金属密封球阀的应用分析
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国标80球阀
【原创版】
目录
1.国标 80 球阀的概述
2.国标 80 球阀的特点
3.国标 80 球阀的结构和工作原理
4.国标 80 球阀的应用领域
5.国标 80 球阀的发展前景
正文
一、国标 80 球阀的概述
国标 80 球阀,又称为 GB/T 13927-2018 标准中的 80 球阀,是一种按照我国国家标准设计、制造和检验的球阀。
该阀门主要用于石油、化工、冶金、建筑、电力等工业领域,以控制流体的流量、流向、压力等参数,保证管道的正常运行。
二、国标 80 球阀的特点
1.结构紧凑:国标 80 球阀的结构设计紧凑,占地面积小,便于安装和使用。
2.密封性能好:采用金属密封,密封性能可靠,保证了阀门的零泄漏。
3.耐腐蚀性能强:球阀主体采用不锈钢等耐腐蚀材料制造,具有良好的耐腐蚀性能。
4.操作简便:国标 80 球阀的操作力矩小,开关轻松,便于控制。
5.维修方便:球阀结构简单,拆卸、维修方便,降低了使用成本。
三、国标 80 球阀的结构和工作原理
国标 80 球阀主要由阀体、球体、阀杆、密封圈等部件组成。
其工作原理是:当阀杆带动球体旋转时,球体与阀座密封面之间产生相应的间隙,从而实现流体的通道和截断。
四、国标 80 球阀的应用领域
国标 80 球阀广泛应用于石油、化工、冶金、建筑、电力等工业领域,主要用途有:流体的切断、接通、调节、分流等。
五、国标 80 球阀的发展前景
随着我国工业化进程的加快,对于阀门产品的需求不断增长。
国标 80 球阀凭借其优越的性能和广泛的应用领域,市场前景十分广阔。
球阀的阀座密封有很多种结构球阀是一种常见的流体控制阀门,其阀座密封结构对于防止泄漏和保证流体控制具有重要作用。
根据不同的应用和要求,球阀的阀座密封结构可以分为以下几种。
1.弹性阀座密封结构弹性阀座密封结构是球阀最常见的密封结构之一、它由阀座和弹性材料制成,弹性材料通常为橡胶或聚四氟乙烯(PTFE)。
当球体压紧阀座时,阀座中的弹性材料会收缩,密封性能得到保证。
这种结构适用于低压、低温和不严格的密封要求。
2.金属阀座密封结构金属阀座密封结构主要由金属阀座和球体表面的金属密封面组成。
金属阀座通常采用不锈钢或硬质合金制成,具有较好的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。
在球体旋转时,金属阀座与球体表面形成密封副,实现良好的密封效果。
金属阀座密封结构适用于高温、高压和强腐蚀介质的场合。
3.液动阀座密封结构液动阀座密封结构是在弹性阀座基础上的一种改进,通过在阀座中注入液体,使阀座与球体间形成液压密封副。
当球体压紧阀座时,液体在阀座中产生压力,使阀座密封更加牢固,可以适应更高的压力和温度。
液动阀座密封结构广泛应用于高压和高温工况,具有良好的密封性能和稳定性。
4.提升阀座密封结构提升阀座密封结构是一种特殊的密封结构,通常用于较大口径的球阀。
它由阀座和提升装置组成,当阀门关闭时,提升装置将阀座从球体上提升,形成密封副。
提升阀座密封结构具有可靠的密封性能和较大的通径,适用于高流量和高压差场合。
5.双阀座密封结构双阀座密封结构由两个阀座和球体表面的两个密封面组成。
当球体旋转到关闭位置时,两个阀座分别与球体的两个密封面接触,实现双重密封。
这种结构具有较好的密封性能和可靠性,适用于高温、高压和严格要求的场合。
总结起来,球阀的阀座密封结构多种多样,根据不同的工况和要求选择合适的密封结构对于球阀的使用和维护都是非常重要的。
用户在选择球阀时应根据具体工况和要求,结合以上密封结构的特点进行合理选择。
金属软管球面密封和平面密封是两种常见的密封方式,它们在工业领域中广泛应用。
下面将分别介绍这两种密封方式的特点和应用。
首先,金属软管球面密封是一种通过球面接触来实现密封的方式。
它通常由一个金属球和一个金属座组成,金属球可以沿着金属座的曲面自由旋转。
当金属软管与连接件连接时,金属球会随着软管的伸缩而移动,从而实现密封效果。
这种密封方式具有结构简单、安装方便、可靠性高等优点,适用于各种介质和压力范围。
其次,金属软管平面密封是一种通过平面接触来实现密封的方式。
它通常由两个平面接触部件组成,如O型圈或垫片等。
当金属软管与连接件连接时,平面接触部件会紧密贴合在一起,形成一个可靠的密封界面。
这种密封方式具有耐高压、耐腐蚀等特点,适用于高温、高压等特殊工况下的密封要求。
除了以上两种常见的密封方式外,还有一些其他的密封方式,如螺旋式密封、卡套式密封等。
不同的密封方式适用于不同的工况和介质条件,选择合适的密封方式可以提高设备的可靠性和使用寿命。
综上所述,金属软管球面密封和平面密封是两种常见的密封方式,它们各自具有不同的特点和应用。
在选择密封方式时,需要根据具体的工况和介质条件进行综合考虑,以确保设备的正常运行和安全使用。
球阀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。
球阀结构紧凑,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,主要用于截断或接通管路中的介质,亦可用用于流体的调节与控制。
软密封浮动球阀性能特点、工作原理及结构特点:性能特点该产品应用于电力、石油、化工、冶金、制药、城建等行业管道上,主要作切断、分配和改变介质流动方向用。
工作原理2.1本阀由左、右阀体、球、阀座、阀杆、填料、手柄等组成。
2.2球阀的关闭件是一个带孔的球体,球体随阀杆转动90°,实现阀门的开启或关闭。
3.结构特点3.1我厂该系列产品采用浮动球软密封结构,依靠介质压力推动球靠向阀座,实现出口密封。
阀门结构上设有位置锁定装置,防阀杆冲出结构.3.2我厂该系列产品具有结构简单,体积较小,制造与维修较方便,动作可靠启闭迅速,密封性能好,使用寿命较长,流体阻力小等特点。
3.3阀座材料为聚四氟乙烯或聚醚醚酮。
具有低摩擦性,高的耐温性,优良的耐热性,较高的强度和优良的自润滑性。
技术参数:磅级:CLASS 150 Lb 口径:DN 50~150 mm公称压力:PN 1.6~32.0 MPa 公称通径:DN 15~250 mm连接方式:螺纹、承插焊、对焊、法兰连接操作方式:手柄、涡轮、电动、气动适用温度,按阀座材料分:聚四氟乙烯:-10~120℃;聚醚醚酮:-10~260℃适用介质:水、气、油品、带腐蚀性介质等运行特性:我厂该系列球阀流阻系数小,流通能力强。
阀门启闭扭矩小。
密封性好。
能满足用户自然条件、使用工况要求。
制造质量我厂该系列蝶阀质量好,外形美观,出厂试验按 GB/T 13927《通用阀门压力试验》规定严格执行,泄漏量为0泄漏,保压时间高于标准要求2~3倍,达到国家优级产品水平。
8种常用阀门及闸阀工作原理与作用密封形式与优缺点常用阀门分为不锈钢闸阀、止回阀、截止阀、球阀、蝶阀、调节阀、安全阀、电磁阀等。
以下将对这些阀门的工作原理与作用、密封形式与优缺点进行详细介绍。
1.不锈钢闸阀:工作原理与作用:不锈钢闸阀是通过门板在阀体内上下滑动来实现开关的。
当门板下降时,门板与座圈之间的间隙会逐渐填充,从而实现密封。
当门板上升时,门板与阀体底部之间形成一定的间隙,从而实现开启状态。
不锈钢闸阀主要用于管道中的切断和调节流量。
密封形式与优缺点:闸阀的密封形式主要有金属密封和弹性全开式密封两种。
金属密封具有耐高压、耐高温、耐腐蚀等优点,但密封性能较差。
弹性全开式密封具有良好的密封性能,但在高温和高压条件下容易老化和磨损。
2.止回阀:工作原理与作用:止回阀是一种防止介质倒流的阀门。
其工作原理是通过流体自身的压力使阀瓣自动关闭,防止介质倒流。
止回阀主要用于防止水锤和保护设备。
密封形式与优缺点:止回阀的密封形式主要有半球形阀瓣密封和弹簧负荷密封两种。
半球形阀瓣密封适用于介质流量大、流速较快的场合,但密封性能较差。
弹簧负荷密封适用于流量小、流速缓慢的场合,密封性能较好。
3.截止阀:工作原理与作用:截止阀是通过阀瓣沿阀体轴线的上下移动实现开关的。
当阀瓣上升时,阀门开启;当阀瓣下降时,阀门关闭。
截止阀主要用于切断或调节介质流量。
密封形式与优缺点:截止阀的密封形式主要有填料密封和金属密封两种。
填料密封适用于高温、高压和含有颗粒介质的场合,但易泄漏。
金属密封适用于高温、高压和耐腐蚀的场合,密封性能良好。
4.球阀:工作原理与作用:球阀是通过阀芯旋转达到开关的。
当阀芯旋转到与阀体孔径平行的位置时,阀门开启;当阀芯旋转到与阀体孔径垂直的位置时,阀门关闭。
球阀主要用于切断或调节介质流量。
密封形式与优缺点:球阀的密封形式主要有填料密封和弹性密封两种。
填料密封适用于高温、高压和含有颗粒介质的场合,但易泄漏。
弹性密封适用于广泛的介质和温度范围,密封性能较好。
球阀基础知识目录一、球阀概述 (2)1. 球阀定义及作用 (2)2. 球阀的应用领域 (3)3. 球阀的分类与特点 (4)二、球阀结构与原理 (5)1. 球阀结构组成 (7)2. 球阀工作原理 (7)2.1 开启过程 (8)2.2 关闭过程 (9)2.3 密封性能原理 (9)三、球阀材料 (11)1. 主体材料 (12)2. 球体材料 (13)4. 密封材料 (15)5. 其他部件材料 (16)四、球阀选型与安装 (17)1. 选型原则及注意事项 (18)2. 安装准备与条件 (18)3. 安装步骤及要求 (19)4. 调试与验收 (20)五、球阀操作与维护 (22)1. 操作规程 (23)2. 日常维护 (24)3. 故障诊断与排除 (24)4. 维修周期与建议 (26)六、球阀常见问题及解决方案 (27)1. 泄露问题 (28)3. 腐蚀问题 (29)4. 其他常见问题 (30)七、球阀的发展趋势与前景 (31)1. 技术发展与创新方向 (32)2. 市场需求与趋势分析 (33)3. 未来球阀产品的特点预测 (35)一、球阀概述球阀是一种具有开关功能的阀门,其核心部件是一个可在管道内自由滚动的球体。
通过改变球体的通道截面,球阀可以控制流体的流通,从而实现对流体的截断或调节。
球阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、食品等行业的高压、中压和低压管道系统。
密封性能好:采用优质的密封材料和先进的密封结构,确保在长时间运行过程中保持良好的密封效果,防止介质泄漏。
启闭迅速:球阀的启闭件为球体,启闭速度快,可满足大通径、高压力的流体控制要求。
可实现多路控制:根据需要,球阀可以实现多个通道的切换,实现流体的分流或合流。
耐腐蚀性强:球阀材料多样,可根据使用环境的要求选择不同的材料,如不锈钢、碳钢、合金钢等,以满足耐腐蚀性的要求。
球阀作为一种重要的流体控制设备,在各种工业领域具有广泛的应用价值。
1. 球阀定义及作用球阀是一种具有密封性能的阀门,它主要由阀体和阀盖、阀杆和阀座、密封圈等组成。
PVD技术在球阀阀体上的应用一球阀球体镀膜的背景球阀中用作硬密封构件的球阀阀体和阀座经常在极为恶劣的环境下工作,构件容易因为高温氧化、腐蚀、磨损而失效。
这类球阀的球体一般采用304、316不锈钢作基体,再用超音速喷涂镍基碳化钨(Ni-WC),以提高密封面的结合强度(≥75MPa)和低的空隙率(3%~5%),表面硬度可达到832HV (65HRC)。
但是在球阀上喷涂镍基碳化钨存在以下几个缺陷:一是涂层与基体主要靠机械结合,所以其与基体的结合强度较低;二是涂层存在一定的气孔,这对于要求耐腐蚀的工作环境是不利的;三是一些喷涂方法往往产生多种对环境有害的因素,如粉尘、噪声、有害气体等;四是喷涂后球阀表面硬度高,极难进行精加工。
由于阀门硬密封构件制造成本高,阀芯阀座维护更换通常需要整体研磨,因此寻求一种提高硬密封构件使用寿命的方法具有重大的经济效益。
为了避开上述喷涂的缺点,可以将物理气相沉积技术应用到阀门密封面上。
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术是在真空条件下,采用物理方法将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
PVD技术可以在球阀表面沉积多种金属(Ti、Zr、Cr、W等)的碳化物和金属(Ti、Zr、Cr等)的氮化物以及其它二元或多元合金的氮化物、碳化物纳米化涂层,这些薄膜普遍具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀和抗高温性,在球阀的密封面上沉积可获得超硬耐蚀涂层,显微硬度≥1800HV,最高使用温度可达750℃。
PVD涂层工艺是一种真正能够获得纳米级镀层且无污染的环保型表面处理方法。
采用PVD 技术对阀门的硬密封件表面进行处理,能大幅度地提高构件的使用寿命。
图1为兰州理工大学温州泵阀研究院开发的球阀球体PVD示意图。
图2为经PVD镀膜后的球阀球体。
图1 球阀球体PVD示意图图2 PVD处理后的球阀球体二球阀球体PVD镀膜的研究现状这种阀门密封构件超硬耐蚀PVD涂层工艺,适用于需要在表面获得超硬耐蚀涂层的各类阀杆、各种阀门的密封件、球体、阀座等阀门密封构件。
球阀阀芯密封原理球阀是一种常见的阀门类型,其阀芯密封原理是球体与阀座之间的接触面实现密封。
球阀由阀体、阀座、阀芯和操作杆组成,其中阀芯起到控制介质流动的关键作用。
球阀阀芯密封原理的核心是球体与阀座之间的接触面实现密封。
在阀关闭状态下,阀芯与阀座的接触面完全贴合,从而达到密封的效果。
当介质通过球阀时,通过转动操作杆使阀芯旋转,从而改变介质流通的通道。
球阀的阀芯通常采用球体结构,球体的表面光滑,与阀座之间形成间隙。
当阀芯旋转至关闭状态时,球体的表面与阀座之间完全贴合,从而实现密封。
球体与阀座之间的密封性取决于材料的选择和制造工艺的精度。
为了确保密封效果,球阀通常采用软密封或金属密封。
软密封是通过在球体表面覆盖一层密封材料,如聚四氟乙烯(PTFE),从而实现与阀座的密封。
软密封球阀具有良好的密封性能,但耐温、耐压能力有限。
金属密封球阀则采用金属材料制成的阀座和球体,具有较高的耐温、耐压能力,但密封性能相对较差。
球阀阀芯密封原理的优点是密封可靠,开关灵活,耐压能力强。
球体的旋转操作使得球阀的开关动作非常迅速,能够快速切断介质流动。
球阀的阀芯密封原理也使得其具有较高的耐压能力,能够承受较大的压力差。
然而,球阀阀芯密封原理也存在一些局限性。
首先,球体与阀座之间的接触面积较大,因此开关力矩较大,需要较大的操作力才能实现开关。
其次,球阀的流通能力相对较差,由于球体与阀座之间的接触面积较大,在开启状态下介质的流通阻力较大。
在球阀的使用过程中,需要定期检查和维护阀芯的密封性能。
如果发现球体与阀座之间的密封不良,可以通过更换阀座或球体来修复。
此外,球阀的阀芯密封原理也受到杂质和颗粒物的影响,因此需要安装过滤器来净化介质,防止杂质对阀芯密封性能的影响。
球阀阀芯密封原理是球阀的关键设计特点之一。
通过球体与阀座之间的接触面实现密封,球阀具有密封可靠、开关灵活和耐压能力强的优点。
然而,球阀的开关力矩较大和流通能力较差是其相对不足之处。
球阀的设计与优化导言:球阀作为流体控制领域中一种重要的阀门类型,广泛应用于石油、化工、电力、冶金等工业领域。
本文将从球阀的基本原理和结构,设计要点及相关优化方法等方面进行探讨。
一、球阀的基本原理和结构球阀是通过旋转球体来控制流体的开关阀门。
其结构简单,主要由阀体、球体、阀杆和阀座等组成。
阀体上设有进口和出口口,流体通过阀体通过,通过旋转球体控制流体的通断。
二、球阀的设计要点1. 阀体材料的选择:球阀中流体的材质和工作温度是决定阀体材料的关键因素。
一般情况下,球阀的阀体可选用铸铁、碳钢、不锈钢、合金钢等材料。
对于腐蚀性流体和高温高压条件下的应用,不锈钢和合金钢是更为合适的选择。
2. 球体设计:球体的设计直接影响到球阀的密封性能和流体的流通情况。
球体的形状一般为球形或半球形,根据不同的流体特性和使用要求,还可以设计为V型球体,以提高流体的控制精度。
此外,在球体外表面的设计上,可以增加切割或喷射式喷雾装置,以减少流体的压降和阻力,提高阀门的性能。
3. 阀座设计:阀座是球阀密封的关键部件。
常用的阀座材料包括聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、金属密封等。
在设计阀座时,需要考虑其耐磨损性、耐腐蚀性和密封性能。
此外,阀座的几何形状也需要合理设计,以确保与球体的贴合度,提高阀门的密封性和使用寿命。
4. 密封结构设计:球阀的密封性能直接影响其使用的可靠性和安全性。
常用的密封结构有弹性密封、金属密封和填料密封等。
在设计过程中,需要根据流体的特性和工作条件,综合考虑封密性、耐压性和耐磨性等要求,选择适当的密封结构。
三、球阀的优化方法1. 流道优化:球阀的流道设计对流体的流通性能至关重要。
通过优化球阀的进口和出口流道,可以减小流体的压降,提高阀门的流通能力。
同时,流道的设计还应考虑流体的压力损失和速度分布,以充分发挥球阀的控制能力。
2. 材料优化:球阀的材料选择对阀门的可靠性和使用寿命有着重要影响。
通过合理选择和优化材料,可以提高球阀的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能,以适应不同工况下的需求。
球阀的密封结构和原理1.阀体的密封固定球球阀均采用浮动阀座形式的密封结构,阀座依靠镶嵌在阀体上预制的弹簧产生的弹力和介质的压力共同作用下将阀座紧紧的推向球体。
阀座密封采用组合密封的结构(如图1所示),初级的金属密封能有效地防止固体颗粒对密封面的损坏;次级密封是橡胶O形圈的密封,它有两个功能,一方面是擦拭球体的表面,防止它的表面受损,另一方面能保证阀门达到“零”泄漏的密封要求。
图1 组合密封结构根据球阀的不同密封结构,分为如下三类。
(1)单活塞效应的阀座标准设计的固定球球阀中,每一个阀座环都起着“单活塞效应”的作用。
在这种情况下,作用在阀座环外侧端面上的管线压力,产生一个把它推向球体的力,而作用在阀座环内侧端面上的、阀腔内的压力,产生一个把它推离球体的力。
因此,尽管施加在它们外侧端面上的管线压力,使得两个阀座环都获得了所需要的密封性能,但是,它们是“自释放”的。
这是因为,当阀腔内异常升高压力产生的、把阀座推离球体的力,大于弹簧把阀座推向球体的作用力时,这一效应允许阀腔内的压力,向与阀门连接的管线排放。
当阀体阀腔内压力正常时,阀座的受力情况如图2所示。
图2 阀座的受力情况一1.阀座2.石墨密封环3.橡胶O形密封圈4.连接体5.中间体6.球体阀体上游的压力大于等于阀腔内的压力,阀门关闭时,阀座被顶向球体,密封圈紧贴球面达到密封的目的。
此时阀座所受的作用力为:F=(P1-P0)×A2+P1×A3+F0其中F0为弹簧的推力。
当阀体阀腔内压力异常升高时,阀座的受力情况如图3所示。
阀体阀腔内的压力大于阀体上游的压力,阀门关闭时,阀座可能会被顶离球体,阀腔内的压力要进行泄放。
此时上游阀座受到被推离球体的力:F上=(P0―P1)× A2 ≥ P1 × A3 + F0图3 压力高时阀座的受力情况二1.阀座2.石墨密封环3.橡胶O形密封圈4.连接体5.中间体6.球体同理,下游阀座受到被推离球体的力:F下=(P0―P2)× A2 ≥ P1 × A3 + F0P2为阀体下游的压力,由于P1 > P2,所以F下> F上。
固定球阀密封原理固定球阀是一种阀门,它由球体和阀体组成,球体可以在阀体内做旋转,以实现控制介质的流动和封闭。
固定球阀具有结构简单、体积小、重量轻、密封性能好等优点,已广泛应用于各个行业。
固定球阀的密封原理主要是通过球体旋转来实现介质的流通和密封。
阀体内的球体通常由金属材料制成,表面光滑,采用球体作为阀体和密封副之间的密封元件。
当球体旋转到阀体出口与入口的连线上时,介质可以通过球体的管道,实现流通;当球体旋转到阀体的其他位置时,球体上的密封面可以与阀体上的密封面相贴合,从而实现封闭。
固定球阀的密封原理主要有如下几个方面:1.球体与阀体的配合密封:球体和阀体之间采用“匹配合理、加工精密”的原则,以确保球体在阀体内旋转时,与阀体的内壁始终保持密封。
阀体内壁的密封面通常采用金属加工,以确保其平整和光滑,从而保证球体在旋转过程中的密封性能。
2.传动装置的密封:固定球阀的传动装置通常由手柄、齿轮、链条等组成,这些装置与阀体之间的连接处也需要保持密封。
为此,通常会在传动装置的连接处添加密封垫片或密封圈,以防止介质泄漏。
3.密封面材料的选择:固定球阀的密封面通常由橡胶或塑料等弹性材料制成,这些材料具有良好的密封性能。
在选择密封面材料时,需要根据介质的性质和特点来确定,以确保其能够在不同工况下保持良好的密封性能。
4.密封面的加工和装配:为了保证固定球阀的密封性能,密封面的加工和装配都需要非常精细。
在加工过程中,需要保证密封面的平整度和粗糙度符合要求;在装配过程中,需要适当涂抹密封剂,并注意调整和紧固各个部件,以确保密封面的完全贴合。
总之,固定球阀的密封原理主要依靠球体与阀体的配合、传动装置的密封、密封面材料的选择和密封面的加工和装配等方面来实现。
通过这些措施,可以确保固定球阀在不同工况下都能够保持良好的密封性能,达到控制介质流动和封闭的目的。
金属硬密封球阀标准
1. 范围
本标准规定了金属硬密封球阀(以下简称“球阀”)的分类与型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、订货单(卡)内容、尺寸公差要求、材料要求、制造要求、涂装要求、试验设备及环境条件、外观质量检查、压力及密封性能检验、流量特性试验、低温试验、高温试验和耐震试验等方面的要求。
本标准适用于公称压力PN16~PN63,公称尺寸DN15~DN250的金属硬密封球阀。
2. 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 12237-2007 石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀
GB/T 12238-2008 石油、石化及相关工业用的钢制旋启式止回阀
GB/T 12239-2008 石油、石化及相关工业用的钢制球阀
3. 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 金属硬密封球阀Metal hard seal ball valve
以全通径或缩径的球体作为启闭件,由阀杆带动绕球体轴线旋转90°实现启闭动作的阀门。
4. 产品分类与型号
4.1 产品分类
金属硬密封球阀按结构形式可分为:浮动球阀和固定球阀。
4.2 产品型号
金属硬密封球阀型号编制方法应符合GB/T 12239的规定。
5. 技术要求
5.1 阀门结构形式应符合GB/T 12239的规定。
5.2 阀门材料应符合相关标准和订货合同的规定。
各种工况下的软密封球阀设计概述软密封球阀是一种常用的流体控制装置,广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
它具有结构简单、密封可靠、操作方便等特点,适用于各种工况下的流体控制。
本文将详细介绍各种工况下软密封球阀的设计要点,包括材料选择、结构设计、密封性能等方面,并给出一些实际案例以供参考。
材料选择在设计软密封球阀时,材料的选择十分重要,因为不同的工况对材料的要求不同。
以下是一些常用的材料选择原则:1.高温工况:对于高温工况,球阀的阀座和密封圈应选用耐高温材料,如金属密封圈、高温合金等。
2.低温工况:对于低温工况,球阀的阀座和密封圈应选用耐低温材料,如低温钢、氟橡胶等。
3.腐蚀性介质:对于腐蚀性介质,球阀的阀体和阀杆应选用耐腐蚀材料,如不锈钢、陶瓷等。
4.高压工况:对于高压工况,球阀的阀体和阀座应选用高强度材料,如碳钢、合金钢等。
结构设计软密封球阀的结构设计直接影响其使用性能和密封性能。
以下是一些常用的结构设计原则:1.阀体结构:球阀的阀体通常采用球体结构,能够实现快速开关和流量控制。
球体结构具有体积小、重量轻、流通能力大等优点。
2.密封结构:软密封球阀的密封结构通常分为弹性密封和金属密封两种。
弹性密封采用O型密封圈,密封性能较好;金属密封采用金属密封圈,密封性能更可靠。
3.操作方式:软密封球阀的操作方式有手动操作和自动操作两种。
手动操作通常采用手柄,自动操作通常采用气动执行器或电动执行器。
4.结构松散度:软密封球阀的结构松散度对其密封性能有重要影响。
结构松散度越小,密封性能越好。
密封性能软密封球阀的密封性能是其最重要的性能之一,直接关系到流体控制的效果和设备的安全性。
以下是一些常用的提高密封性能的方法:1.密封面材料选择:密封面的材料选择应根据工况的要求进行,选择耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性的材料。
2.密封面加工精度:密封面的加工精度对密封性能有直接影响。
加工时应确保密封面的光洁度和平整度,以提高密封性能。
球阀的密封结构和原理球阀是一种常见的截止阀,它具有简单、可靠的结构,广泛应用于各种工业管道中。
球阀的密封结构和原理是其能否正常工作和密封性的关键因素。
下面将详细介绍球阀的密封结构和原理。
一、球阀的结构球阀包括阀体、球体、阀杆和盖等主要部件。
其中,球体是球阀的重要组成部分,也是实现密封的关键元件。
球体通常是一个球形构件,通过阀杆与外部转动机构相连,实现启闭动作。
当球体旋转时,通过球体内部的通道与管道对接或切断,从而控制流体的启闭。
二、球阀的密封结构1.弹性密封弹性密封是球阀常见的密封结构形式,它通过填充剂和弹性材料实现密封效果。
具体有以下两种类型:(1)橡胶密封:在球体和阀座的接触面上,设置橡胶等弹性材料,通过压缩使其与球体贴合密封。
当流体从阀体通过时,橡胶材料能够自动形成密封,实现阀门的密封性。
(2)环形密封:在阀座和球体的接触面上,安装具有弹性的金属密封环,通过其压缩变形实现密封。
环形密封具有良好的密封性能,适用于高压高温工况,但由于密封环材料的选取和安装要求较高,成本较高。
2.金属密封金属密封是一种高强度、耐高温、耐磨性好的密封结构形式,具有以下两种类型:(1)不锈钢密封:在球体和阀座的接触面上,采用不锈钢材料,通过金属与金属的接触实现密封。
不锈钢密封具有较好的密封效果和耐腐蚀性,适用于各种工况,但在操作时需要一定的力量。
(2)活塞环密封:在球体的接触面上,设置与球体表面半球形状相匹配的金属圆环,通过与球体接触实现密封。
活塞环密封是一种高精度的密封方式,具有较好的密封性能,适用于高要求的工况。
三、球阀的密封原理1.滑动密封滑动密封是指球体与阀座通过滚动或滑动的接触方式实现密封。
当流体压力作用在阀座上时,通过压力将阀座紧密贴合在球体上,从而实现滑动密封。
2.紧密接触密封紧密接触密封是指球体与阀座通过直接的金属与金属接触实现密封。
当流体压力作用在阀座上时,通过阀座与球体直接接触,形成紧密的金属密封。
铸钢硬密封球阀参数表一、引言铸钢硬密封球阀作为一种重要的流体控制设备,在我国工业领域得到了广泛的应用。
为了帮助大家更好地了解铸钢硬密封球阀的各项性能和参数,本文将详细介绍铸钢硬密封球阀的基本参数、性能特点、应用领域以及选购与维护建议。
二、铸钢硬密封球阀基本参数1.阀门材质:铸钢硬密封球阀主要由铸钢制成,具有良好的强度和耐磨性。
2.阀门尺寸:根据用户需求,铸钢硬密封球阀有多种尺寸可供选择,满足不同工况的需求。
3.阀门压力:铸钢硬密封球阀的压力等级涵盖广泛,从低压到高压均有涉及。
4.阀门连接方式:常见的连接方式有螺纹连接、焊接连接和法兰连接,用户可根据实际需求选择合适的连接方式。
5.阀门驱动方式:铸钢硬密封球阀的驱动方式包括手动驱动和电动驱动,方便用户根据实际需求进行选择。
三、铸钢硬密封球阀性能特点1.硬密封性能:铸钢硬密封球阀采用硬质密封材料,保证了阀门的密封性能。
2.抗磨损性能:阀门球体采用高强度材料制成,具有优异的抗磨损性能。
3.抗腐蚀性能:铸钢硬密封球阀可根据用户需求选用不同材质的阀门部件,以满足不同腐蚀性介质的工况。
4.操作简便:铸钢硬密封球阀采用平面导向结构,操作时轻便灵活。
四、铸钢硬密封球阀应用领域1.石油化工:用于调节油、气、水等介质的流量。
2.天然气行业:用于天然气输送、调压等装置。
3.制药行业:用于医药原料、中间体、成品等流体的控制。
4.食品工业:用于食品、饮料、乳制品等产品的加工和生产过程中的流量控制。
五、选购与维护建议1.选购注意事项:用户在选购铸钢硬密封球阀时,应根据实际工况选择合适的阀门尺寸、压力等级和连接方式等。
2.安装与调试:在安装铸钢硬密封球阀时,要确保阀门与管道同心,并对阀门进行调试,确保阀门正常工作。
3.日常维护:定期检查阀门密封性能,及时更换磨损部件,保证阀门的正常运行。
六、结论铸钢硬密封球阀凭借其优异的性能和广泛的应用领域,成为了工业领域中不可或缺的流体控制设备。
球阀内部结构简介球阀是一种常用的流体控制阀门,其内部结构简单而可靠。
本文将深入探讨球阀的内部构造,包括球体、阀杆、阀座等组成部分,并介绍其工作原理和应用领域。
球体球体是球阀的核心部件,通常由金属制成,如不锈钢、铜合金等。
它的形状如同一个圆球,因此得名球阀。
球体上有一个中空的球形腔,用于控制流体的开关。
当球体旋转时,球腔与进、出口之间的连通关系会发生改变,从而控制流体的通断。
阀杆阀杆是球阀的另一个重要组成部分,通常与球体相连。
它是用来旋转球体的杆状物,通过手动或自动操作来控制球体的转动。
阀杆一端与球体连接,另一端则与手柄或执行机构相连。
当手柄或执行机构转动时,阀杆传递转动力矩给球体,使其实现开关操作。
阀座阀座位于球阀的进、出口处,是球体密封的基座。
它由金属或弹性材料制成,具有良好的密封性能。
当球体旋转时,阀座可以保证与球体密封的紧密接触,从而防止流体泄漏。
球阀的密封形式主要有金属密封和软密封两种,不同的阀座设计适用于不同的工况。
工作原理球阀的工作原理十分简单,通过旋转球体来控制流体的通断。
当球体与阀座紧密接触时,形成闭合状态,流体无法通过球体腔体。
而当球体旋转到与阀座分离时,形成开启状态,流体可以从进口穿过球体腔体并流出出口。
通过调整球体的旋转角度,可以实现流体的全开、全关或调节。
应用领域球阀广泛应用于各个领域,特别是流体控制系统中。
它具有结构简单、密封可靠、耐磨损、操作灵活等优点,适用于高温、高压、腐蚀性介质等工况。
常见的应用领域包括石油化工、电力、冶金、城市供水、造船等。
球阀的种类根据球体结构和控制方式的不同,球阀可以分为多种类型,如下所示:1.固定球阀:球体固定在阀体内,靠阀杆传递力矩进行操作。
2.浮动球阀:球体可以在阀座上浮动,通过流体压力来实现密封。
3.V型球阀:球体与阀座的密封面呈V形,适用于控制流体的调节。
4.弹性座封球阀:阀座采用弹性材料制成,可以提供更好的密封性能。
5.全焊接球阀:阀体和球体采用全焊接结构,适用于高温、高压场合。
- 1 -MOGAS 解决方案最佳性能,最好的服务,最高的价值 自1973年起,MOGAS 工业公司就开始制作应用于苛刻工况条件下使用的全金属密封球阀,并且广泛应用于炼油、石油、化工、电站、采矿等行业的重要部位。
MOGAS 以最先进的技术,针对炼油和石化工业 研发了C 系列阀门,用以确保过程控制中严酷工况条件下的可靠操控。
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Mogas 阀门独特的球体与阀座配对研磨工艺,确保球体与阀座金属密封面的100%密合。
这台8” 2500# MOGAS 阀门在安装12年后的首次打开检查。
尽管聚合物介质的粘稠性很强,这台阀门依然能够正常操作而未受损害,随后它继续投入正常运行。
炼油工艺及装置 FCCU 催化裂化 Visbreaking & Coking 减粘裂化及焦化 Heavy Oils 重油 Gasification / Liquefaction 气化/液化 Catalyst Slurry, Injection 催化剂浆液,注射济 Debutanized Bottoms 脱丁二烯 Waste Heat Recovery 废热回收 Emergency Shutdowns 紧急关断 UOP UOP 工艺 S-Zorb 汽油脱硫 Continuous Platforming Process 连续重整工艺 Hydrocracking 加氢裂化 石化 / 化工工艺及装置 Acetic Acid, Acetic Anhydride 醋酸,无水醋酸 Aluminum Catalyst 含铝催化剂 Caustic Sodamite 腐蚀性碳酸液 Ethylene Di-Chloride 二氯化乙烯 K-Resins, Molten Lead 树脂,熔铅 Phosgene Gas 光气(碳酰氯) Polyethylene, Polypropylene 聚乙烯、聚丙烯 VCM, TPA, PTA 氯乙烯, 精对笨二甲酸特殊应用 Supercritical CO 2 Extraction 超临界CO 2抽取 Hot Gases 热气 Rapid Open/Close Operation 快开、快关 Aerospace, Food Processing 航空宇宙,食品工艺- 2 -MOGAS 的质量控制质量保证 MOGAS 工业公司乐于提供优于其它球阀生产商的产品和产品保证。
阀门密封试验标准及方法的分析与探讨摘要:近些年,我国的各个行业发展迅速,伴随着行业的发展,对于各种特殊介质的储存、运输等也有着越来越高的要求,阀门在其中扮演着相当重要的角色,而对于阀门的设计制造等也提出了越来越高的要求。
关键词:阀门密封;试验标准;方法分析引言随着现代工业的高速发展,阀门作为工业过程控制的重要组成设备。
精良的设备,先进的制造工艺,大大提高了零部件的表面粗糙度,低扭矩、转动灵活,密封可靠的阀门越来越受到重视。
本文主要对阀门密封试验标准及方法进行分析与探讨,详情如下。
1化工设计中常用阀门选型的重要性化工设计中,常用阀门选型属于重中之重,为化工安全生产提供可靠保障,同样有利于成本控制,充分保证经济效益。
化工管道中,阀门功能作用强大,可完成启闭、调节流量和节流,以及防止介质倒流与调整管道压力等操作。
同时在化工系统运行中,还可通过阀门完成有效控制。
所以,化工设计期间,需基于选用原则和要点,对具体情况加以综合考虑,以对常用阀门完成合理选型,保证化工生产安全的同时,有效节省成本费用。
化工设计过程中,常用阀门的品种与规格相对较多,如截止阀、蝶阀和闸阀等。
为充分保证化工设计质量,需对常用阀门类型、用途和特点等有充分了解,合理选择相应的阀门类型,以保证化工系统质量,促使设计使用年限能够得以真正提高。
2阀门密封试验标准及方法的分析2.1闸阀选型化工生产装置中,闸阀属于较为常见的阀门类型,不会使液体流经方向发生改变。
闸阀全开状态下,阻力系数相对较小,所使用口径、压力和温度范围等相对广泛。
在口径相同的情况下,与截止阀相比,可节省安装尺寸空间,因此它的选择使用范围更为广泛。
但闸阀同样也存在部分缺点,如高度较大,且启闭所需时间较长;在启闭过程中,密封面就有被冲蚀影响的可能;对介质清洁程度有着一定的标准要求;在生产中采用非金属耐腐蚀材料进行制造的难度大。
在闸阀开启状态下,位于闸板背面位置,介质可形成涡流现象,导致闸门受到冲蚀和振动影响,阀座密封面较易发生相应的损坏。
金属密封球阀的应用分析
目前,金属密封球阀以其特有的优势,广泛应用于煤化工、多晶硅、炼油、海上平台和传统电站疏水系统及发电厂等,在要求严密关断、高温及高压差、开关迅速、介质含固体颗粒的工况下,金属硬密封球阀是首选的阀门种类。
但金属硬密封球阀普遍存在使用寿命低、内泄漏、操作发生卡涩(或抱死)等问题,面对越来越高的磨损要求、强冲蚀等工况,耐磨球阀需要在硬面处理、结构设计、零部件选材及加工等方面进行优化设计。
1 耐磨球阀的结构
耐磨球阀的结构设计一般有两种:球体浮动式和球体固定式。
不管是哪种结构,在恶劣磨损工况的使用介质中,均面临防止弹性阀座处弹簧腔物料(两相流或三相流)堆积而使阀门不能正常工作,产生阀门扭矩异常增大或“卡死”现象。
针对这种工况,厂家开发了自清洁耐磨球阀(浮动式)和阻尼沉淀结构耐磨球阀(固定式),较好地解决了这一问题。
自清洁耐磨球阀的技术特点:上游浮动阀座设计为带吹扫功能的自清洁通道结构,阀门在开、关过程中,依靠介质自身的压力,可对堆积在弹簧和阀腔内的物料进行吹扫,以防止固体颗粒在弹簧腔处堆积而可能出现的“抱死”现象,影响阀门的正常操作;密封阀座为可更换结构;阀杆处增加两个自润滑轴承弹垫,减少阀门操作扭矩。
阻尼沉淀结构耐磨球阀技术特点:弹性阀座采用“疏导”结构设计,阻尼沉淀槽前置设计,确保阀门在使用过程中可有效地将物料沉积在弹簧腔前面,不影响阀座的正常退让。
2 耐磨球阀密封性能
1)应具有一定硬度,使其耐磨耐冲蚀。
2)应具有一定结合强度,以防止硬化层脱落和产生裂纹。
3)应保证足够的加工精度,以保证低的密封泄漏率。
就硬密封球阀密封面而言,获得理想的硬化涂层组织是第一步。
3 密封面硬化
对金属密封的耐磨球阀表面硬化处理的方法有:表面镀层技术(Cr、Ni-P)、堆(喷)焊技术、等离子氮化技术、热喷涂金属陶瓷等。
前三种密封面处理方法一般用于软密封球芯硬化和干净介质,如油品、天然气、低温蒸汽、水等工况,但用于苛刻工况,如两相流或三相流(气、固、液)的石油化工行业的特殊介质,事实证明其使用寿命非常短。
特别是在煤化工、多晶硅等行业,选择耐磨耐蚀的密封面硬化技术非常关键。
近几年国内外通过热喷涂技术获得的金属陶瓷涂层获得了成功的推广应用,在众多喷涂材料中以碳化钨(WC)为基体的涂层,在耐磨损、耐冲蚀和抗干滑动方面的性能表现最为突出。
常使用WC为基体的涂层有:WC12/Co、WC17/Co、WC20/Co、WC86/Co10Cr4、WC17/Ni、WC50/NiCrBSi等。
表1为最常用的WC基金属陶瓷,采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备的两种典型涂层技术参数。
4 涂层工艺
表2为几种喷涂工艺的对比。
表1 两种典型涂层技术参数
注:限制应用温度在此温度以内,涂层性能最佳。
表2 喷涂工艺对比
由于超音速火焰喷涂技术不仅粒子在沉积过程中飞行速度快,而且喷涂的温度也低,这样就保证了碳化钨(WC)的分解和氧化物含量的控制,使涂层组织更致密,影响涂层性能的有害相或组织更少,涂层更耐磨耐冲蚀。
在确定耐磨球阀密封面硬化工艺的同时,应在大量的试验基础上,通过优化改进喷涂工艺参数,解决导致涂层易产生裂纹的主要问题,即涂层的残存应力应控制在压应力状态。
同时为降低密封面的摩擦系数,从而降低阀门的操作扭矩,不仅要严格控制喷涂粉末的粒度,而且需在涂料中加入一定配比的耐高温润滑剂,以便较好地制备各方面性能优异的耐磨耐蚀涂层。
5 设计和生产应注意的问题
多相流工况条件下应用的耐磨球阀不仅要求其耐磨耐冲蚀,而且还要充分考虑操作的可靠性。
从硬化层的制备、合理的结构设计、模拟工况的计算、阀门零部件的加工精度、到阀门的检验验收,每个环节的要求都不同于常规的产品。
在设计和生产中,应注意以下问题:
1)设计的结构应防物料在弹簧腔处堆积和防止物料粘结关闭件(刮扫功能)。
在多相流介质工况下,阀腔尽量设计为流线型。
2)多相流工况下特别是粘性的油渣介质,介质流动阻力对阀门操作扭矩的影响。
3)合理应用涂层与基体材料在高温下膨胀系数的不同。
4)因金属陶瓷涂层的多孔性,介质中存在腐蚀性物质(如硫、硫化氢等)对涂层密封面产生的腐蚀裂纹,应采用封孔技术。
5)对重要零部件材料进行质量监控(化学成分、机械性能、热处理等)。
6 结语
用于恶劣工况耐磨球阀的可靠性和使用寿命取决于密封面硬化工艺和球体的加工精度,以及阀门的结构设计。
金属硬密封球阀的设计、制造、检测目前国内已经形成了完备的质量保障体系,耐磨球阀的加工、试验手段也已达到国际领先水平。