球閥，GB/T21465-2008《閥門(mén)術(shù)語(yǔ)》中定義為：?jiǎn)㈤]件（球體）由閥桿帶動(dòng)，并繞閥桿的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)。主要用于截?cái)嗷蚪油ü苈分械慕橘|(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制，其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強(qiáng)的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質(zhì)的合流、分流、及流向的切換，同時(shí)也可關(guān)閉任一通道而使另外兩個(gè)通道相連。本類閥門(mén)在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。

 

定義

　　球閥問(wèn)世于20世紀(jì)50年代，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的的不斷改進(jìn)，在短短的40年時(shí)間里，已迅速發(fā)展成為一種主要的閥類。在西方國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，球閥的使用正在逐年不斷的上升，在我國(guó)，球閥被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長(zhǎng)輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。

 

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(guò)其軸線。球閥在管路中主要用來(lái)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(kāi)關(guān)、切斷閥使用，但近來(lái)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。

 

主要特點(diǎn)

　　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(jiǎn)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(guò)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。

 

優(yōu)點(diǎn)

　　1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒(méi)有流阻。

　　2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(kāi)閉迅速，從全開(kāi)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(jiǎn)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(kāi)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(guò)時(shí)，不會(huì)引起閥門(mén)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(guò)程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。

 

閥的型號(hào)編制方法說(shuō)明

　　球閥的類型代號(hào)為Q。低溫球閥前加“D”；保溫球閥前加“B”。

 

分類及特點(diǎn)

　　球閥分有：浮動(dòng)球球閥、固定球球閥、軌道球閥、V型球閥、三通球閥、不銹鋼球閥、鍛鋼球閥、卸灰球閥、抗硫球閥、三通球閥、氣動(dòng)球閥、電動(dòng)球閥、卡套球閥、焊接球閥。

　　按殼體/主體材料分類，球閥可分為：

　　1. 金屬材料閥門(mén)：如碳鋼閥門(mén)、合金鋼閥門(mén)、不銹鋼閥門(mén)、鑄鐵閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)、蒙乃爾閥門(mén)、銅合金閥門(mén)、鋁合金閥門(mén)、鉛合金閥門(mén)等。

　　2. 金屬閥體襯里閥門(mén)：如襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)、襯鉛閥門(mén)、襯塑閥門(mén)、襯搪瓷閥門(mén)。

　　3. 非金屬材料閥門(mén)：如陶瓷閥門(mén)、玻璃閥門(mén)、塑料閥門(mén)。

　　國(guó)內(nèi)生產(chǎn)球閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個(gè)大類：

　　（1）以JB／T2203－1999《球閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》為主的通用類。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)球閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。、海安閥門(mén)廠等。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡*，規(guī)格不全，浮動(dòng)式球閥zui大公稱通徑為DN1200，固定式球閥zui大公稱通徑DN2000。根據(jù)廠所生產(chǎn)的閥門(mén)規(guī)格及掌握的資料來(lái)看，目前浮動(dòng)式球閥公稱通徑zui小為DN6，固定式球閥公稱通徑zui小為DN50。經(jīng)考證，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，為了有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，用戶在選用及安裝時(shí)同一規(guī)格能夠互換，建議國(guó)家通用機(jī)械研究所對(duì)JB／T2203－1999《球閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，球閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。

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(jiǎn)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(mén)。

　　為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來(lái)又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤(rùn)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(mén)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(kāi)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(kāi)與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開(kāi)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。

產(chǎn)品特點(diǎn)

　　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(zhǎng)，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)。

 

溫度和壓力限制

　　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(jí)（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40 Bar（4.0MPa））。

　　電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的注意事項(xiàng)參見(jiàn)其相應(yīng)的說(shuō)明書(shū)。

 

適用場(chǎng)合

　　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(lái)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(mén)，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?。?、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(guò)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(kāi)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(duì)金屬密封的球閥。

 

安裝

　　1）取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥*打開(kāi)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(hào)（電或氣）進(jìn)行整機(jī)測(cè)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(qǐng)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(lái)消除管線的偏離。

　　7）與管道連接后，請(qǐng)用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

 

操作和使用

　　1）操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過(guò)。

　　2）閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號(hào)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(kāi)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(mén)為開(kāi)啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時(shí)，閥門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)。

 

維修

　　擁有較長(zhǎng)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(mén)處于打開(kāi)位置

　　●維修前，斷開(kāi)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(duì)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(lái)的單個(gè)零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)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(rùn)滑脂潤(rùn)滑。潤(rùn)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(rùn)滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤(rùn)滑脂，在橡膠密封件上涂一薄層潤(rùn)滑脂，閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤(rùn)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(kāi)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(qǐng)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(hào)通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，使閥門(mén)至打開(kāi)和關(guān)閉位置。

　　如有可能，請(qǐng)?jiān)诨匮b管道前，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)閥進(jìn)行壓力密封測(cè)試和性能測(cè)試。

　　1、原理

　　球閥的啟閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門(mén)。

　　2、適用場(chǎng)所

　　低壓、小口徑管道上用于截?cái)嗨骱透淖兯鞯姆峙浠蛐杩焖賳㈤]的場(chǎng)所。

　　3、特點(diǎn)

　　1）、流動(dòng)阻力小；

　　2）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

　　3）、體積小、重量輕；

　　4）、目前球閥的密封面材料選用塑料、密封性好；

　　5）、操作方便，開(kāi)閉迅速，便于遠(yuǎn)距離的控制；

　　6）、維修方便，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換方便；

　　7）、全開(kāi)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(guò)不會(huì)引起閥門(mén)密封面的侵蝕。

　　4、分類

　　1）、常用的球閥按其工作原理分為浮動(dòng)式球閥、固定式球閥、升降桿式球閥等。

　　2）、球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質(zhì)與改變介質(zhì)的流向。

　　5、施工、安裝要點(diǎn)

　　1）、安裝位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合設(shè)計(jì)要求，連接應(yīng)牢固緊密。

　　2）、安裝在保溫管道上的各類手動(dòng)閥門(mén)，手柄均不得向下。

　　3）、閥門(mén)安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門(mén)的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用閥門(mén)標(biāo)志》GB 12220的規(guī)定。對(duì)于工作壓力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切斷作用的閥門(mén)，安裝前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性能試驗(yàn)，合格后方準(zhǔn)使用。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時(shí)間不少于5min，閥門(mén)殼體、填料應(yīng)無(wú)滲漏為合格。嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗(yàn)壓力在試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合GB 50243標(biāo)準(zhǔn)要求，以閥瓣密封面無(wú)滲漏為合格。

　　4）、閥法蘭與管線法蘭間按管路設(shè)計(jì)要求裝上密封墊。

　　5）、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球閥，按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定安裝。

　　6、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

　　1）、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

　　《通用閥門(mén)法蘭和對(duì)焊連接鋼制球閥》GB/T12237-89

　　《鐵制和銅制球閥》GB/T 15185-1994

　　《鋼制閥門(mén) 一般要求》GB/T 12224-2005

　　《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T 17219-1998

　　2）、工程標(biāo)準(zhǔn)

　　《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50242-2002

　　《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243-2002

 

結(jié)構(gòu)形式