球阀基础知识
球阀基础知识培训
2021/11/18
C. 依结构分为: 1.耳轴式(Trunnion) 2.浮动式(Floating)
2021/11/18
FLOATING BALL
浮动球
五、球阀构件
一般球阀有两个阀座，球 体两边各一个。使用球杆旋 转球体从而达到球阀在开关 之间的转换。耳轴通常被用 来保持球阀内球体位于阀体 中央。没有耳轴结构的球阀 就是通常所说的浮动球球阀。
球阀的密封座是可以横向移 动， 依靠弹弹簧使密封圈与球体 紧密密封。即使在阀体内压 力较低甚至没有压力的情况 下，依然能依靠弹簧使密封 圈与球体紧密密封。 有些球阀使用的O－形圈密封 结构而不是弹簧密封结构 。
2021/11/18
阀体的外部安装有注脂接头。即每个密封圈至少配备一个密封 接头。 如图所示：较大的球阀，每个阀座可能配备两具密封接头。一 些大尺径的球阀生产制造商甚至为每个阀座配备四个密封接头
2021/11/18
球阀的配置
球阀有多种外部接头，主要包括： 1.球阀两边各有一个阀座密封接头； 2.沿阀杆的阀杆密封接头一个； 3. 阀体泄压口或排污口，通常在阀体底部 4.阀体丝堵，位于阀门中心上半部； 5.有的阀门配置注脂口内止回阀； 6、球阀通常配置有俩个密封座； 阀杆的功能主要是用于阀门的开关，轴承的功能主要是 保持阀门在中心位置.如果没有轴承,就变成浮动球阀； 球阀可能设计有内部止回阀，该阀并不完全可靠。 危险：阀门在带压情况下禁止拆卸阀门配件！如果此时 从阀体上拆卸某项配件，管线压力将打飞该配件并象子 弹一样飞出。
2021/11/18
阀座密封
球阀基础知识 PPT
为了使浮动球阀在较低的工作压力下具有良好的密封性能，球体与 阀座之间必须施加一定的预紧力。预紧力不足，不能保证密封，而 过大的预紧力又会使摩擦转矩增加，还可能导致阀座材料产生塑性 变形而破坏密封性能。对于低压球阀，可通过调整中法兰之间的密 封垫片的厚度来限制其动球阀工作时的密封性与可靠性，设计时应 注意：预紧力。
金属对金属密封副高温球阀的优点是：适用温度范围广， 各种金属材料的热膨胀系数相差不大，只要选用得当，可 以达到基本一致，有利于协调温差变形。缺点是金属材料 硬度高，达到密封所必须的比压亦高，在通径较小和压力 较低场合，难以靠流体压力达到密封，即使是采用预紧力 达到密封，但因密封比压大，阀座和球体之间的磨损必须 很大，而且金属与金属的摩擦系数比较大，球阀的启、闭 转矩亦大。
流体通过阀门后不改变流动方向，通过驱动装置操纵球体， 使之截断或接通管道中的流体。直通式球阀是最基本、最 普通，也是使用最广泛的一种球阀。图9—1、9—2均为直 通式球阀。
直角式球阀 其特点是进、出口通道成90℃相交，球体的流道呈L形。
流体通过直角式球阀后，要产生90℃转弯。 L形三通球阀 如下图9—8所示，L形三通球阀的阀体分三个通道，其中B、
图9—7 侧装三分体式球阀
（三）按球体结构分类 1、整体球球阀 整体球球阀是球阀启、闭件最常用的结构形式。所谓整体
球，即是在一只完整的球体上加工出直通、三通及多通圆 孔流道。此外，整体球的流道还可加工成圆锥形孔或其他 形状的流通截面，这种特殊截面形状的球阀一般作为节流 阀用。 直通式球阀
（3）侧装三分体式球阀（三片式球阀）
对于公称尺寸较大的球阀，为方便加工制造及装配，常采 用侧装三分体式结构，即将阀体在两阀座部位沿与通道轴 线相垂直的截面分为三部分，整台阀门沿阀杆中心轴线左 右对称，线条流畅，外形美观，制造方便，适宜于用小设 备制造大阀门。这种结构的缺点是增加了一对大法兰，阀 体总重量有所增加。
球阀基础知识
球阀的定义
按结构形式可分为
按密封面材料可分为
按使用介质可分为
球阀的分类
球阀的应用范围
供热系统
用于控制蒸汽和热水的供应和排放。
给排水系统
用于控制自来水、饮用水等流体的接通和截断。
石油化工
用于控制油品、气体等介质的输送和排放。
其他工业流体系统
如纸浆、纸业、食品、医药等工业中，用于控制流体介质的流通。
压缩空气系统
用于控制压缩空气的流通。
球阀结构与原理
02
球阀的组成
操作装置
可以是手动、电动或气动等方式，用于操作球阀开关。
阀杆
连接球体与操作装置的部件，可带动球体旋转。
密封圈
球体与阀体之间起到密封作用的部件，防止介质流出。
阀体
球阀的主体结构，包括进出口端口和阀座等。
球体
球阀的关键部件，具有圆形空心结构，可以在阀体通道内自由旋转。
安装前准备
根据实际需要，采取必要的安全防护措施，例如加装安全阀等，以确保管道系统的安全运行。
安全防护措施
将球阀放置在安装位置，调整其位置和角度，确保其与管道系统相匹配。
安装位置调整
使用适当的螺丝将球阀与管道系统连接起来，确保连接牢固可靠，无泄漏。
连接管道
手动旋转球阀手柄，开启和关闭球阀，观察其是否灵活可靠，无卡阻。
球阀的启闭操作简便，能够实现远程控制。
球阀的抗腐蚀性能较强，能够提高设备的耐久性和可靠性。
球阀与其他阀门的比较
与旋塞阀相比，球阀的密封性能更可靠，能够达到更高的密封等级，同时具有更好的抗腐蚀性能和更长的使用寿命。
与蝶阀相比，球阀的启闭速度较慢，能够更好地控制流体流量，同时具有更高的密封性能和更长的使用寿命。
球阀基础知识-(11544)
球阀基础知识——《阀门技术》课程系列教材球阀基础知识主要内容：·球阀定义与术语·球阀分类·球阀产品标准·球阀典型结构球阀基础知识——《阀门常识》课程系列教材球阀基础知识球阀即以球体作为启闭件的阀门。
随着加工技术、检测技术与智能控制技术的突飞猛进，以及各种密封新材料的不断涌现，球阀产品将得到越来越广泛的应用。
目前球阀产品不仅在一般工业管道得到了应用，而且在西气东输、煤制油工程以及核工业、宇航工业输送管线上得到普遍应用。
早在 19 世纪 80 年代美国就开始设计球阀，但是当时缺乏适当的密封圈材料，限制了球阀产品的发展。
直到本世纪50 年代，聚四氟乙烯等弹性密封材料的出现以及机床工业的发展才使球阀产品的发展出现转机并得到飞速发展。
一、球阀结构与术语球阀主要由阀体、阀座、球体、阀杆、手柄（或其他驱动装置）组成。
球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体通道，其作用原理很简单：藉助手柄或其他驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，旋转 90℃，使球体的通道与阀体通道中心线重合或垂直，完成球阀的全开或全关。
手动软密封浮动球阀结构图示例如下：图9— 1二、球阀分类球阀的结构型式和品种规格极其繁多，而且新产品新结构仍然在不断涌现。
根据球阀的特点和用途，球阀可分为若干种类型。
（一）按球体的支撑方式分类：可分为浮动球球阀和固定球球阀1、浮动球球阀：其主要特点是球体无支撑轴，球体系藉阀门进、出口两端的阀座予以支撑，阀杆与球体为活动连接，见图 9— 1。
这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动状态”。
球体通过阀杆借助于手柄或其他驱动装置可以自由地在两阀座之间旋转。
当球体的流道孔与阀门通道孔对准时，球阀呈开启状态，流体畅通，阀门的流体阻力最小。
当将球体转动 90℃时，球体的流道孔与阀门通道孔相垂直，球阀处于关闭状态，球体在流体压力的作用下，被推向阀门出口端（简称阀后）阀座，使之压紧并保证密封。
阀门基础知识培训
阀门基础知识培训一、阀门的定义和分类阀门是指用来控制流体（液体、气体、固体）流动的装置，主要用于控制流体的流量、压力、温度以及流向。
根据其结构和工作原理的不同，阀门可以分为很多种类，常见的有闸阀、球阀、蝶阀、止回阀、截止阀等。
1. 闸阀：通过提升阀杆上的闸板，使闸板升起或降下，从而实现阀门的开启或关闭。
闸阀主要用于截断管道中的流体，通常用于中小口径的管道。
2. 球阀：球阀是以球体为封闭件，通过旋转球体来实现阀门的开启或关闭。
球阀具有结构简单、密封性能好、操作方便等优点，广泛应用于各种管道系统中。
3. 蝶阀：蝶阀以蝶板为开启和关闭元件，通过旋转蝶板来控制流体的通断。
蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻等优点，适用于大口径的管道。
4. 止回阀：止回阀是一种防止流体倒流的装置，安装在管道上可以阻止反向流动的发生，通常用于水处理、供水系统等领域。
5. 截止阀：截止阀是用来控制流体的流通或截断的装置，通过提升或降低阀杆上的阀芯来实现开启或关闭。
二、阀门的主要零部件1. 阀体：阀体是阀门的主要外壳，承受着流体的压力，也是阀门内部零部件的安装位置。
阀体的材质通常为铸铁、铸钢、不锈钢等。
2. 闸板/球体/蝶板：这些部件是阀门的开启和关闭元件，用来控制流体的通断。
3. 阀杆：阀杆是用来控制开启和关闭元件的升降，通常与手轮或执行机构连接。
4. 密封件：阀门的密封性能直接影响到阀门的使用效果，因此阀门内部有多处密封结构，包括阀座密封、阀杆密封等。
5. 手轮/执行机构：手轮是用手动操作的阀门上的开启和关闭装置，执行机构是通过电动、气动、液动等方式实现的自动化开闭装置。
三、阀门的安装和维护1. 阀门的正确安装可以保证其正常工作，通常需要注意以下几点：- 安装前应仔细检查阀门及管道的内部是否清洁，有无异物；- 安装阀门时，应根据阀门的标识正确确定安装方向；- 在阀门的安装过程中，应注意保护阀门的密封面，避免划伤或损坏。
2. 阀门的维护和保养对于延长阀门的使用寿命非常重要，常见的维护工作包括：- 定期润滑阀门的活动部件，保证阀门的灵活性；- 定期检查阀门的密封性能，如有泄漏现象需要及时处理；- 定期清洗阀门内部，防止因为积垢影响阀门的使用效果。
球阀简介介绍
汇报人：
2023-12-07
• 球阀概述 • 球阀的工作原理 • 球阀的特点及优势 • 球阀的材质及标准 • 球阀的发展趋势及前景 • 球阀的选型及使用
01
球阀概述
球阀的定义
定义
球阀是一种常用的截断阀，其启 闭件为球体，利用球体绕阀杆旋 转90°实现开启和关闭的功能。
特点
球阀具有流体阻力小、密封性能 好、开关迅速、操作方便等优点 。
清洗和润滑
定期对球阀进行清洗和润滑，以清除 杂质和防止锈蚀，同时保持良好的润 滑性能。
防冻防爆
在冬季应采取防冻措施，避免球阀冻 裂；同时应采取防爆措施，避免球阀 在爆炸中受到损坏。
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球阀的分类
按结构形式分类
可分为浮动球阀、固定球阀、弹 性球阀等。
按连接方式分类
可分为螺纹连接、法兰连接、焊接 连接等。
按密封材料分类
可分为软密封球阀、硬密封球阀等 。
球阀的应用范围
01
02
03
04
水处理行业
用于控制水的流量和压力，如 自来水厂、污水处理厂等。
石油化工行业
用于控制油品和化学品的输送 和储存，如油罐、化工厂等。
04
耐腐蚀性
根据介质腐蚀性，选择具有耐腐 蚀性能的球阀材料和表面处理方
式。
球阀的使用注意事项
正确安装
按照厂家提供的安装说明书进 行正确安装，避免出现扭曲、 变形、泄漏等问题。
操作规范
操作时应按照厂家提供的操作 规范进行，避免出现误操作或 不良操作。
安装前检查
确保球阀外观完好无损，附件 齐全，并按要求进行安装前的 检查和试验。
06
球阀的选型及使用
球阀使用说明书
球阀使用说明书一、产品简介球阀是一种常用于管道系统中的控制元件，它通过球体的旋转来实现对流体的控制。
球阀具有结构简单、使用方便、密封性好、经济实用等特点，广泛应用于石化、冶金、电力、制药等行业。
二、产品特点1. 结构简单：球阀由阀体、球体、阀杆等组成，结构简单紧凑，便于安装和维护。
2. 使用方便：球阀采用旋转操作，开关方便，只需旋动阀杆即可实现快速开启或关闭。
3. 密封性好：球阀采用球体与阀座的配合，密封性好，可保证在高压力下的流体控制。
4. 耐腐蚀性强：球阀材质多样，可根据流体特性选择不同的材质，从而具备较好的耐腐蚀性。
5. 经济实用：球阀的制造工艺简单，成本较低，价格相对较为实惠。
三、使用注意事项1. 安装前检查：在安装球阀之前，应仔细检查阀体、球体、阀杆等部件是否完整，确保无缺损。
检查密封件是否松动或损坏，防止漏气或漏液。
2. 安装位置选择：球阀的安装位置应选择在易于操作的位置，方便开关和维护。
同时，应考虑阀门开启时的流量路径，避免产生任何不必要的压力损失。
3. 密封性检查：球阀关闭后，应通过观察阀杆位置判断是否密封良好。
如果阀杆位置完全收缩，说明密封良好；如果阀杆位置突出，可能存在泄漏问题，需要及时处理。
4. 使用压力：球阀的使用压力范围应符合产品规格要求，过高或过低的压力都可能影响球阀的正常运行。
5. 注意阀门开关：操作球阀时，应缓慢开启或关闭，避免剧烈振动，同时关注阀门的流量变化，确保流体控制的稳定性。
6. 温度范围注意：球阀的材质和密封性能应与流体的温度范围相匹配，避免因温度过高或过低导致球阀损坏或无法工作。
7. 定期维护检修：为保证球阀长期稳定运行，应定期进行维护检修，清除阀体内的杂质，检查密封性能，并涂抹适量的润滑油。
四、故障处理1. 泄漏现象：如果球阀出现泄漏，首先应检查阀体和球体之间的密封性，确认是否需要更换密封件。
如仍然无法解决泄漏问题，应及时联系生产厂家或专业维修人员。
球阀的结构及工作原理
球阀的结构及工作原理球阀是一种常用的阀门，它通过旋转球体来控制流体的通断。
球阀结构简单、使用方便，广泛应用于各种工业领域。
本文将介绍球阀的结构及工作原理。
一、球阀的结构球阀由阀体、球体、阀杆、密封圈和操作机构等组成。
1. 阀体：球阀的阀体是球阀最主要的部分，通常为圆筒形或短管形。
阀体内部设置有导向通道，用于控制流体的流向。
2. 球体：球体是球阀的关键部件，也是球阀得名的原因。
球体可以旋转以控制流体的通断。
球体通常由不锈钢、铸铁或铜制成，具有良好的耐腐蚀性和密封性能。
3. 阀杆：阀杆是连接球体和操作机构的部件，通过阀杆的旋转来带动球体的旋转。
阀杆通常由不锈钢制成，具有足够的强度和刚性。
4. 密封圈：球阀的密封圈主要用于保证球阀的密封性能。
根据不同的使用要求，密封圈可以采用软密封圈或金属密封圈。
5. 操作机构：操作机构用于控制球体的旋转，常见的操作机构有手动操作、电动操作和气动操作等。
二、球阀的工作原理球阀的工作原理非常简单，通过旋转球体来控制流体的通断。
1. 通道开启：当球体与阀体之间的通道对齐时，流体可以顺畅通过。
这时，球阀处于开启状态。
2. 通道关闭：当球体旋转90度，使通道与阀体垂直时，流体无法通过。
这时，球阀处于关闭状态。
3. 密封性能：球阀在关闭状态下具有良好的密封性能。
当球体旋转到关闭位置后，密封圈会与阀体密封面接触，形成可靠的密封。
球阀的优点在于操作方便、结构简单、密封可靠。
它可以承受较高的压力和温度，适用于各种介质，包括液体、气体和腐蚀性介质。
球阀广泛应用于石油化工、冶金、电力、制药等行业。
总结：球阀是一种通过旋转球体来控制流体通断的阀门。
它由阀体、球体、阀杆、密封圈和操作机构等组成。
球阀的工作原理简单，通过旋转球体来实现流体的通断。
球阀具有操作方便、结构简单、密封可靠等优点，广泛应用于各个工业领域。
球阀的基本结构和特征
球阀的基本结构和特征球阀的基本结构和特征1）球阀的结构因阀球的支撑方法而异其支撑方法分为浮动式和固定式a：浮动式球阀是由阀座支撑阀球。
密封结构为阀球在流体的作用下贴紧在2次侧的阀座上。
b：固定式球阀则在阀球的上下设有阀杆以固定。
密封结构为阀座在流体的作用下贴紧在阀球上。
2)关于阀门的可操作性，杠杆操作式阀门选择90度的杠杆，操作性好。
但如果尺寸增大，阀门的操作扭矩就会增大，此时就要使用齿轮操作阀。
3)与闸阀一样，当流体为液体时，在全闭状态下温度升高后，腔内(阀球与阀体之间)压力会增大，浮动球阀的密封部分会损坏，动作不良。
当固定球阀的压力升高时，阀座护圈会后退以释放压力，这样可以防止密封部分损坏和作用不良。
4)是所有阀门中压力损伤最小的阀门(全通径阀)。
5)浮动球阀结构简单，易于维护，高度低。
6)直径(内径)阀门有全通径和缩径两种。
全直径阀的球的内径几乎与阀体的内径相同，而缩径阀的阀体的内径小于球的内径。
7)阀体形式分为单件(单件)、两件(两件)和三件(三件)三种，中间部分与两侧连接端分开。
8)还有一个三通球阀，有三个连接端。
使用方法1）根据阀座的材料，TEFLON®类的阀座有使用温度的限制，在高温下使用时，必须注意压力-温度等级。
2)在高温下使用时，应使用金属阀座或硬石墨阀座。
3)用于需要将压力损失控制在最小的管道。
4)从结构上看，阀门不适合在中间开口处使用。
5）由于能够以90°旋转进行全开、全闭，因此易于通过气压、电动来实现自动化。
6)当腔体内封闭的流体压力可能增大时，必须设置排气孔或安全阀，或采用阀门(固定式等。
)带有可以自动释放压力的结构。
7)三通球阀切换时会出现混流，一定要注意。
球阀结构说明和工作原理
球阀结构说明和工作原理球阀是一种常用的阀门，广泛应用于各个行业。
它的结构简单，操作方便，密封性能优越，具有良好的切断和调节流体的能力，在许多工业领域中起着重要的作用。
下面我们来详细了解球阀的结构和工作原理。
一、球阀的结构：球阀主要由阀体、阀门、阀杆和密封件等部件组成。
1.阀体：阀体是球阀的主体结构，通常由铸铁、不锈钢等材质制成。
阀体上有进口和出口，流体通过进口流入阀体，然后由阀门控制流量，最后通过出口离开阀体。
2.阀门：阀门是球阀的关键部件，通常由球体和阀座组成。
球体是一个可旋转的球形结构，可通过阀杆进行控制。
阀座是位于阀体上下方的槽状结构，与球体配合起到密封作用。
3.阀杆：阀杆用于控制球体的旋转，从而控制阀门的开启和关闭。
阀杆与球体连接紧密，通过旋转阀杆可以使球体旋转到开启和关闭的位置。
4.密封件：球阀的密封件主要有阀座密封和球体与阀体之间的密封。
阀座密封通常采用橡胶或聚四氟乙烯等耐磨材料制成，能够有效地防止流体泄漏。
球体与阀体之间的密封采用金属到金属的密封或是配备密封圈的密封结构，能够提供可靠的密封性能。
二、球阀的工作原理：球阀的工作原理基于球体的旋转运动，通过旋转阀杆控制阀门的开启和关闭。
1.开启阀门：当阀杆旋转时，球体跟随旋转，使球体上的通道与阀体上的通道对齐，流体可以顺利通过阀门。
在开启阀门时，阀体的通道与球体的通道完全一致，形成直通的流道，流体的流量可以达到最大。
2.关闭阀门：当阀体旋转时，球体也会随之旋转，使阀体的通道与球体的通道断开，阻止流体通过阀门。
在关闭阀门时，球体的通道与阀体的通道完全不对应，将流体的流量切断。
球阀的开启和关闭过程相对迅速，切断流体流量的能力强。
另外，由于球体与阀座具有密封作用，可以在操作过程中保持较好的密封性能，防止流体泄漏。
需要注意的是，在关闭球阀时，应先将阀杆旋转到位，再停止流体进入，以避免阀门关闭不严密，造成泄漏的情况。
总结：球阀作为一种常用的阀门，具有结构简单、操作方便、密封性能优越等优点。
球阀、蝶阀和闸阀的基本知识
球阀、蝶阀和闸阀的基本知识阀门的定义：“阀”的定义是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。
阀门是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止、并能控制其流量的装置。
阀门分类方法是很多的，但主要是按其在管路中所起的作用进行分类。
工业和民用工程中的通用阀门可分成11类，即闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀和疏水阀。
其他特殊阀门，如仪表用阀、液压控制管路系统用阀，各种化工机械设备本体用阀等。
球阀、蝶阀和闸阀的区别球阀与蝶阀最大的区别就是蝶阀的启闭件是一块板，而球阀就是一个球。
蝶阀的阀板和球阀的阀芯都是绕自己轴线作旋转运动的；闸阀的阀板是沿轴线作升降运动的；蝶阀和闸阀可以通过开启度调节流量；球阀则不便于做到这一点。
球阀的密封面是球面球阀蝶阀的密封面是环形圆柱面蝶阀闸阀的密封面是平面闸阀结构图蝶阀的特点是启闭速度较快，结构简单，造价低廉，但是严密性和承压能力不好。
球阀的特点和闸阀相似，但是，受体积和开闭阻力的限制，很难做到大口径。
球阀结构图比较而言，球阀的密封比蝶阀要好一些。
球阀密封是靠阀座长期挤压在球面上，它较半球阀肯定磨损快，球阀的密封通常采用柔性材料，也难以使用在高温高压管道中。
蝶阀密封是以橡胶为中介，它较半球阀、球阀、闸阀的金属硬密封性能相差甚远。
半球阀长期使用后，阀座也会产生微量磨损，它可以通过调整继续使用，阀杆和填料在启闭过程中阀杆只需旋转90°，有泄漏迹象时，再压紧填料压盖的螺栓少许，即可实现盘根处无渗漏，而其他阀门至今仍然是小漏勉强用，大漏换阀门。
蝶阀结构图球阀在启闭过程中是在受两端阀座的抱紧力下运转，它较半球阀启闭力矩大，公称直径愈大启闭力矩相差越明显，蝶阀的启闭是要克服橡胶的变形的来实现，力矩更大。
而闸阀、截止阀操作时间长且费劲。
石油钻采配件展示：高压球阀SJ-L8 梭阀QF517 止回阀。
球阀基础知识
一、阀门基础知识一、阀门的要紧技术性能：（1）强度性能阀门的强度性能是指阀门经受介质压力的能力。
阀门是经受内压的机械产品，因此必需具有足够的强度和刚度，以保证长期利用而不发生破裂或产生变形。
（2）密封性能阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。
阀门的密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀杆和填料函的配和处；阀体与阀盖的连接处。
其中前一处的泄漏叫做内漏，也确实是通常所说的关不严，它将阻碍阀门截断介质的能力。
关于截断阀类来讲，内漏是不许诺的。
后两处的泄漏叫做外漏，即介质从阀内泄漏到阀外。
外漏会造成天然气损失，污染环境，形成平安隐患，严峻时还会造成事故。
因此阀门必需具有靠得住的密封性能。
（3）流动性能天然气流过阀门后会产生压力损失（既阀门前后的压力差），也确实是阀门对天然气的流动有必然的阻力，为克服阀门的阻力就要消耗必然的能量。
从节约能源上考虑，设计和制造阀门时，要尽可能降低阀门对天然气流动的阻力。
（4）动作性能动作灵敏度和靠得住性这是指阀门关于介质参数转变，做出相应反映的灵敏程度。
关于节流阀、减压阀、调剂阀等用来调剂介质参数的阀门和平安阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来讲，其功能灵敏度与靠得住性是十分重要的技术性能指标（5）启闭力和启闭力矩启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必需施加的作使劲或力矩。
关闭阀门时，需要使启闭件与发座两密封面间形成必然的密封比压，同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力，因此必需施加必然的关闭力和关闭力矩，阀门在启闭进程中，所需要的启闭力和启闭力矩是转变的，其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。
（6）启闭速度启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时刻来表示。
一样对阀门的启闭速度无严格要求，但有些工况对启闭速度有特殊要求，如有的要求迅速开启或关闭，以防发生事故，有的要求缓慢关闭，以防产生水击等。
球阀基础知识
球阀基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：球阀基础知识——《阀门技术》课程系列教材球阀基础知识主要内容:·球阀定义与术语·球阀分类·球阀产品标准·球阀典型结构球阀基础知识——《阀门常识》课程系列教材球阀基础知识球阀即以球体作为启闭件的阀门。
随着加工技术、检测技术与智能控制技术的突飞猛进，以及各种密封新材料的不断涌现,球阀产品将得到越来越广泛的应用。
目前球阀产品不仅在一般工业管道得到了应用,而且在西气东输、煤制油工程以及核工业、宇航工业输送管线上得到普遍应用。
早在1９世纪80年代美国就开始设计球阀,但是当时缺乏适当的密封圈材料，限制了球阀产品的发展。
直到本世纪５0年代,聚四氟乙烯等弹性密封材料的出现以及机床工业的发展才使球阀产品的发展出现转机并得到飞速发展。
一、球阀结构与术语球阀主要由阀体、阀座、球体、阀杆、手柄(或其他驱动装置)组成。
球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体通道,其作用原理很简单：藉助手柄或其他驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，旋转90℃，使球体的通道与阀体通道中心线重合或垂直,完成球阀的全开或全关。
手动软密封浮动球阀结构图示例如下:图9—1二、球阀分类球阀的结构型式和品种规格极其繁多，而且新产品新结构仍然在不断涌现。
根据球阀的特点和用途,球阀可分为若干种类型。
（一)按球体的支撑方式分类:可分为浮动球球阀和固定球球阀1、浮动球球阀:其主要特点是球体无支撑轴,球体系藉阀门进、出口两端的阀座予以支撑，阀杆与球体为活动连接，见图９—１。
这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动状态”。
球体通过阀杆借助于手柄或其他驱动装置可以自由地在两阀座之间旋转。
当球体的流道孔与阀门通道孔对准时，球阀呈开启状态，流体畅通，阀门的流体阻力最小。
当将球体转动９０℃时，球体的流道孔与阀门通道孔相垂直，球阀处于关闭状态,球体在流体压力的作用下，被推向阀门出口端（简称阀后）阀座,使之压紧并保证密封。
球阀的基础知识及操作维护
三、 球阀的分类
2、固定球阀 球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，
受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常 在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
球阀的启闭件是一个有孔的球 体，绕垂直于通道的轴线旋转，从 而达到启闭通道的目的。球阀主要 用于开启和关闭管道和设备间的介 质，特殊情况下，特殊设计的球阀 也常作为调节控制阀来使用。
二、 球阀的优点
1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。 2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠。它有两个密封面，而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料， 密封性好，能实现完全密封，零泄漏。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方 便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会 冲刷阀门密封面，阀门使用寿命大大增加。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应 用。 8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于一些带悬浮固体颗粒的苛
六、 球阀常见问题及处理方法
1、开关操作困难 ①检查阀门前后压差是否过大； ②检查齿轮箱内部构件是否损坏，润滑是否良好； ③检查阀杆填料压盖是否过紧； ④检查阀杆填料是否损坏或存在杂质； ⑤检查阀杆是否变形弯曲； ⑥对阀门进行排污操作，检查是否结冰或存在杂物。
六、 球阀常见问题及处理方法
2、阀门内漏 ①阀门限位不准确：调整限位至合适位置。 ② 阀门密封面损伤，泄压返厂更换密封面。
球阀的工作原理及优缺点
球阀的工作原理及优缺点一、球阀的定义及分类球阀是一种旋转开关阀门，它使用一个球体来控制流体的流动。
球阀根据其结构和用途可以分为很多种类，其中最常见的有：固定式球阀、浮动式球阀、三通球阀、四通球阀、V型球阀等。
二、球阀的结构1. 球体：是球阀的核心部件，通常由不锈钢或铸钢制成。
它的表面有一个圆形或椭圆形的孔，当旋转时可以使孔与管道对齐或离开，从而控制流体的流动。
2. 阀座：是固定在管道上的部件，与球体密封配合。
通常由弹性材料制成，如PTFE（聚四氟乙烯）等。
3. 压盖：是用来压紧阀座和密封环以保证密封性能的部件。
4. 密封环：用于保证密封性能。
5. 杆子：用于旋转和控制球体运动。
6. 手柄：用于手动操作。
三、球阀的工作原理当手柄旋转时，杆子也会随之旋转，并带动球体旋转。
当球体旋转到与管道对齐时，流体就可以通过孔进入管道中；当球体旋转到与管道不对齐时，孔就会被阀座密封，从而阻止流体的流动。
因此，通过手柄的旋转可以实现对流体的控制。
四、球阀的优缺点1. 优点：（1）密封性能好：由于阀座和球体采用弹性材料制成，且接触面积较大，因此密封性能比较好。
（2）操作灵活：手柄旋转角度小，操作灵活方便。
（3）结构简单：球阀的结构比较简单，易于制造和维修。
（4）适用范围广：球阀适用于各种介质和压力下的控制。
2. 缺点：（1）流量受限：由于孔口大小固定，因此在大流量情况下可能会出现瓶颈。
（2）泄漏问题：在高温或高压情况下容易出现泄漏问题。
（3）成本较高：相比其他类型的阀门，球阀的成本较高。
五、总结球阀是一种常见的控制阀门，在工业生产中应用广泛。
它的优点是密封性能好、操作灵活、结构简单、适用范围广，但也存在流量受限、泄漏问题和成本较高等缺点。
在选择阀门时，需要根据具体情况综合考虑各种因素，并选择适合的阀门类型。
阀门基础知识及球阀
阀门基础知识1、阀门概述：阀门是流体管路的控制装置。
其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路和设备的正常运行。
随着现代科学技术的发展，阀门在工业、建筑、农业、国防、科研以及人民生活等方面使用日益普遍，现已成为人类活动的各个领域中不可缺少的通用机械产品。
工业用阀门诞生在蒸汽机发明之后，近二三十年来，由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要，对阀门提出了更高的要求，促使人们研究和生产高参数的阀门，其工作温度从超低温一269℃到高温1200℃，甚至高达3430℃；工作压力从超真空1.33×10-8Pa(1×10-10mmHg)到超高压1460MPa；阀门的通径从lmm 到6000mm，甚至达到9750mm。
阀门的材料从铸铁、碳素钢，发展到钛及钛合金钢等，还有高强耐腐蚀钢、低温钢和耐热钢阀门。
阀门的驱动方式从手动发展到电动、气动、液动直至程控、数控、遥控等。
阀门的加工工艺从普通机床到流水线、自动线。
为便于生产、安装、更换，阀门的品种规格正向标准化、通用化、系列化方向发展。
随着现代工业的不断发展，阀门的需求量不断增长，一个现代化的石油化工装置就需上万只各式各样的阀门，一座现代住宅楼也需上千只阀门。
阀门使用量大，开闭频繁，但往往由于使用维修不当，发生跑、冒、滴、漏现象。
由此引起的火灾、爆炸、中毒、烫伤事故或者造成产品质量低劣、能源浪费、设备腐蚀、物料增耗、环境污染，甚至造成停产等事故，已是屡见不鲜。
事故教育了人们，希望获得高质量阀门，同时也要求提高阀门的使用维修水平，这对从事阀门操作人员、维修人员以及工程技术人员提出了新的、严格的要求：除了要精心设计、合理选用、正确操作阀门外，还要及时维护、修理阀门，使阀门的“跑、冒、滴、漏”现象降低到最低限度。
阀门的基础知识：•阀门是管道中用来控制天然气流量的设备。
•阀门的主体部分是阀门外壳，它使关闭件处于其中。
球阀的基础知识及操作维护
三、 球阀的分类
3、按密封形式分
（1）软密封球阀 阀座材质一般为非金属材质，如PTFE、
RPTFE、NYLON、PEEK、PPL等。
（2）硬密封球阀 球体及阀座密封面常用硬化处理
方法渗碳、氮化、喷涂、堆焊等。
三、 球阀的分类
4、特殊结构的球阀 （1） 顶装式球阀。
这种球阀的结构特点是阀体作成整体。在其上部设有阀盖、球体、阀座均 从阀体上部装入。顶装式球阀的优点是检修及更换阀座时，不必将球阀从管 线上拆下来，仅打开阀盖，将球体吊出即可。
球阀的启闭件是一个有孔的球 体，绕垂直于通道的轴线旋转，从 而达到启闭通道的目的。球阀主要 用于开启和关闭管道和设备间的介 质，特殊情况下，特殊设计的球阀 也常作为调节控制阀来使用。
二、 球阀的优点
1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。 2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠。它有两个密封面，而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料， 密封性好，能实现完全密封，零泄漏。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方 便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会 冲刷阀门密封面，阀门使用寿命大大增加。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应 用。 8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于一些带悬浮固体颗粒的苛
球阀的基础知识及操作维护
2020年2月05日
目录 CONTENTS
一、 球阀的定义 二、 球阀的优点 三、 球阀的分类 四、 球阀工作原理 五、 球阀日常维护保养和检查 六、 球阀常见问题及处理方法 七、 球阀的相关球体随阀杆运动，以实现 启闭动作的阀门。
球阀设计入门知识点
球阀设计入门知识点球阀是一种常用的流体控制阀门，具有结构简单、密封可靠、使用寿命长等优点，在各个行业广泛应用。
本文将介绍球阀设计的入门知识点，包括球阀的构造、工作原理、选择要点等内容。
一、球阀的构造球阀由阀体、阀盖、阀球、阀杆、密封圈等组成。
阀体是球阀的主体部分，通常采用球状结构，内部有一个球形空腔，通过旋转球体来控制流体的通断。
阀盖用于固定球阀的结构，其中设有进、出口和密封装置。
阀球是球阀的关键部件，通过旋转来控制流体通道的开闭。
阀杆与阀球相连接，用于传递操作力。
密封圈则起到密封阀体和阀盖之间的作用。
二、球阀的工作原理球阀的工作原理很简单，当阀球处于打开状态时，流体可以从阀体的入口流入阀球的空腔，再从阀球的出口流出；而当阀球处于关闭状态时，阀球内腔与阀体入口、出口完全隔离，流体无法通过。
通过旋转阀球，可以实现流体通道的开闭控制。
三、球阀的选择要点1. 材质选择：球阀常见的材质有铸铁、不锈钢、铜、塑料等，应根据具体使用条件选择合适的材质，考虑流体性质、温度、压力等因素。
2. 切割类球阀和调节类球阀的区别：切割类球阀主要用于通断控制，而调节类球阀则适用于流体的调节控制，两者在结构上有所区别。
3. 压力等级选择：根据使用场景中的压力要求选择合适的球阀压力等级，以确保安全工作。
4. 尺寸和连接方式：根据流体管道的尺寸和连接方式，选择合适的球阀尺寸和连接方式，以确保与管道的兼容性。
四、球阀的应用领域球阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、航天等行业，常见的应用领域包括：1. 石油炼化工序中的流体控制；2. 化工工艺中的流体控制与调节；3. 电力设施中的流体控制与切断；4. 冶金行业中的高温、高压流体控制。
五、球阀的维护与保养为了确保球阀的正常运行和延长使用寿命，应进行定期的维护与保养，包括：1. 定期检查球阀的密封性能，如有问题及时更换密封圈；2. 清洁球阀内部的杂质和沉淀物，保持通道畅通；3. 润滑阀杆和球体的运动部位，确保灵活可靠的转动；4. 定期检查球阀的操作机构，如有损坏或松动，及时修复或更换。
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GB 标准
NACE 标准
A216 WCB
A351 CF8M
球体
A216 WCB
A105
阀座 阀座支承圈
A105
A352 LCB/LCC
A350 LF2
A351 CF8/ CF3
A182
A351
A182
F304/304L CF8M/CF3M F316/316L
PTFE、NYLON、PPL、PEEK、VITON、METAL
阀门全关位置锁定
（3）阀门具有阀杆防飞结构，可在线压更换填料
压盖
（2”-300Lb及以下规格）
下装式阀杆，结构上阀杆 根部设置轴肩，轴肩外径 大于阀杆孔内径
（其余规格）
上装式阀杆，结构上采用 压盖，压盖孔内径小于阀 杆肩部直径
（4）防静电设计，更加适用于易燃易爆介质
阀杆
阀体
不锈钢弹簧
球体 钢珠
干燥阀门、不超过12V直流电、电阻不超过10Ω 因填料及轴承影响导电性能，故在阀杆与阀体之间及阀杆与球体之间 设置由不锈钢弹簧与不锈钢球构成的防静电组件。
•阀门上下游各设一个阀座，阀座用专用压机嵌入阀体内 •靠阀座自身的弹性提供初始预紧力 •上下游阀座完全对称，没有安装方向限制，是双向阀 •主要用于温度150℃以下（特殊材质可达250℃）的工况 •具有操作灵便、密封可靠的优点 •常用密封材质：PTFE、RPTFE、NYLON、PPL、PEEK等
（2）金属硬密封
（5）防火设计 ①阀座部位（球体与阀体）
阀座采用三面包围式，在靠近流道侧加工防火密封唇， 可在阀座烧毁后起到紧急密封作用
②中法兰部位（阀体与阀盖）
防火垫片
采用不锈钢缠绕石墨防火垫片密封 结构上采用金属-金属的接触
③填料部位（阀杆与阀体）
采用多圈石墨填料密封 石墨填料可阻止介质大量外泄
4、适合不同工况的多种密封型式 （1）软密封
…
40” (1000)
150Lb （1.6、2.5MPa）
300Lb (4.0MPa)
400Lb (6.4MPa)
600Lb (10.0MPa)
900Lb (16.0MPa)
1500Lb (25.0MPa)
2500Lb (42.0MPa)
3、结构特点 （1）阀门密封机理 ①上游密封自泄式
正常工作时
在驱动方式上，多采用手动、气动或电动操作方式。 阀门的“三防”同样必须具备。 阀门的外表防护应根据具体的材质及工况确定。
典型成功案例 2004年，乐山和邦化工30万吨联碱项目，供316不锈钢球阀 2006年，成都华荣化工氢氧化钾装置，供310S不锈钢球阀 2007年，湖北芳通药业，供不锈钢球阀
（四）球阀主要零部件材料表
零件 名称
壳体
碳钢系列
铸钢
锻钢
A216 WCB
A105
低温钢系列
铸钢
锻钢
A352 LCB/LCC
A350 LF2
不锈钢系列
304系列
316系列
铸钢
锻钢
铸钢
锻钢
A351 CF8/ CF3
A182
A351
A182
F304/304L CF8M/CF3M F316/316L
抗硫系列
一、结构特点综述
（一）浮动球阀
• 所谓“浮动”，是指球体没有固定的枢轴来支撑，在工作时，球体能 在介质压力作用下沿流道方向来回运动（即“浮动”） • 浮动式球阀通常用于低压力、小口径的场合
1、结构示意图
2、推荐规格
口径 压力
½”
¾”
1”
1 ½”
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
8”
(15) (20) (25) (40) (50) (65) (80) (100) (125) (150) (200)
阀体与阀盖之间采用O型密封圈与防火垫片组成双重密封，防火垫 片材料为不锈钢缠绕石墨，可在O型密封圈烧毁后仍能保持良好的密封 效果，避免介质从此处大量外泄。
④阀杆、压盖及连接盘部位
阀体与上盖之间采用不锈钢缠绕石墨防火垫片密封，阀杆、上盖与 连接盘之间采用石墨填料，避免介质从此处大量外泄。
⑤辅助密封脂注入装置
阀杆部位
阀座部位
（4）防静电设计；
干燥阀门、不超过12V直流电、电阻不超过10Ω 因填料及轴承影响导电性能，故在阀杆与上盖之间及阀杆与球体之间设 置由不锈钢弹簧与不锈钢球构成的防静电组件。
（5）阀杆防飞设计 ；
阀杆下部设置轴肩，轴肩外径大于上盖孔径，从上盖下方装入， 再将上盖装于阀体。上盖与连接盘分别紧固，可保证在卸下连接盘更 换填料时上盖不与阀体脱落。
150Lb （1.6、2.5MPa）
300Lb (4.0MPa)
400Lb (6.4MPa)
600Lb (10.0MPa)
900Lb (16.0MPa)
1500Lb (25.0MPa)
2500Lb (42.0MPa)
3、结构特点 （1）通过手柄可了解阀门的状态
（2）通过锁定装置防止阀门误操作
阀门全开位置锁定
A193 B7 A194 2H
INCONEL X750、17-7PH、3YC-7、60Si2Mn等
A320 L7
A193 B8
A193 B8M
A194 4
A194 8
A194 8M
A193 B7 A194 2H
A193 B8M
A194 8M
二、 球阀针对不同的工况的解决方案
（一）石油、天然气及成品油储运项目
（3）金属复合密封
• 阀门上下游设两个阀座组件,每个阀座组件由阀座、阀座圈、垫环组成， 阀座圈由垫环固定在阀座中，阀座后与阀体之间设置O型密封圈,一方 面将阀座与阀体密封，另一方面可为阀门提供初始预紧力 • 两只阀座完全对称，阀门没有安装方向限制，是双向阀 • 金属密封为初级密封，用以截断大部分介质并阻挡介质中的颗粒杂质 进入软密封面；软密封为次级密封，用以完全阻断介质 • 主要用于常温状态下（ 150℃以下）的颗粒、粉尘、浆料等介质工况 • 具有操作灵便、耐磨损耐冲蚀、使用寿命长、密封可靠的优点 • 软密封（阀座圈）材质通常为橡胶类材质
（2）双截断及排放（DBB）；
排放口
• 在阀体底部设置排放口 • 在关闭位置时，两只阀座将中腔隔离，此时可对中腔进行排放 • 定期对中腔进行排放有利于提高阀门的使用效果及使用寿命 • 出厂时通常设置螺塞将排污口堵塞，用户可根据需要设置排放管路
（3）防火设计； ①阀座部位（球体与阀座支撑圈）
正常工作时
A350 LF2
A182 F304/304L
A182 F316/316L
A216 WCB
A105
阀杆 填料 垫片 轴承 填料压环
填料亚盖
防静电弹簧
A182 F6a
A182 F6a
A216 WCB
A352 LCB/LCC
A182 F304/304L PTFE、GRAPHITE 304+GRAPHITE 不锈钢衬PTFE，烧结碳纤维 A182 F304/304L
4、适合不同工况的多种密封型式 （1）软密封
• 阀门上下游各设一个阀座 • 靠阀座后的预紧弹簧提供初始预紧力 • 上下游阀座完全对称，没有安装方向限制，是双向阀 • 主要用于温度150℃以下（特殊材质可达250℃）的工况 • 具有操作灵便、密封可靠的优点 • 常用阀座圈材质：PTFE、RPTFE、NYLON、PPL、PEEK等
• 阀门上游侧设一个阀座组件，并在密封面堆焊硬质合金； 下游侧直接在阀体上堆焊硬质合金 • 上游阀座为阀门提供必要的初始密封比压，下游阀座起主 要密封作用，阀门有安装方向限制 • 主要用于温度高温、颗粒、粉尘、浆料等介质工况 • 具有使用温度高、使用压力高、耐磨损耐冲蚀、密封可靠 的优点 • 通常的堆焊材料为Stellite硬质合金
（3）金属复合密封
• 阀门上下游设两个阀座，靠预紧弹簧为阀门提供初始预紧力 • 两只阀座完全对称，阀门有安装方向限制，是双向阀 • 阀门在正常使用时，介质压力压缩软密封材质，使金属密封面同时接触球面 • 金属密封为初级密封，用以截断大部分介质并阻挡介质中的颗粒杂质进入软密 封面；软密封为次级密封，用以完全阻断介质 • 主要用于常温状态下（ 150℃以下）的颗粒、粉尘、浆料等介质工况 • 具有操作灵便、耐磨损耐冲蚀、使用寿命长、密封可靠的优点 • 软密封（阀座圈）材质通常为橡胶类材质
相关材质配置见前表所述。 为确保阀门成品的抗硫性能，对于抗硫球阀必须增加并严格执行相关零部件的 硬度检测这一检验环节，必要时还应作硫化氢腐蚀评定。
典型成功案例 2007年，中石油西南油气田分公司重庆气矿老湾区改造工程 2007年，中石油西南油气田分公司蜀南气矿威001-H1井集输工程 2007年，中石油西南油气田分公司重庆气矿五百梯气田增压工程（超高含硫）
中腔超压时
• 阀座组件后设置弹簧为阀门提供初始预紧力 • 正常工作时，由介质压力推动上游阀座贴紧球面达到密封 • 两只阀座完全对称，阀门有安装方向限制，是双向阀 • 中腔超压时，中腔介质压力反推阀座组件离开球面，顺利泄放中腔压力 • 更适用于液态介质
②双向双密封式
• 独特的阀座结构可保证阀门无论何种状态均达到上下游同时密封 • 上下游同时密封，密封更可靠 • 一侧阀座损坏，另一侧阀座均能单独起密封作用，使用寿命更长 • 不具有自动泄压功能，需另设阀腔自动泄放阀或在球体上设压力平衡孔 • 更适用于气态介质
（2）金属硬密封
• 阀门上下游各设一个阀座 • 靠阀座后的预紧弹簧提供初始预紧力 • 上下游阀座完全对称，没有安装方向限制，是双向阀 • 主要用于温度高温、颗粒、粉尘、浆料等介质工况 • 无阀座圈，密封面直接堆焊硬质合金 • 具有使用温度高、使用压力高、耐磨损耐冲蚀、密封可靠 的优点 • 通常的堆焊材料为Stellite硬质合金