球閥的工作原理

球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動作，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)的流動方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關閉嚴密。球閥zui適宜做開關、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設計成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。

球閥的主要特點是本身結構緊湊，密封可靠，結構簡單，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

1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。

2．結構簡單、體積小、重量輕。

3．緊密可靠。它有兩個密封面，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，從全開到全關只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠距離的控制。

5．維修方便，球閥結構簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。

6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會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

球閥有分手動球閥、電動球閥、氣動球閥、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、浮動球球閥

球閥的球體是浮動的，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。浮動球球閥的結構簡單，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，球體可能會發(fā)生偏移。這種結構，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。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動，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。當關閉通道時，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉(zhuǎn)動球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復原原形，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、三通球閥在結構上采用一體化結構，4面閥座的密封型式，法蘭連接少，可靠性高，設計實現(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，單作用式的特點是一旦動力源發(fā)生故障時，球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。

球閥操作和使用

1）操作前須確認管路和閥已被沖洗過。

2）閥的操作按執(zhí)行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥關斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥開啟。

3）當執(zhí)行機構方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關閉狀態(tài)。

1、  遠方自動開啟球閥　　

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

2、現(xiàn)地自動開啟球閥　　

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

3、現(xiàn)地手動開啟球閥　　

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

4、遠方自動關閉球閥　　

在PLC*、球閥處于正常開啟狀態(tài)的前提下，通過機組LCU向球閥控制柜發(fā)出關球閥指令，球閥即自動關閉。　　

5、現(xiàn)地自動關閉球閥　　

在PLC*、球閥處于正常開啟狀態(tài)的前提下，按動球閥控制柜上的關閉球閥按鈕，球閥即自動關閉。　　

6、現(xiàn)地手動關閉球閥　　

手動動作51DPG，使球閥接力器動作，球閥關閉；在確認球閥已經(jīng)*關閉后，手動動作53DPG、54DPG，投工作、檢修密封。在確認完成后，球閥關閉過程結束?！　?/span>

7、跨越PLC緊急關閉球閥　　

在球閥控制柜內(nèi)PLC故障（機組LCU發(fā)球閥PLC故障信號）、并要求事故關球閥的情況下，可操作機組LCU盤上的緊急關球閥開關使球閥關閉，并投入工作密封。在球閥關閉后及時復位緊急關球閥開關?！?/span>

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時的zui大工作壓力為40Bar(4.0MPa)）。

球閥的安裝事項

1）取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。

2）安裝前應按規(guī)定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動執(zhí)行機構線路圖）。

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

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

5）本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。

6）安裝點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

擁有較長的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個因素：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)行機構與支架脫離

●必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后，才能進行拆卸分解操作

●分解及再裝配時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型圈時宜使用工具

●裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊

●清洗劑應與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(zhì)（例如燃氣）等均相容。工作介質(zhì)為燃氣時，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立即從清洗劑中取出，不得長時間浸泡

●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）進行裝配，但不得長時間擱置，否則會生銹、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)為燃氣時，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

●裝配時應不允許有金屬碎屑、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)外可能存在的危險物質(zhì)。

關閉球閥，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)動裝置-執(zhí)行機構、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。

確認閥球在“關斷”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)行機構后，輸入相應的信號通過旋轉(zhuǎn)閥桿帶動閥芯旋轉(zhuǎn)，使閥門至打開和關閉位置。

如有可能，請在回裝管道前，按相關標準對閥進行壓力密封測試

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，故在選擇球閥的結構和性能上，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)的設備和管路系統(tǒng)中使用球閥，更應注意耐火和防火。     通常，在雙位調(diào)節(jié)、密封性能嚴格、泥漿、磨損、縮口通道、啟閉動作迅速（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構、低壓截止（壓差?。⒏g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在地下時，需使用全通徑焊接式球閥。在要求具有調(diào)節(jié)性能時，需選用帶V形開口的結構的球閥。在石油、石油化工、化工、電力、城市建設中，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蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。     2）安裝前應按規(guī)定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動執(zhí)行機構線路圖）。     3）準備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會損壞閥座和球）。     4）在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機構部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執(zhí)行機構及附件。     5）本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。     6）安裝點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）操作前須確認管路和閥已被沖洗過。     2）閥的操作按執(zhí)行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，

閥關斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥開啟。     3）當執(zhí)行機構方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關閉狀態(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)