球閥的工作原理

球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥zui適宜做開關(guān)、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。

球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，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(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。

球閥的主要優(yōu)點(diǎn)

1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。

2．結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。

3．緊密可靠。它有兩個(gè)密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實(shí)現(xiàn)*密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。

4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。

5．維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。

6．在全開或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時(shí)，不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。

7．適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。

8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。

球閥分類及特點(diǎn)

球閥有分手動(dòng)球閥、電動(dòng)球閥、氣動(dòng)球閥、高壓球閥、高溫球閥、三通球閥、保溫球閥、低溫球閥、螺紋球閥、法蘭球閥、焊接球閥、對夾球閥、對焊球閥、卡套球閥、卡箍球閥、浮動(dòng)球閥、固定球閥、硬密封球閥、軟密封球閥、承插焊球閥、不銹鋼球閥等

1、浮動(dòng)球球閥

球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力沖擊時(shí)，球體可能會(huì)發(fā)生偏移。這種結(jié)構(gòu)，一般用于中低壓球閥。

2、固定球球閥

球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。固定球球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門。

為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。

3、彈性球球閥（即軌道球閥）

　球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達(dá)不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質(zhì)。

彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。

4、V型球閥

　這種球閥屬于固定球閥，也是單閥座密封球閥，調(diào)節(jié)性能是球閥中的，流量特性是等百分比的，可調(diào)比達(dá)100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用，特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質(zhì)。

5、三通球閥

三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時(shí)保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。

1、三通球閥在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu)，4面閥座的密封型式，法蘭連接少，可靠性高，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了輕量化

2、三通球芯分T型和L型，使用壽命長，流通能力大，阻力小

3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式，單作用式的特點(diǎn)是一旦動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。

球閥操作和使用

1）操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過。

2）閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號大小帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，閥開啟。

3）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時(shí)，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時(shí)，閥門為關(guān)閉狀態(tài)。

1、  遠(yuǎn)方自動(dòng)開啟球閥　　

在PLC*、無傳感器故障信號、球閥及控制系統(tǒng)處于正常關(guān)閉狀態(tài)的前提下，通過機(jī)組LCU向球閥控制柜發(fā)出開球閥指令，球閥即自動(dòng)開啟?！　?/span>

2、現(xiàn)地自動(dòng)開啟球閥　　

在PLC*、無傳感器故障信號、球閥及控制系統(tǒng)處于正常關(guān)閉狀態(tài)的前提下，按動(dòng)球閥控制柜上的開啟球閥按鈕，球閥即自動(dòng)開啟。　　

3、現(xiàn)地手動(dòng)開啟球閥　　

手動(dòng)動(dòng)作52DPK，使旁通閥打開；觀察各壓力表，在合適的狀態(tài)下，手動(dòng)動(dòng)作53DPK、54DPK，退工作、檢修密封，到位后手動(dòng)動(dòng)作51DPK使球閥接力器動(dòng)作，球閥開啟；在確認(rèn)球閥已經(jīng)*打開后，手動(dòng)動(dòng)作52DPG，旁通閥關(guān)閉。在確認(rèn)旁通閥關(guān)閉后，球閥開啟過程結(jié)束?！　?/span>

4、遠(yuǎn)方自動(dòng)關(guān)閉球閥　　

在PLC*、球閥處于正常開啟狀態(tài)的前提下，通過機(jī)組LCU向球閥控制柜發(fā)出關(guān)球閥指令，球閥即自動(dòng)關(guān)閉?！　?/span>

5、現(xiàn)地自動(dòng)關(guān)閉球閥　　

在PLC*、球閥處于正常開啟狀態(tài)的前提下，按動(dòng)球閥控制柜上的關(guān)閉球閥按鈕，球閥即自動(dòng)關(guān)閉?！　?/span>

6、現(xiàn)地手動(dòng)關(guān)閉球閥　　

手動(dòng)動(dòng)作51DPG，使球閥接力器動(dòng)作，球閥關(guān)閉；在確認(rèn)球閥已經(jīng)*關(guān)閉后，手動(dòng)動(dòng)作53DPG、54DPG，投工作、檢修密封。在確認(rèn)完成后，球閥關(guān)閉過程結(jié)束?！　?/span>

7、跨越PLC緊急關(guān)閉球閥　　

在球閥控制柜內(nèi)PLC故障（機(jī)組LCU發(fā)球閥PLC故障信號）、并要求事故關(guān)球閥的情況下，可操作機(jī)組LCU盤上的緊急關(guān)球閥開關(guān)使球閥關(guān)閉，并投入工作密封。在球閥關(guān)閉后及時(shí)復(fù)位緊急關(guān)球閥開關(guān)。　

球閥溫度和壓力

銘牌顯示有球閥在zui大和zui小操作溫度下所允許的zui大操作壓力。

使用PTFE或RTFE材質(zhì)的閥座和密封件，其他類型的閥座和密封件的操作溫度，應(yīng)受到KI工廠的檢核。

閥的公稱壓力等級（PN），可表明閥在正常溫度狀態(tài)下的zui大工作壓力。（例如：PN4.0，表明其操作溫度在－290C～380C時(shí)的zui大工作壓力為40Bar(4.0MPa)）。

球閥的安裝事項(xiàng)

1）取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。

2）安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號（電或氣）進(jìn)行整機(jī)測試（防止因運(yùn)輸產(chǎn)生振動(dòng)影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)線路圖）。

3）準(zhǔn)備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會(huì)損壞閥座和球）。

4）在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分作為起重的吊裝點(diǎn)，以避免損壞執(zhí)行機(jī)構(gòu)及附件。

5）本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。

6）安裝點(diǎn)附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。

7）與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

球閥的維修事項(xiàng)

擁有較長的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個(gè)因素：正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比，以及合理的腐蝕數(shù)據(jù)

注意：

●球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，閥體內(nèi)部依舊存在受壓流體

●維修前，解除管線壓力并使閥門處于打開位置

●維修前，斷開電源或氣源

●維修前，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與支架脫離

●必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后，才能進(jìn)行拆卸分解操作

●分解及再裝配時(shí)必須小心防止損傷零件的密封面，特別是非金屬零件，取出O型圈時(shí)宜使用工具

●裝配時(shí)法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地?cái)Q緊

●清洗劑應(yīng)與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(zhì)（例如燃?xì)猓┑染嗳?。工作介質(zhì)為燃?xì)鈺r(shí)，可用汽油(GB484-89)清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或酒精清洗

●分解下來的單個(gè)零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下來的非金屬件的金屬件可采用干凈的細(xì)潔的浸漬有清洗劑的綢布（為避免纖維脫落粘附在零件上）擦洗。清洗時(shí)須去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、積膠、灰塵等

●非金屬零件清洗后應(yīng)立即從清洗劑中取出，不得長時(shí)間浸泡

●清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發(fā)后（可用未浸清洗劑的綢布擦）進(jìn)行裝配，但不得長時(shí)間擱置，否則會(huì)生銹、被灰塵污染

●新零件在裝配前也需清洗干凈

●使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應(yīng)與球閥金屬材料、橡膠件、塑料件及工作介質(zhì)均相容。工作介質(zhì)為燃?xì)鈺r(shí)，可用例如特221潤滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂，在橡膠密封件上涂一薄層潤滑脂，閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂

●裝配時(shí)應(yīng)不允許有金屬碎屑、纖維、油脂（規(guī)定使用的除外）灰塵及其它雜質(zhì)、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進(jìn)入內(nèi)腔

1)、填料處得再鎖緊

　若填料處有微泄發(fā)生，須再鎖緊閥桿螺母。

注意：不要鎖太緊，通常再鎖1/4圈～1圈，泄露即會(huì)停止。

2)、更換閥座和密封件

　A)、拆卸

使閥處于半開位置，沖洗、清除閥體內(nèi)外可能存在的危險(xiǎn)物質(zhì)。

關(guān)閉球閥，拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母，然后將閥由管線上*移除。

依序拆卸驅(qū)動(dòng)裝置-執(zhí)行機(jī)構(gòu)、連接支架、防松墊圈、閥桿螺母、蝶形彈片、格南、耐磨片、閥桿填料。

拆卸體蓋連接螺栓和螺母，將閥蓋與閥體分離，并拿掉閥蓋墊圈。

確認(rèn)閥球在“關(guān)斷”位置，這可以將其較容易的從閥體拿出，隨后取出閥座。

由閥體中孔向下輕推閥桿直到*取出，然后取出O型圈及閥桿下填料。

注意：請謹(jǐn)慎操作，以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封部位。

B)、重新組裝

清洗和檢查拆下零件，強(qiáng)烈用備用零件包更換其閥座及閥蓋墊圈等密封件。

按拆卸的相反順序進(jìn)行組裝。

用規(guī)定的扭矩，交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

用規(guī)定的扭矩，鎖緊閥桿螺母。

安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)后，輸入相應(yīng)的信號通過旋轉(zhuǎn)閥桿帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，使閥門至打開和關(guān)閉位置。

如有可能，請?jiān)诨匮b管道前，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對閥進(jìn)行壓力密封測試

由于球閥通常用橡膠、尼龍和聚四氟乙烯作為閥座密封圈材料，因此它的使用溫度受到閥座密封圈材料的限制。球閥的截止作用是靠金屬球體在介質(zhì)的作用下，于塑料閥座之間相互壓緊來完成的（浮動(dòng)球球閥）。閥座密封圈在一定的接觸壓力作用下，局部地區(qū)發(fā)生彈塑變形。這一變形可以補(bǔ)償球體的制造精度和表面粗糙度，保證球閥的密封性能。    又由于球閥的閥座密封圈通常采用塑料制成，故在選擇球閥的結(jié)構(gòu)和性能上，要考慮球閥的耐火和防火，特別是在石油、化工、冶金等部門，在易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備和管路系統(tǒng)中使用球閥，更應(yīng)注意耐火和防火。     通常，在雙位調(diào)節(jié)、密封性能嚴(yán)格、泥漿、磨損、縮口通道、啟閉動(dòng)作迅速（1/4轉(zhuǎn)啟閉）、高壓截止（壓差大）、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏，操作力矩小、流體阻力小的管路系統(tǒng)中，使用球閥。     球閥也適用于輕型結(jié)構(gòu)、低壓截止（壓差小）、腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)中。在低溫（深冷）裝置和管路系統(tǒng)中也可選用球閥。在冶金行業(yè)的氧氣管路系統(tǒng)中，需使用經(jīng)過嚴(yán)格脫脂處理的球閥。在輸油管線和輸氣管線中的主管線需埋設(shè)在地下時(shí)，需使用全通徑焊接式球閥。在要求具有調(diào)節(jié)性能時(shí)，需選用帶V形開口的結(jié)構(gòu)的球閥。在石油、石油化工、化工、電力、城市建設(shè)中，工作溫度在200度以上的管路系統(tǒng)可選用金屬對金屬密封的球閥。  編輯本段安裝    1）取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。     2）安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號（電或氣）進(jìn)行整機(jī)測試（防止因運(yùn)輸產(chǎn)生振動(dòng)影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)線路圖）。     3）準(zhǔn)備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會(huì)損壞閥座和球）。     4）在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分作為起重的吊裝點(diǎn)，以避免損壞執(zhí)行機(jī)構(gòu)及附件。     5）本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。     6）安裝點(diǎn)附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。     7）與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。  編輯本段操作和使用    1）操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過。     2）閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號大小帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，

閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，閥開啟。     3）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時(shí)，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時(shí)，閥門為關(guān)閉狀態(tài)。

維修：擁有較長的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個(gè)因素：正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比，以及合理的腐蝕數(shù)據(jù)