固定球閥(Trunnion Mounted Ball Valve)的**特征在于球體通過上下兩根剛性支撐軸(Trunnion)固定在閥體內(nèi),形成雙點機械約束。這種設(shè)計將介質(zhì)壓力產(chǎn)生的側(cè)向推力分散至閥體與支撐軸,***降低操作扭矩(較浮動球閥減少40%~60%)。在高壓工況(如PN420/Class 2500)下,球體與閥座間通過碟形彈簧預(yù)緊力實現(xiàn)初始密封,介質(zhì)壓力進一步強化密封接觸應(yīng)力。例如,某天然氣長輸管線項目中,DN600固定球閥在9.0 MPa壓力下的啟閉扭矩*2800 N·m,而同等工況浮動球閥需4800 N·m。根據(jù)API 6D標(biāo)準(zhǔn),固定球閥需通過4倍額定壓力的殼體強度測試,確保支撐軸與閥體連接處無塑性變形。
根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能,工業(yè)球閥主要分為浮動球閥、固定球閥、V型調(diào)節(jié)球閥和三通球閥。浮動球閥依靠介質(zhì)壓力推動球體壓緊閥座,適用于中小口徑(DN≤200)和低壓系統(tǒng)(PN≤40),常見于市政供水或低壓蒸汽管網(wǎng);固定球閥通過上下支撐軸分散介質(zhì)推力,適用于高壓(PN100~PN420)和大口徑管道(DN≥300),如天然氣長輸管線或煉廠反應(yīng)裝置;V型球閥的切口設(shè)計可實現(xiàn)精確流量調(diào)節(jié),適用于漿料或高粘度介質(zhì);三通球閥(L型/T型)用于分流或合流控制,如化工多路反應(yīng)系統(tǒng)。選型時需綜合考慮壓力等級、介質(zhì)特性、溫度范圍及操作頻率。浙江單片式球閥低溫球閥采用延長閥蓋防止填料凍結(jié)。
LNG(-162℃)或液氫(-253℃)儲運系統(tǒng)中,固定球閥需解決低溫脆性、熱收縮差異及密封失效問題:閥體材料:ASTMA352LC3低溫碳鋼(-101℃沖擊功≥27J)或奧氏體不銹鋼(SS316L);球體處理:深冷工藝(-196℃×8h)穩(wěn)定金相組織,減少低溫形變;密封系統(tǒng):主密封采用金屬對金屬硬密封(表面粗糙度Ra≤0.4μm),次密封填充玻璃纖維增強PTFE(耐溫-200℃~+200℃);測試驗證:依據(jù)BS6364標(biāo)準(zhǔn)進行-196℃低溫循環(huán)測試,啟閉扭矩波動范圍≤±15%。例如,北極YamalLNG項目采用的Class600固定球閥,在-196℃下經(jīng)2000次啟閉后,泄漏率仍低于1×10??m3/s。
球閥主要由閥體、球體、閥座、閥桿、密封組件和驅(qū)動裝置六大**部件構(gòu)成。閥體通常采用分體式設(shè)計(如兩片式或三片式),通過螺栓連接確保承壓能力;球體為空心或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu),通孔形狀根據(jù)功能需求設(shè)計為圓形、V型或三通型;閥座分為浮動式或固定式,材料可選PTFE、PEEK或金屬硬密封;閥桿與球體通過鍵槽或花鍵連接,需具備防噴出結(jié)構(gòu)(Anti-blowout Design);密封組件包括O型圈、石墨填料和注脂系統(tǒng),用于防止介質(zhì)外泄;驅(qū)動裝置涵蓋手動、氣動、電動及液動執(zhí)行機構(gòu),適配不同工況需求。全通徑球閥的流道直徑與管道內(nèi)徑相同,流阻極小。
石油天然氣球閥是油氣輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制設(shè)備,其設(shè)計必須滿足高壓、耐腐蝕、零泄漏等嚴(yán)苛要求。這類球閥通常采用固定球結(jié)構(gòu)(Trunnion Mounted Design),通過上下支撐軸分散介質(zhì)壓力,***降低操作扭矩。閥體多采用ASTM A105或A694 F60鍛鋼材質(zhì),經(jīng)正火+回火熱處理以提高機械性能。密封系統(tǒng)采用金屬硬密封(如司太立合金堆焊)與彈性閥座組合,既保證高壓密封性(可達(dá)Class 1500/PN420),又能適應(yīng)管道應(yīng)力變形。典型應(yīng)用包括:長輸管線截斷閥需通過API 6D認(rèn)證,具備全通徑設(shè)計以允許清管器通過;井口裝置球閥需滿足API 6A標(biāo)準(zhǔn),抗硫化氫腐蝕(NACE MR0175);LNG接收站用**溫球閥則需符合BS 6364標(biāo)準(zhǔn),在-196℃下保持密封性能??s徑球閥結(jié)構(gòu)更緊湊,但會增加系統(tǒng)壓降。云南全夾套球閥
軟密封球閥通常采用PTFE閥座,密封性能優(yōu)異。電動球閥品質(zhì)供應(yīng)
在含硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)等腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中,球閥需特殊設(shè)計:閥內(nèi)件采用Inconel 625或雙相鋼2205,耐CL-應(yīng)力腐蝕;閥桿采用波紋管密封或雙重填料函,防止有毒介質(zhì)外泄;注脂系統(tǒng)配置**抗硫潤滑脂(如Molykote 333)。對于含砂介質(zhì)(如頁巖氣),球體與閥座表面噴涂碳化鎢(硬度≥70HRC),并設(shè)置自清潔刃口。海底管道球閥還需考慮3000m水壓下的承壓能力,采用鈦合金閥體并配備ROV操作接口。某深海油氣田項目中,10" Class 1500水下球閥成功通過API 17D測試,在2℃/min的溫度驟變下保持性能穩(wěn)定。電動球閥品質(zhì)供應(yīng)