哲成阀门:球阀概述、特点及应用
来源:哲成自控阀门 作者:哲成阀门 发布时间:2013-5-7 阅读:次
  

      球阀问世于20世纪50年代,随着科学技术的飞速发展,生产工艺及产品结构的的不断改进,在短短的40年时间里,已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方国家工业发达的国家,球阀的使用正在逐年不断的上升,在我国,球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业,在国民经济中占有举足轻重的地位。 

      启闭件(球体)由阀杆带动,并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质,亦可用于流体的调节与控制,其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力,特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换,同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。 

     球阀它具有旋转90度的动作,旋塞体为球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用,但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用,如V型球阀。

球阀主要特点
     球阀的主要特点是本身结构紧凑,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,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,在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。

球阀优点
      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,而且目前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。在真空系统中也已广泛使用。 
  4.操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。 
  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,不会引起阀门密封面的侵蚀。 
  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,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。

球阀的分类及特点
   
  球阀分有:浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。 
  按壳体/主体材料分类,球阀可分为: 
  1. 金属材料阀门:如碳钢阀门、合金钢阀门、不锈钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门等。 
  2. 金属阀体衬里阀门:如衬胶阀门、衬氟阀门、衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。 
  3. 非金属材料阀门:如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。 
  国内生产球阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类: 
  (1)以JB/T2203-1999《球阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数球阀生产厂家均按本标准设计生产。、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美,规格不全,浮动式球阀最大公称通径为DN1200,固定式球阀最大公称通径DN2000。根据厂所生产的阀门规格及掌握的资料来看,目前浮动式球阀公称通径最小为DN6,固定式球阀公称通径最小为DN50。经考证,各厂家连接尺寸也不尽统一,为了有一个统一的标准,用户在选用及安装时同一规格能够互换,建议国家通用机械研究所对JB/T2203-1999《球阀结构长度》进行修订。建议设计院及用户按标准选用,球阀生产厂家按标准设计制造。

球阀温度和压力限制
铭牌显示有球阀在最大和最小操作温度下所允许的最大操作压力。 
  使用PTFE或RTFE材质的阀座和密封件,其他类型的阀座和密封件的操作温度,应受到KI工厂的检核。 
  阀的公称压力等级(PN),可表明阀在正常温度状态下的最大工作压力。(例如:PN4.0,表明其操作温度在-290C~380C时的最大工作压力为40 Bar(4.0MPa))。 
  电动或气动执行机构的注意事项参见其相应的说明书。

球阀适用场合
      由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料,因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下,于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球球阀)。阀座密封圈在一定的接触压力作用下,局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度,保证球阀的密封性能。 
  又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成,故在选择球阀的结构和性能上,要考虑球阀的耐火和防火,特别是在石油、化工、冶金等部门,在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀,更应注意耐火和防火。 
  通常,在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速(1/4转启闭)、高压截止(压差大)、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏,操作力矩小、流体阻力小的管路系统中,推荐使用球阀。 
  球阀也适用于轻型结构、低压截止(压差小)、腐蚀性介质的管路系统中。在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气管路系统中,需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时,需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性能时,需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中,工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。


球阀的安装
1)取掉法兰端两边的保护盖,在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。 
  2)安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能),合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。 
  3)准备与管道连接前,须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。 
  4)在安装期间,请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点,以避免损坏执行机构及附件。 
  5)本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。 
  6)安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象,可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。 
  7)与管道连接后,请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。

球阀的操作和使用
 1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。 
  2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成:正向旋转1/4圈(90°)时,阀关断。反向旋转1/4圈(90°)时,阀开启。 
  3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开启状态;指示箭头与管线垂直时,阀门为关闭状态。


球阀的操作和使用
 1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。 
  2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成:正向旋转1/4圈(90°)时,阀关断。反向旋转1/4圈(90°)时,阀开启。 
  3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开启状态;指示箭头与管线垂直时,阀门为关闭状态。

球阀的维修
  
拥有较长的使用寿命和免维修期,将依赖以下几个因素:正常的工作条件、保持和谐的温度/压力比,以及合理的腐蚀数据

  注意:

  ●球阀在关闭状态下,阀体内部依旧存在受压流体

  ●维修前,解除管线压力并使阀门处于打开位置

  ●维修前,断开电源或气源

  ●维修前,将执行机构与支架脱离

  ●必须先查明球阀上、下游管道确已卸除压力后,才能进行拆卸分解操作

  ●分解及再装配时必须小心防止损伤零件的密封面,特别是非金属零件,取出O 型圈时宜使用专用工具

  ●装配时法兰上的螺栓必须对称、逐步、均匀地拧紧

  ●清洗剂应与球阀中的橡胶件、塑料件、金属件及工作介质(例如燃气)等均相容。工作介质为燃气时,可用汽油(GB484-89)清洗金属零件。非金属零件用纯净水或酒精清洗

  ●分解下来的单个零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下来的非金属件的金属件可采用干净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布(为避免纤维脱落粘附在零件上)擦洗。清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、积胶、灰尘等

  ●非金属零件清洗后应立即从清洗剂中取出,不得长时间浸泡

  ●清洗后需待被洗壁面清洗剂挥发后(可用未浸清洗剂的绸布擦)进行装配,但不得长时间搁置,否则会生锈、被灰尘污染

  ●新零件在装配前也需清洗干净

  ●使用润滑脂润滑。润滑脂应与球阀金属材料、橡胶件、塑料件及工作介质均相容。工作介质为燃气时,可用例如特221 润滑脂。在密封件安装槽的表面上涂一薄层润滑脂,在橡胶密封件上涂一薄层润滑脂,阀杆的密封面及摩擦面上涂一薄层润滑脂

  ●装配时应不允许有金属碎屑、纤维、油脂(规定使用的除外)灰尘及其它杂质、异物等污染、粘附或停留在零件表面上或进入内腔

1)、填料处得再锁紧

  若填料处有微泄发生,须再锁紧阀杆螺母。

  注意:不要锁太紧,通常再锁1/4圈~1圈,泄露即会停止。

2)、更换阀座和密封件

  A)、拆卸

  使阀处于半开位置,冲洗、清除阀体内外可能存在的危险物质。

  关闭球阀,拆掉两边法兰上的连接螺栓和螺母,然后将阀由管线上完全移除。

  依序拆卸驱动装置-执行机构、连接支架、防松垫圈、阀杆螺母、蝶形弹片、格南、耐磨片、阀杆填料。

  拆卸体盖连接螺栓和螺母,将阀盖与阀体分离,并拿掉阀盖垫圈。

  确认阀球在“关断”位置,这可以将其较容易的从阀体拿出,随后取出阀座。

  由阀体中孔向下轻推阀杆直到完全取出,然后取出O型圈及阀杆下填料。

  注意:请谨慎操作,以避免擦伤阀杆表面及阀体填料函密封部位。

  B)、重新组装

  清洗和检查拆下零件,强烈推荐用备用零件包更换其阀座及阀盖垫圈等密封件。

  按拆卸的相反顺序进行组装。

  用规定的扭矩,交叉锁紧法兰连接螺栓。

  用规定的扭矩,锁紧阀杆螺母。

  安装执行机构后,输入相应的信号通过旋转阀杆带动阀芯旋转,使阀门至打开和关闭位置。

  如有可能,请在回装管道前,按相关标准对阀进行压力密封测试和性能测试。

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