当滞留在阀门中腔的介质由于管道系统压力和介质温度等因素引起的变化，从而出现中腔压力异常升高时，中腔介质能依靠本身的推力推动阀座而自动泄压，从而确保阀体的**。
全径和缩径我公司不锈钢球阀有全径和缩径两个系列，以满足用户的不同需要。全通径不锈钢球阀的通道内径与管线一致，流体阻力*小，并便于管道清扫。而缩径系列球阀的重量只有相同口径全通径不锈钢球阀的70%左右，能有效降低成本和价格，而其流体阻力系数只有口径截止阀的1/7左右，故不锈钢球阀在国外得到广泛的应用。
部件材质
|
1密封圈
|
PTFE 特种聚四氟乙烯
|
|
2球体
|
00Cr18Ni10 0Cr18Ni9 2Cr13 00Cr17Ni14Mo2 00Cr22Ni5Mo3N
|
|
3阀体材料
|
CF3M WCB CF8 CF3 CF8M ZG00Cr22Ni5Mo3N
|
|
4双头螺栓
|
0Cr18Ni9 35CrMoA 0Cr17Ni12Mo2
|
|
5螺母
|
45 0Cr18Ni9 0Cr17Ni12Mo2
|
|
6阀盖
|
WCB CF8M CF8 ZG00Cr22Ni5Mo3N CF3M
|
|
7垫片
|
PTFE 石墨+金属材料
|
|
8填料
|
PTFE 石墨
|
|
9螺钉
|
45 0Cr17Ni12Mo2 0Cr18Ni9
|
|
10阀杆
|
00Cr22Ni5Mo3N 0Cr18Ni9 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 2Cr13
|
|
11填料压盖
|
CF3M CF8 WCB CF8M CF3 ZG00Cr22Ni5Mo3N
|
|
12挡圈
|
65Mn
|
|
13手柄
|
WCB
|
|
14定位片
|
CF8 CF3 CF8M WCB ZG00Cr22Ni5Mo3N CF3M
|
适用标准
设计标准GB/T 12237-1989
连接标准*JB/T 79
试验标准GB/T 13927-2008
结构长度标准GB/T 12221
主要材料标准GB 1220 GB/T 12229-1989
中法兰螺栓标准GB 901-88
主要外形尺寸和连接尺寸
PN1.6MPa 主要连接尺寸 单位：mm
|
公称通径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 主要连接尺寸 单位：mm
|
公称通径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 主要连接尺寸 单位：mm
|
公称通径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
|
美标（ANSI）：PN 150LB（磅） 单位：mm
|
公称通径
|
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
|
美标（ANSI）：PN 300LB（磅） 单位：mm
|
公称通径
|
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
|
美标（ANSI）：PN 600LB（磅） 单位：mm
|
公称通径
|
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
|
适用介质和温度
|
阀门主体材料
|
适用介质
|
适用温度
|
|
P(CF8)
|
硝酸类
|
150°
|
|
PL(CF3)
|
强氧化性介质
|
150°
|
|
R(CF8M)
|
醋酸类
|
150°
|
|
RL(CF3M)
|
尿素等腐蚀类
|
150°
|
性能与规范
|
公称压力
（LB）
|
试验压力（Mpa）
|
|
强度试验
|
密封试验
|
上密封试验
|
气密封试验
|
|
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
|
应用与维护
浮动球阀的操作扭矩
软密封浮动式不锈钢球阀的操作扭矩是基于常温、清洁介质计算的。对于高温、低温工况及非清洁的介质，会导致阀门操作扭矩的增大。下表软密封浮动不锈钢球阀的操作扭矩供驱动装置的选型时参考。
|
公称通径(mm)
|
软密封浮动球阀的操作扭矩(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
|
--
|
--
|
阀门在启闭过程中, 所需要的启闭力和启闭力矩是变化的, 其*大值是在关闭的*终瞬时或开启的*初瞬时。对有些特殊工况启闭过程的速度有特殊要求。
阀门的扭矩计算具体是：二分之一阀门口径的平方×3.14得出是阀板的面积，再乘以所承压力（即阀门工作压力）得出轴所承受的静压力，乘以磨擦系数（去查表一般钢铁的磨擦系数取0.1，钢对橡胶的磨擦系数取0.15），乘以轴径除以1000即得阀门的扭矩数，单位为牛·米，电动装置和气动执行器参考**值取阀门扭矩的1.5倍。
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