轨道球阀结构特点和工作原理

轨道球阀制造工艺及技术特点1.ORBIT提升杆式轨道球阀各部分示意图驱动螺母及轴承阀杆导销填料注入附件阀杆导槽防火安全密封顶装式设计阀杆耳轴阀杆楔形面阀球销钉2.ORBIT提升杆式轨道球阀的工作原理2.1阀门开关原理如图所示，阀门由关闭位置（见图1）打开时，通过执行机构旋转或转动手轮，阀杆上端的阀杆导槽限定了阀杆的运动方式。

首先，导槽的垂直部分与阀杆导槽销钉的联合作用下，使阀杆向上提升，阀杆下端的楔型斜面迫使阀球滚动离开阀座（见图2），实现阀球与阀座的分离。

然后，导槽的螺旋部分再与导槽销钉作用，使阀杆旋转，带动阀球旋转（见图3）。

导槽销钉运动到导槽尽头时，动作停止，阀球旋转90°达到全开位置。

2.2阀门阀座密封原理顶装式设计的Orbit(单阀座提升阀杆式)球阀可以实现对流体双方向的严密关断，在流体压力来自推动阀球压向阀座的方向时，所有的压差会使阀球紧紧压向阀座。

阀球密封表面首先与阀座内的软性密封材料接触，然后随着阀球继续压紧阀座，阀座内包裹着软性密封材料的金属唇会形成次级金属密封。

当流体压力来自推动阀球远离阀座端时，阀门实现严密关断的原理如下(如图所示)。

阀球的中心线到耳轴底部的距离与阀体（阀座）中心线到耳轴底部的距离的公差被严格控制。

耳轴底部的形状被加工成圆球面，半径为R。

当阀门关闭时，阀杆下降，阀杆底部的楔型面如图所示给阀球施加了推力。

阀球在阀杆的作用力下被压向阀座时，阀球的中心线和阀座的中心线仍然保持一致，因为耳轴底部的形状使阀球实际上是滚动压向阀座。

因此，阀球密封面压向阀座的力量是均匀一致的，首先与软密封材料接触，然后可靠地接触到金属密封唇。

手轮的力量可以通过阀杆底部的一定的楔型角度传递足够的推力给阀球以此达到在全压差情况下的严密密封效果。

Orbit阀门的阀球在旋转时与阀座完全没有接触。

因为在转动前阀球已脱离阀座。

显然，阀球上与阀座不接触的部分不会影响密封或损伤密封，也不会在阀门操作中产生额外的阻力而需要执行机构克服。

轨道球阀工作原理及优点轨道球阀的工作原理如下：开启过程1在关闭位置，球体受阀杆的[wiki]机械[/wiki]施压作用，紧压在阀座上。

2当逆时针转动手轮时，阀杆则反向运动，其底部角形平面使球体脱开阀座。

3阀杆继续提升，并与阀杆螺旋槽内的导销相互作用，使球体开始无摩擦地旋转。

4直至到全开位置，阀杆提升到极限位置，球体旋转到全开位置。

关闭过程1关闭时，顺时针旋转手轮，阀杆开始下降并使球体离开阀座开始旋转。

2继续旋转手轮，阀杆受到嵌于其上螺旋槽内的导销的作用，使阀杆和球体同时旋转90°。

3 快要关闭时，球体已在与阀座无接触的情况下旋转了90°。

4手轮转动的最后几圈，阀杆底部的角形平面机械地楔向压迫球体，使其紧密地压在阀座上，达到完全密封。

轨道球阀的优点:轨道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。

球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：1．流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。

2．结构简单、体积小、重量轻。

3．紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也广泛使用。

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。

球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

轨道球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。

完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。

通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，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。

球阀的主要特点是本身结构紧凑，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。

按结构形式划分轨道球阀按结构形式可分：一、浮动球球阀: 球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。

浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。

这种结构，广泛用于中低压球阀。

二、固定球球阀: 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。

为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。

三、弹性球球阀: 球阀的球体是弹性的。

球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。

这种阀门适用于高温高压介质。

弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。

当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。

在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。

按其通道位置划分球阀按其通道位置可分为直通式，三通式和直角式。

后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。

球阀安装与维护应注意以下事项：1.要留有阀柄旋转的位置。

2. 不能用作节流。

3带传动机构的球阀应直立安装。

球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。

球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，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，在各行业得到广泛的应用。

球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，只有它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。

优点轨道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。

轨道球阀的结构原理如何？传统的球阀，无论是浮动球阀还是固定式球阀，球体与阀座始终接触，开关扭矩大，密封面容易损伤，然而轨道球阀启闭时，球体先偏转，然后转动，开关全过程中球体与阀座脱离，故阀座不会被擦伤，并且启闭扭矩小。

结构特点1、启闭无摩擦。

这一功能完全解决了传统阀门因密封面之间相互摩擦而影响密封的问题。

2、上装式结构。

对装在管道上的阀门可直接在线检查与维修。

能有效减少装置停车，降低生产成本。

3、单阀座设计。

消除了阀门中腔介质因异常升压而影响使用安全的问题。

4、低扭矩设计。

特殊结构设计的阀杆，只需配一个小手轮阀门就能轻松启闭。

5、楔形密封结构。

阀门是靠阀杆提供的机械力，将球楔压到阀座上而密封。

使阀门的密封性能不受管线压差变化的影响，在各种工况下密封性能都有可靠保证。

6、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。

球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

7、密封面的自清洁结构。

当球体倾离阀座时，管线中的流体沿球体密封面成360°均匀通过，不仅消除了高速流体对阀座局部的冲刷，也冲走了密封面上的聚积物，达到自清洁的目的。

结构原理主要零部件有阀体、阀芯、阀瓣（嵌主密封圈）、端盖、底盘、填料等。

阀芯与阀瓣是阀体部分的核心。

阀芯通过上、下耳轴固定于阀体内，中间为流道口，两侧为斜楔面，在该楔面上铣有燕尾导轨同左右两片阀瓣相连。

阀瓣是主密封件，阀瓣的表面为圆柱面，可达到B级硬密封精度，在该圆柱面上铣有一圈沟槽，采用模压硫化的方法在其中yong久嵌有主密封圈（氟化橡胶或ding 腈橡胶等），当阀门关闭时可形成硬软密封。

结构性能1.阀体阀体的主要零部件有阀体、阀芯、阀瓣（嵌主密封圈）、端盖、底盘、填料等。

阀芯与阀瓣是阀体部分的核心。

阀芯通过上、下耳轴固定于阀体内，中间为流道口，两侧为斜楔面，在该楔面上铣有燕尾导轨同左右两片阀瓣相连。

阀瓣是主密封件，阀瓣的表面为圆柱面，可达到B级硬密封精度，在该圆柱面上铣有一圈沟槽，采用模压硫化的方法在其中久嵌有主密封圈（氟化橡胶或ding腈橡胶等），当阀门关闭时可形成硬软密封。

球阀内部构造球阀是流体控制领域中广泛使用的一种阀门，它的内部构造决定了它的控制性能和耐久性。

本文将围绕球阀内部构造展开讲解，通过分步骤的方式阐述球阀的主要结构和工作原理。

一、球阀的整体结构球阀的整体结构由以下几个主要部分组成：1. 进口和出口：球阀通过进口和出口与管道系统相连通，实现流体的控制。

2. 阀体：阀体是球阀的主体部分，它通常由铸造或锻造加工而成，用于固定阀门。

3. 阀盖：阀盖紧密地覆盖在阀体顶部，通过螺纹或平衡法兰螺栓固定在阀体上。

4. 球体：球体是球阀的关键部件，它通常由不锈钢、铜、铝或塑料等材料制成。

球体内部是一个圆形孔洞，通过旋转来控制流体的通断。

5. 密封圈：密封圈是用于保证球阀密封性能的部件，它一般位于球体和阀座之间，通常使用橡胶、PTFE等材料制成。

二、球阀的工作原理球阀的工作原理可以分为以下三个步骤：1. 打开球阀：当手柄或传动装置向上或向右旋转时，球体转动到与进口和出口对齐的位置，从而让流体通过球体的孔洞流入或流出。

2. 关闭球阀：当手柄或传动装置向下或向左旋转时，球体转动到与进口和出口垂直的位置，从而阻止流体的通断。

3. 调节球阀：根据不同的控制要求，可以通过旋转手柄或传动装置来调整球体的转角，从而实现流量、压力等参数的控制。

三、球阀的优点和缺点球阀作为一种常用的阀门类型，有以下几个优点和缺点：1. 优点：①结构简单，易于维护和维修；②密封性能卓越，能够适应高压、高温等恶劣环境；③操作方便，可快速实现开关、调节等控制功能。

2. 缺点：①初始成本相对较高；②使用时流体的局部阻力较大，不宜用于需要平滑流动的场合；③在高温、高压等恶劣环境下，球体易于失效，需要定期更换。

综上所述，球阀是一种性能卓越、控制方便的阀门，它的内部构造和工作原理具有重要意义，对于流体控制领域的工程师和技术人员来说是必备的基础知识。

轨道式球阀工作原理
轨道式球阀是一种常用的控制阀门，其工作原理如下：
1. 开启状态：当手柄或电动机械等操作装置将球阀的阀杆旋转到最大角度时，球体会被阀杆推到一侧，从而使流体可以通过球阀的通道，实现流通。

2. 关闭状态：当操作装置将阀杆旋转到另一端时，球阀的阀杆会再次推动球体，使之与阀座完全密合。

此时，流体不能通过球阀通道，达到关闭阀门的效果。

3. 轨道设计：轨道式球阀的特点之一就是球体上有一条圆形轨道。

当阀杆旋转时，通过圆形轨道的运动可以将球体推到需要的位置，确保阀杆和球体的准确对齐，从而保证流体的封闭性和流通性。

总之，轨道式球阀通过阀杆的旋转来控制球体的运动，从而实现阀门的开启和关闭。

其特殊的轨道设计确保了球体和阀座的完全密合，提供了良好的封闭性和流通性能。

它常用于精密控制和流量调节的应用中。

球阀的结构及工作原理
球阀是一种常见的阀门，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等工业领域。

它具有结构简单、密封可靠、操作轻便等特点，因此备受青睐。

接下来，我们将详细介绍球阀的结构及工作原理。

首先，我们来看球阀的结构。

球阀主要由阀体、阀盖、阀杆、阀芯、密封圈等部件组成。

阀体是球阀的主要部件，通常采用铸铁、碳钢、不锈钢等材质制成。

阀盖用于连接阀体和阀杆，阀杆则用于控制阀芯的开启和关闭。

阀芯是球阀的关键部件，通常采用球形设计，通过旋转实现阀门的开启和关闭。

密封圈则用于保证阀门的密封性能。

整体结构简单紧凑，安装维护方便。

接下来，我们来了解球阀的工作原理。

当阀门关闭时，阀芯通过旋转使球体封面与阀座密封面接触，从而实现阀门的关闭。

当阀门开启时，阀芯旋转使球体封面与阀座密封面分离，从而实现阀门的开启。

阀门的开启和关闭通过阀杆的旋转来实现。

球阀的密封性能取决于阀芯与阀座的密封面，因此选用合适的材质和加工工艺对于球阀的密封性能至关重要。

此外，球阀还具有流体阻力小、使用寿命长、适用范围广等特点。

它不仅可以用于常规介质的控制，还可以用于腐蚀性介质、高温高压介质的控制。

因此，在工业生产中得到了广泛的应用。

总的来说，球阀作为一种常见的阀门，具有结构简单、密封可靠、操作轻便等特点，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等工业领域。

通过对球阀的结构及工作原理的了解，我们可以更好地掌握其使用方法，保证其正常运行，为工业生产提供更好的保障。

球阀：小巧玲珑的管道控制器
球阀是一种常用的管道控制器，它的结构特点包括以下几个方面：
1. 球体结构：球阀内部由一个球体构成，球体中央有一个孔，通
过旋转球体来控制孔的开合程度，从而实现介质的流通控制。

球体的
材质可以根据介质的特性而定，通常为不锈钢或铸铁。

2. 密封结构：球阀采用密封结构，能够保证阀门关闭时完全密封，避免介质泄漏。

通常情况下，球阀采用弹性或金属密封圈作为密封元件。

3. 驱动结构：球阀的驱动结构通常有手动、电动、气动等多种形式。

手动球阀需要人工旋转手柄来控制球体的开合，电动和气动球阀
则可以通过电机或气缸来实现自动控制。

4. 适用范围：球阀适用于多种介质，包括水、气、蒸汽、石油等。

不同介质需要选择不同的材质和密封结构的球阀，以确保阀门性能和
安全性。

在实际的应用中，球阀具有结构简单、体积小、重量轻、开关灵
活等优点，所以被广泛应用于各个领域。

无论是工业管道、家用供水
系统还是医疗设备，球阀都是不可或缺的管道控制器。

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。

加氢装置提升式轨道球阀结构与特点第22卷第3期沈红杰.加氢装置提升式轨道球阀结构与特点19加氢装置提升式轨道球阀结构与特点沈红杰摘要主要针对加氢装置提升式轨道球阀特点,介绍了提升式轨道球阀结构与工作原理,材料匹配性,阀座结构及在加氢装置上工程经验,为防硫化氢腐蚀,按照NACEMR01—75标准对阀门材料进行选材,具有密封性能好,操作方便等特点,在加氢裂化装置取得广泛使用.关键词轨道球阀结构1概述目前在石化装置中使用的球阀主要有两种结构,一种为浮动球阀,另一种:勾固定球阀.浮动球阀是利用阀体与球体间的密封垫片调整和控制球体与阀座间的预紧比压而密封,固定式球阀是利用阀座嵌入支承圈后靠弹簧的预紧力使阀座与球体压紧而密封.二者的共同点是球体在启闭过程中始终与阀座接触,导致启闭力矩过大,密封副磨损严重,使用寿命短,易泄漏,严重制约了其使用范围.而轨道球阀克服了上述球阀的缺点,综合了闸阀与球阀的优点,提高了使用性能.提升式轨道球阀具有密封性能好,操作方便等特点,在加氢装置中得到普遍应用,主要应用于加氢原料,新氢和循环氢系统,特别是压缩机组系统经常切换,开关的部位.2提升式轨道球阀结构与工作原理提升式轨道球阀结构如图1所示,主要由阀体,阀盖,阀杆,阀芯,阀杆导销,阀芯销钉等零部件组成.阀杆上部有螺旋槽,阀杆下端为前后平行的楔型面,如图2所示.逆时针转动手轮,使阀杆上升,此时阀杆导销与阀杆上螺旋槽直行程段限制阀杆只作上升运动,阀杆下部楔型面与阀芯销钉配合,使阀芯先向左偏移一角度,阀芯与阀座脱离.阀杆继续上升,阀杆导销与阀杆螺旋槽配合,使阀杆作90度转动,这时阀杆下部楔型面与阀芯销钉配合带动阀芯作90度旋转,阀门开启.相反,顺时针转动手轮,阀杆下降,此时阀杆导销与阀杆螺旋槽配合,使阀杆作90度转动,阀杆下部楔型面与阀芯销钉配合,带动阀芯作90度旋转.此时阀芯密封面正对阀座密封面,阀杆继续下降,这时阀杆导销与阀杆上螺旋槽直行程段限制阀杆只作下降运动,阀杆下部楔型面与阀芯销钉配合,产生楔力,带动阀芯压紧阀座,阀门关闭.阀杆仍可继续下降,能对密封面继续施加强制密封力.图1提升式轨道球阀图2提升式轨道球阀内部结构收稿日期:2007—03～12.作者简介:沈红杰,男,1972年生,高级工程师.1998年毕业于西安交通大学焊接专业,获硕士学位,炼油事业部设备动力部特种设备主管,现从设备技术管理工作.20高桥石化2007年6月3提升式轨道球阀特点由于提升式轨道球阀开启时,密封面脱离接触后才转动,因此启闭过程中阀芯与阀座为无摩擦操作,有效地解决了密封面磨损问题,使用寿命长,启闭力矩小.该阀采用固定的单阀座结构,不仅保证了双向零泄漏,又可避免双阀座阀门的中腔压力升高.阀杆下部楔型斜面提供了机械楔紧力,以保证持续可靠的密封,改变了普通球阀依靠介质力或弹簧预紧力实现密封的特点.阀门采用顶装式,便于维修.如图2所示,阀芯密封面具有不少于1.5ram厚的HasteollyC一22硬质合金堆焊层,耐冲刷性能和抗腐蚀性能均优于化学镀镍.同时,在阀芯底部耳轴的表面同样有硬质合金的堆焊面,以保证耳轴和衬套之间的耐磨性.阀杆密封为可调注入式盘根,以便在系统不停车的状态下调整盘根压力,防止外漏.阀芯耳轴的底部形状与阀芯密封面和阀座表面在同一圆周表面上,这种设计保证了阀芯压向阀座时各个部位的压力均匀一致, 同时保证阀球密封面同时接触或离开阀座.3.1材料匹配性提升式轨道球阀在使用温度超过某一范围时(例如204℃时6(英寸)的阀门),由于其结构特点,在阀门材料匹配上有特殊要求,如在碳钢阀门上不应使用316不锈钢阀芯和阀座.这是因为: 在温度突然急剧变化的情况下,316材质的阀芯或阀座热膨胀的速度会大大超过碳钢材质的阀体.高温介质流过阀芯会使其在所有方向向外膨胀,但影响最大的是高度方向的膨胀.由于阀芯耳轴被固定在阀体上,所以阀芯无法向下移动而只能向上膨胀.因此阀球的中心线势必上移,偏离阀座的中心线,使密封面偏移而导致泄漏.如果在高温的情况下关闭阀门,那么阀芯施加在阀座力量的不均匀会损坏阀座的金属密封唇,使其变形导致泄漏.阀芯中心偏离的另一个结果是阀球的顶部与其上端的阀盖衬套的间隙变小直至为零,此时阀球无法转动导致阀门锁死.同样如果高温工况下采用316不锈钢阀座,阀座在各个方向膨胀远大于碳钢阀体,因此阀座与阀体之间的压力急剧增大.当温度超过204℃.阀座和阀体会产生永久的不可恢复的塑性变形,而当温度恢复到常温后,阀座与阀球之间的过盈压力会消失而从阀座背后产生泄漏.如果在阀座端有高压产生,阀座还有可能被冲出阀体卡在阀球上,使阀门锁死密封面.3.2阀座结构轨道球阀阀门的金属基体采用内外2片组合的结构,2片组合结构具有弹性补偿好特点.根据使用温度不同有具体两种结构,一种为2片组合金属基体内嵌软性密封材料,软密封材料被金属密封唇"锁住",确保其不被冲出阀座,该结构具有密封性能好.另一种为无内嵌软性密封的全金属密封唇阀座.2片组合金属阀座结构使阀座与阀球密封面达到最充分的贴合,在阀座具有软密封内嵌件时,软密封的弹性足以补偿密封面形状精度的微小误差,即便无内嵌软性密封全金属密封唇阀座下,2片组合的阀座密封唇也可以保证足够的弹性而达到与阀芯良好的贴合效果.阀座使用机械过盈冷压的方式嵌入阀体,不采用焊接,螺纹或粘连的方式安装阀座.过盈压力的大小取决于一种平衡,即过盈量不能过小,保证阀座牢固地安装在阀体中,而且不会从阀座与阀体之间的缝隙产生泄漏;但过盈量又不能过大,因为这会使阀座或阀体产生永久的不可恢复的塑性变形损伤阀体和阀座,同时也有可能因为压力过大而导致阀座无法被拆卸维修.确定阀座与阀体配合时最佳的过盈量,以及2片组合阀座相互配合时的过盈量,才能保证阀座本身的结构强度和在阀体中的安装强度,这是轨道球阀阀门技术关键,这些具体数值的确定由于阀门尺寸,压力和材料的变化而不具有类推性的,必须依靠大量的试验和工程实践的数据积累而确定.4防硫化氢腐蚀性能加氢装置硫化氢腐蚀是一种主要的腐蚀形式,硫化氢对金属材料的影响主要是应力腐蚀开裂(SSCC),腐蚀速率受环境因素(H,S浓度,pH值,温度等)和材料本身因素的影响.在材料方面,钢材的显微组织直接影响着钢材的抗SSCC性能.对碳钢和低合金钢而言,各显微组织对SSCC敏感性由小到大的排列顺序为:铁素体中均匀分布着球状碳化物,完全淬火加回火组织,正火加回火组织,正火组织,贝氏体及马氏体组织.硬度也是衡量组织淬硬性和SSCC危险性的指标.钢材硬度(强度)越高,开裂所需第22卷第3期沈红杰.加氢装置提升式轨道球阀结构与特点21 的时间越短,硫化物应力开裂敏感性越高.API一581结合设备的最大布氏硬度,设备是否进行焊后热处理,根据湿H2s环境危害程度,对SSCC敏感性进行定性评价,如表1所示.表1SSCC的敏感性在NACEMR01—75中规定了抗硫化物应力开裂材料硬度要求:对于锻造和铸造的低合金钢和碳素钢零件,应进行适当热处理使其硬度HRC~22;奥氏体不锈钢(如1Crl8Ni9,316等)用于含硫工况时,应进行固溶处理或退火处理,其硬度HRc≤22;马氏体不锈钢用于含硫工况时,必须经适当热处理,其硬度HRC≤22;对于沉淀硬化不锈钢,如严格控制成分,经适当热处理,可在较高硬度下使用.如ASTMA638Gr.660钢,在固溶退火和在时效状态,在最大硬度达到HRC35时,可耐硫化氢应力开裂;镍铜铝合金,如MonelK500在时效硬化条件下,硬度在HRC≤Inconel600经固溶退火,硬度在HRC≤35的范围内,可得到满意的使用;Co—cr～w硬质合金在各种状态下均可用于硫化氢腐蚀环境,当用作堆焊材料时,基体构件需经高温回火,使基体金属的硬度HRC≤22.轨道球阀根据加氢装置腐蚀特点,经过多年的材料研究和试验,专门开发了抗硫化氢腐蚀材质,满足NAcEMR01—75标准,如表2所示.阀门主要材料合理选材和热处理,均满足上述抗硫化氢应力开裂的原则,并对所有部件的硬度进行控制.为提高阀门部件的性能,关键部件材料选用沉淀硬化不锈钢(17～4ph)和具有良好抗硫化35的范围内,可得到满意的使用;镍铬铁合金,如氢腐蚀性能的非铁合金(Monel,Hastelloy等).表2轨道球阀阀门主要材料f抗硫化氢腐蚀材质)5工程经验提升式轨道球阀由于具有密封性能好,操作方便等特点,在加氢装置中得到普遍应用.但由于没有考虑该阀门结构与现场安装工艺之间的关系,造成阀门选型与现场安装存在矛盾.目前提升式轨道球阀主要用于加氢装置新氢和循环氢系统,由于该系统操作温度不高(不超过200℃),阀门的阀座选择2片组合不锈钢金属材质内嵌Teflon密封材料,Teflon的使用温度范围上限为260℃.轨道球阀与管道一般为焊接连接.阀体材质为ASTM/A216GRWCC,碳钢无缝钢管尾A106B,焊材为E7018.加氢装置由于介质中含有较高硫化氢,为降低对焊接结头的硫化氢应力腐蚀开裂,根据设计要求一般对焊接结头进行消应力热处理.根据SH3501--2002和GB50236--98标准规定:热处理的加热范围至少为焊缝宽度的3倍,加热区以外100mm范围应予以保温,且管道端口应封闭. 按照DN80和DN100轨道球阀作为计算例子,见表3,热处理需要的加热和保温区域总宽度超过了阀门端口至密封座的距离,即球阀密封座在热处理需要的加热和保温区内.如果进行热处理将损坏密封座Teflon密封材料,造成使用时阀门内漏.如果确保密封座Teflon密封材料,则降低热处理温度,或对密封座处实施降温措施(进行吹风强制冷却).焊接结头消除应力效果受到影响,在使用中产生硫化氢应力腐蚀开裂可能性增加.为避免热处理影响阀门密封性能,设计有时22高桥石化表3轨道球阍热处理宽度选用inconel182镍基焊材焊接.在某加氢装置使用中发现轨道球阀与管道连接的多处焊缝开裂. 裂纹产生原因分析:(1)焊接热裂纹,所用镍基焊材焊缝组织为单相奥氏体组织.当焊前坡口清理不干净,焊接电流,焊接线能量过大时,极易形成粗大的奥氏体柱状晶,在最后结晶部位形成S,P的低熔点共晶物.且碳钢(珠光体)与奥氏体的膨胀系数不同,在结晶时形成较大的应力,在这两个因素作用下,产生焊接热裂纹.(2)沿焊缝融合线开裂.融合线是焊接接头薄弱环节,存在大量的组织缺陷,在升温过程中,因两种组织膨胀系数不同,形成很大的热应力,与腐蚀介质H2S共同作用导致开裂.因此,在选择阀门时,要综合考虑该阀门结构,工艺操作条件及现场安装工艺之间的关系. 如考虑现场需要热处理,阀门密封座应选择全金属密封唇阀座.轨道球阀在使用时同时注意:安装位置不宜有节流和经常剧烈震动的地方,因为阀球在全开位置时,避免阀芯震动对阀杆有磨痕;使用时应注意是否需要全通径,如果需要应特别说明.轨道球阀在使用一定时间后,由于填料发生变化,在填料注人口易发生微量泄漏,应在该处加强检查和调节.6结语提升式轨道球阀由于独特的结构设计和合理选材,具有密封性能好,操作方便等特点,阀门主要材料按照NACE0l一75标准,满足抗硫化氢应力开裂的原则,在加氢裂化装置取得广泛使用.炼油事业部成功试制高等级化工事业部加强设备防腐管理粘度指数润滑油日前,炼油事业部成功试制生产出HVIⅢ(4)润滑油基础油.这是继去年成功生产出HVIⅡ+(4)别克专用润滑油基础油后,润滑油基础油产品档次的再度提升,达到了国内领先水平.本次试生产的HVIIII(4)润滑油基础油,其粘度指数要求较以往更高,生产控制难度更大.在炼油事业部技术,生产以及作业二区,产品与质量管理中心等部门的共同努力下,根据以往积累的经验,对原料进行分析选择,确定了合适的反应,操作条件;同时,调节控制分馏系统,使其反应温度,处理量均达到要求,生产出了228tHVIⅢ(4)润滑油基础油.HVIIII(4)基础油是高品质的润滑油,其粘度指数高,饱和烃含量高,热稳定性较好.由于在生产过程中减少使用抗磨剂等添加剂,从而降低了生产成本.该产品适用于各种地域环境,随着汽车工业的发展,具有良好的市场前景.新闻中心顾奕供稿今年以来,化工事业部加强了设备的防腐管理.化工事业部共有防腐设备63台,均建立了防腐设备一览表和防腐设备卡片.按规定,车间在大修时,均打开防腐设备进行检查,并做好记录,有缺陷的落实整改.对换热器列管等易腐蚀的设备,事业部应用防腐涂料,效果良好,延长了设备的使用寿命.为吸取硫化氢应力腐蚀的深刻教训,该部每星期对21台液化气球罐进行贮存介质硫化氢含量分析,到目前为止,还没有发现硫化氢含量超过50g/g规定值的情况,也没有发生应力腐蚀的设备事故.目前,化工事业部有810台压力容器,其中一类458台,二类297台,三类55台.为了强化防腐及安全管理,该部对所有压力容器均建立了电子档案,压力容器的取证率也达到100%,压力管道的实际检验数均大于计划检验数.信息中心陈建卫供稿。

球阀结构说明和工作原理(一)浮动球球阀1、阀门开、关位置指示：球、阀杆、手柄是一个装配单元，阀杆头部采用扁方结构，由手柄所处位置容易辨别出阀门是处于开位置或关位置。

当手柄或阀杆头部的扁方与管线平行时，阀门处于全开位置；当手柄或阀杆头部的扁方与管线垂直时，阀门处于全关位置。

2、锁定装置：为防止误操作阀门，在阀门的全开和全关位置可用挂锁锁定阀门，特别是安装在野外的阀门或当工艺流程中不允许开或关阀门时，为防止其他人员错误操作阀门，将阀门位置锁定是很重要的。

3、杆防飞结构：当介质通过阀门时，阀体中腔的压力可能将阀杆推出。

为防止这种情况发生，在阀杆下部设置一防飞出结构(图1)。

这样，即使火灾时，填料、止推轴承被烧损或其它原因引起填料等损坏，阀体内的介质压力将使阀杆法兰与阀体上密封面紧密接触，防止介质大量从损坏的填料部位处泄漏。

4、防静电装置及防火结构：设计了防静电装置(图2)和防火结构(图3)。

当发生火灾时，一旦阀座被烧损，球体将直接和阀体上的金属面接触，从而阻止介质大量从烧损的阀座处泄漏。

5、独特阀座密封结构：多年的球阀制造经验与国外先进技术的结合而设计的双线密封(图4)，可自然泄压阀座(图5)，能保证高、低压及真空状态下的完全密封。

6、全通径或缩径：阀门流量孔径与管线内径一致(客户要求时可为缩径)，以便管线清扫(图6)。

(二)固定球球阀1、阻塞与排泄：阀门处于关闭状态时(图7)，上下游侧的阀座使流体阻断，阀体中腔的积滞物可以排泄，排泄装置(图8)具有如下功能：①事前可检查阀座是否泄漏损伤；②减少介质更换对阀门的污染；③在工作压力下，阀门处于全开或全关状态时，可更换阀杆部填料函。

2、自动泄压：阀门中腔停滞的介质由于温度升高，而出现异常升压时，阀座脱离球体自动泄压(图9)或阀体上安装的安全阀(图10)保证系统安全。

3、完全密封：球阀独特的密封方式，使流体完全阻断。

4、防火结构：万一发生火灾或由于异常升温使特氟隆阀座软化烧损时，为防止火灾的扩大，阀门操作仍然可靠，同时阀座支承可以和球体接触(图11)起瞬时密封作用，符合API607的规定。

轨道球阀结构特点轨道球阀（V-ball valve）是一种常用的控制阀型之一，其结构特点如下：1.球体结构：轨道球阀由球体和轨道构成，球体可以是金属或塑料材料制成。

球体的外表面通常是圆形或V形，内部是一个通孔。

球体可以在轨道内旋转，通过调节球体的旋转角度来控制介质的流量。

球体的旋转角度决定了通孔的开度大小，从而达到流量调节的目的。

2.双座设计：轨道球阀通常采用双座设计，即球体上有两个座圈，分别与上、下两个轨道接触。

当球体旋转时，座圈与轨道的接触面会不断变化，从而实现流量的开启和关闭。

双座设计可以保证阀门的密封性能，减少泄漏的发生。

3.高精度控制：由于球体可以在轨道内旋转，轨道球阀可以实现精确的流量调节。

通过改变球体的旋转角度，可以调节介质的流速和流量，从而实现对系统的精确控制。

轨道球阀的流量特性通常为等百分比特性或线性特性，可以根据具体的控制要求进行选择。

4.快速切断：轨道球阀的球体旋转角度可以达到90度，从全开到全关只需一个四分之一的转动，因此轨道球阀的切断速度很快。

这种快速切断特点使轨道球阀适用于需要快速打开和关闭的应用场合，可以在短时间内阻断介质的流动。

5.适应性强：轨道球阀的结构特点使其适应性较强，可以用于各种流体介质，包括液体、气体和腐蚀性介质。

轨道球阀还可以承受较高的温度和压力，通常适用于高温高压的工况。

6.可靠性高：轨道球阀具有较好的密封性能和耐腐蚀性能，采用双座设计可以确保阀门的密封性。

轨道球阀的传动部分通常采用传动机构或电动执行器，使得阀门的开关更加可靠和方便。

轨道球阀的结构简单，维护操作方便，故障率较低。

7.计量性能好：由于轨道球阀可以实现精确的流量调节，具有较好的计量性能。

轨道球阀广泛应用于需要精确控制和计量的工程项目，如化工、石油、制药等领域。

总之，轨道球阀具有球体结构、双座设计、精确控制、快速切断、适应性强、可靠性高和计量性能好等特点，广泛应用于各个行业的流体控制系统中。

轨道球阀的设计原理及其结构特点简介
开关无磨损：球体偏离阀座后再转动，消除了与阀座的摩擦，解决了传统球阀、闸阀、旋塞阀阀座的磨损问题。

单阀座设计：轨道球阀的静态单阀座，能保障双向零泄漏，避免了双阀座内腔压力升高的问题。

抗磨硬密封面阀芯：阀芯密封面堆焊了一层硬质合金，并进行抛光，能满足在非常苛刻的介质场合下的密封性。

双阀杆导向销：阀杆导向槽，沿硬性导向销滑动，平稳地控制阀杆的升降和转动。

机械楔紧力：阀杆下端的凸轮斜面，可提供一个机械楔紧力，以保证阀芯与阀座件持续的贴紧力。

上装式设计：在系统卸压后，可在线进行检查和维修，使维护简单化。

内漏检测：阀体上设计有特殊装置，可在线检测阀门内漏。

低扭矩操作：因轨道球阀密封面无摩擦，转动扭矩小，除特大尺寸需齿轮向外，均可配小齿轮。

最佳流动特性：全通径和标准通径都有很高的Cv值，降低了管线的沿程阻力损失，使磨损问题降低到最低限度。

自清洗：当阀芯偏离阀座时，介质可沿密封面360度流动，将介质中的杂质冲洗干净。

可注入密封脂：在运行中可进行维护，将密封脂通过注脂器注入，完全控制会阀，防止泄漏。

长寿命：轨道球阀可替代那些密封副易出故障的普通球阀、闸阀、截止阀、旋塞阀。

轨道球阀独有的特性，能有效减少装置故障率，大大地降低用户的使用、维修成本。

球阀的结构特点
球阀是一种流体控制设备，常用于工业领域的管道系统中。

它可以快速开关，并且具有卓越的密封性能和耐用性能。

以下是球阀的结构特点：
1. 球体结构简单：球阀的主要构成部分是球体和管体。

球体是一个中空的球形结构，可以在管道中旋转，从而控制流体的流动。

球体可以由不同的材料制成，如不锈钢、铜、铝、铸铁等。

2. 快速开关：球阀可以快速地开启或关闭，只需旋转90度即可实现全开或全关状态，相比其他阀门开关速度更快。

3. 良好的密封性能：球阀采用球体内部的密封结构，可以实现良好的密封性能。

当球体旋转时，密封面与密封圈能够紧密配合，防止流体泄漏。

4. 耐用性能好：由于球阀的球体和管体材质通常是高强度、耐腐蚀的金属材料，所以球阀具有较好的耐用性能和抗腐蚀性能，可以长期使用。

5. 适用于不同的流体：球阀适用于各种不同的流体，包括气体、液体、蒸汽等。

球阀也可以在高温、高压等恶劣环境下使用。

总之，球阀以其结构简单、快速开关、良好的密封性能和耐用性能而被广泛应用于各种管道系统中。

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