一、球閥概述(shu)
對于要求快速啟閉的場合一般選用球(qiu)閥。球閥的動作原理與旋塞(sai)閥一樣，都是靠旋轉閥芯來使閥門暢通或閉塞；球閥的閥芯是一個帶孔的球，當該孔的中心軸線與閥門進出口的中心軸線重合時，閥門暢通；當旋轉該球90°，使該孔的中心軸線與閥門(men)進出口的中心軸線垂直時，閥門閉塞。球閥與旋塞閥相比，開關輕便，相對體積小，所以可以做成很大通經的閥門。球閥密封可靠，結構簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態，不易被介質沖蝕。目前，球閥已在石油、化工、發電、食品、原子能、航空、火箭等領域廣泛使用。
二、球(qiu)閥的分(fen)類
球閥的分類見圖6.3.15。
1. 球(qiu)閥可分兩類(lei)：浮(fu)動球(qiu)式(shi)，固定球(qiu)式(shi)。
①. 浮(fu)動球閥
它(ta)的球(qiu)體有一(yi)定浮動量，在介質壓力(li)下，可向出口(kou)端(duan)位移，并壓緊(jin)密封(feng)圈(quan)。這種球(qiu)閥(fa)結構簡單，密封(feng)性(xing)好。但(dan)由于球(qiu)體浮動，將介質壓力(li)全部傳遞給密封(feng)圈(quan)，使(shi)密封(feng)圈(quan)負擔很(hen)重(zhong)；考慮到密封(feng)圈(quan)承(cheng)載能力(li)的限制，又(you)考慮到大型(xing)球(qiu)閥(fa)如采用這種結構形(xing)式，勢必操作費勁，所以只作為中(zhong)低壓小口(kou)徑閥(fa)門(men)。
②. 固定(ding)球閥
它的球體是固(gu)定的，不能移動。通常(chang)上(shang)下支承處(chu)裝有滾動軸承或(huo)滑動軸承，開閉較輕便。這種結構適合于制作高(gao)壓(ya)大(da)口徑閥門。
2. 閥座密封(feng)圈，常用(yong)聚四氟(fu)乙(yi)烯做成，因為它摩擦(ca)系(xi)數(shu)小，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)優異，耐(nai)溫(wen)范圍寬(kuan)（-180～200℃）。也用(yong)聚三氟(fu)氯乙(yi)烯，它比(bi)前者(zhe)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)稍差(cha)，但機械(xie)強(qiang)度高，橡膠密封(feng)性(xing)能(neng)很好(hao)，耐(nai)壓、耐(nai)溫(wen)性(xing)能(neng)較差(cha)，只用(yong)于溫(wen)度不高的低壓管路。此外，尼龍等塑料，也可在一定條件(jian)下使用(yong)。大型(xing)球閥，可以做成機械(xie)傳動，還可以由(you)電(dian)力(li)、液(ye)力(li)、氣力(li)來(lai)操作。
3. 球閥與旋塞閥一樣，可以做成直角、三通、四通等形式(shi)。
典型球閥如圖6.3.16所示(shi)。
三、球閥的選用
1. 球(qiu)閥(fa)的(de)最大特點是在眾(zhong)多的(de)閥(fa)門類型中其流體阻力最小(xiao)，流動(dong)特性(xing)最好。其密(mi)封(feng)性(xing)能較可靠。與蝶閥(fa)相比，它的(de)重量較大，結構尺寸也(ye)比較大，故不宜用于直徑太(tai)大的(de)管道。
2. 與蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)一樣，長(chang)期影響它不能在石(shi)化生(sheng)(sheng)(sheng)產裝置(zhi)上(shang)(shang)(shang)應用(yong)(yong)的(de)問題是熱(re)脹(zhang)或磨損(sun)后(hou)會造成密(mi)(mi)封不嚴(yan)。軟密(mi)(mi)封球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)雖(sui)有較好的(de)密(mi)(mi)封性(xing)能，但當它用(yong)(yong)于易(yi)燃(ran)、易(yi)爆介質管道上(shang)(shang)(shang)時，尚須經受火災安全(quan)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)防靜電試(shi)(shi) 驗(yan)(yan)。因(yin)此，石(shi)化生(sheng)(sheng)(sheng)產裝置(zhi)上(shang)(shang)(shang)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)應用(yong)(yong)得(de)也(ye)不多，近年來，許多球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)產廠開(kai)(kai)發出(chu)了(le)一些(xie)新(xin)型結(jie)構的(de)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)，如：軌(gui)道球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)、偏心球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)等，一些(xie)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)將閥(fa)(fa)(fa)座設置(zhi)成金屬彈(dan)性(xing)閥(fa)(fa)(fa)座，使其在熱(re)脹(zhang)和(he)磨損(sun)的(de)情況下仍有良(liang)好的(de)密(mi)(mi)封。因(yin)此，這些(xie)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(fa)也(ye)在石(shi)化生(sheng)(sheng)(sheng)產裝置(zhi)上(shang)(shang)(shang)開(kai)(kai)始應用(yong)(yong)。
3. 直(zhi)通球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)用(yong)于(yu)(yu)截斷(duan)介(jie)(jie)質，三通球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)可改(gai)變介(jie)(jie)質流(liu)動方向(xiang)或進行分配。球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)啟閉(bi)迅速，便(bian)于(yu)(yu)實現事故緊急(ji)切斷(duan)。由(you)于(yu)(yu)節流(liu)可能造成(cheng)密(mi)封(feng)件或球(qiu)(qiu)體的損(sun)壞，一(yi)般不用(yong)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)節流(liu)。全通道(dao)球(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)不適用(yong)于(yu)(yu)調節流(liu)量(liang)。
四、球(qiu)閥有(you)關標準規范
球(qiu)閥有關標準規范(fan)見表(biao)6.3.9。
五、球閥(fa)其(qi)他有關標準規范
GB/T 12237《通用閥門 法(fa)蘭和對(dui)焊連接(jie)鋼制球閥》
GB/T 15185《鐵制(zhi)(zhi)和銅制(zhi)(zhi)球閥(fa)》
GB/T 8464《內螺紋連接閘(zha)閥(fa)、截(jie)止閥(fa)、球(qiu)閥(fa)、止回閥(fa)通用技術條件》
GB/T 8465.3《內螺(luo)紋連(lian)接閘閥、截止閥、球閥、止回閥 基本尺寸(cun) 鐵制球閥》
JB/T 53167《球閥產品質(zhi)量(liang)分等》
JB/Z 2469《球閥 靜壓壽命(ming)試驗規程》
API 608《法蘭、螺紋和(he)焊連接的金屬球閥(fa)》
六、 球閥國內外標準比較
球閥國內(nei)外標準比較見表(biao)6.3.10。
七、國外球閥規范應用
球閥設計制造按(an)(an)BS5351。結構長度按(an)(an)ASME B16.10。連接端法蘭尺寸ASME按(an)(an)ASMEB16.5。閥門檢查和(he)試驗按(an)(an)API 598。
