LNG(-162℃)或液氫(-253℃)儲(chǔ)運(yùn)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(duì)金屬硬密封(表面粗糙度Ra≤0.4μm),次密封填充玻璃纖維增強(qiáng)PTFE(耐溫-200℃~+200℃);測試驗(yàn)證:依據(jù)BS6364標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行-196℃低溫循環(huán)測試,啟閉扭矩波動(dòng)范圍≤±15%。例如,北極YamalLNG項(xiàng)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。三片式球閥便于維修,無需從管道上拆卸。遼寧低溫球閥
10-6Pa超高真空球閥采用全金屬密封(無聚合物材料)。關(guān)鍵技術(shù)包括:刀口密封設(shè)計(jì)(法蘭面Ra≤0.05μm);高溫烘烤結(jié)構(gòu)(耐受350℃除氣);磁力傳動(dòng)裝置(消除軸封泄漏)。根據(jù)ASTM E2971標(biāo)準(zhǔn),泄漏率需<1×10-12Pa·m3/s。某空間模擬裝置的DN100球閥,采用銅密封墊和精磨球體,使真空度保持在5×10-7Pa以上。600℃高溫?zé)煔馇蜷y采用碟簧加載閥座,補(bǔ)償熱膨脹差異。關(guān)鍵技術(shù)包括:鉻鉬鋼閥體(ASTM A217 WC9);球體表面等離子噴涂Al2O3(厚度0.3mm);石墨填料系統(tǒng)(耐溫650℃)。根據(jù)API 607標(biāo)準(zhǔn),閥門需通過防火測試(30分鐘650℃燃燒)。某電廠煙氣處理系統(tǒng)的DN400球閥,采用熱屏障設(shè)計(jì),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)溫度控制在80℃以下。四川電動(dòng)球閥防靜電裝置確保球閥在易燃介質(zhì)中的安全性。
金屬硬密封球閥采用司太立(Stellite 6)或碳化鎢(WC)在球體表面等離子堆焊0.8~1.5mm耐磨層,閥座基體選用316L不銹鋼,表面激光熔覆Inconel 625合金。該結(jié)構(gòu)可在538℃高溫和45m/s顆粒沖刷工況下保持密封性,用于煤化工氣化爐鎖斗閥時(shí),壽命較軟密封閥延長5倍以上。制造時(shí)需控制堆焊層殘余應(yīng)力,避免高溫工況下發(fā)生熱裂紋。PTFE(聚四氟乙烯):耐溫-196℃~+200℃,耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿,摩擦系數(shù)0.05,但抗冷流性差,需添加15%玻璃纖維增強(qiáng);PEEK(聚醚醚酮):耐溫可達(dá)260℃,耐蒸汽和烴類介質(zhì),硬度高,適合高壓潔凈流體;NBR(丁腈橡膠):耐油性好,成本低,但*適用于80℃以下水介質(zhì)。根據(jù)ASTMD2000標(biāo)準(zhǔn),閥座材料需通過壓縮長久變形(≤20%)和耐介質(zhì)膨脹(體積變化≤10%)測試。
ZSHL/ZSHT系列三通切斷球閥“L”型結(jié)構(gòu)采用二片式球閥結(jié)構(gòu),“T”型結(jié)構(gòu)采用整體式結(jié)構(gòu),球芯采用全通徑,額定流量系數(shù)大。L型球心能實(shí)現(xiàn)兩條相互正交的通道實(shí)現(xiàn)切換,T型球心能室三條通道相互連通或切斷,起合流、分流作用。球芯表面采用特殊工藝進(jìn)行硬化處理,使其表面光滑耐磨,軟密封閥座材料為聚四氟乙烯,硬密封閥座材料為不銹鋼噴焊硬質(zhì)合金。執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用高性能雙活塞齒輪齒條結(jié)構(gòu)或撥叉式結(jié)構(gòu),傳動(dòng)效率高。該系列產(chǎn)品公稱通徑范圍DN15~300mm(1/2”~12”),公稱壓力等級(jí)PN1.6~4.0MPa(150lb~300lb)。球閥是一種通過旋轉(zhuǎn)球體來控制介質(zhì)流動(dòng)的閥門裝置。
球閥相較于閘閥、蝶閥等其他閥門類型,具備多項(xiàng)不可替代的優(yōu)勢:低流阻高效性:全通徑設(shè)計(jì)的流道與管道等徑,壓損可忽略不計(jì),適用于長輸管線節(jié)能需求??焖賳㈤]能力:90度旋轉(zhuǎn)即可完成全開/全關(guān)動(dòng)作,響應(yīng)時(shí)間短于閘閥(需多圈旋轉(zhuǎn)),緊急切斷效率提升80%以上。***密封性能:軟密封(PTFE/橡膠)可達(dá)ANSI VI級(jí)零泄漏,金屬硬密封在538℃高溫下仍保持API 598標(biāo)準(zhǔn)密封性。多功能適應(yīng)性:通過材質(zhì)組合(如Monel閥體+Stellite堆焊密封面),可耐受強(qiáng)酸、**溫(-196℃)或顆粒介質(zhì)。長壽命與低維護(hù):旋轉(zhuǎn)摩擦損耗遠(yuǎn)低于閘閥的平面滑動(dòng)摩擦,維護(hù)周期延長3~5倍,全生命周期成本降低40%以上。縮徑球閥結(jié)構(gòu)更緊湊,但會(huì)增加系統(tǒng)壓降。上海半夾套球閥
全通徑球閥的Cv值接近理論最大值。遼寧低溫球閥
球閥的**控制原理基于球體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)流體通道。當(dāng)球體通孔軸線與管道軸線重合時(shí),閥門全開,流體阻力系數(shù)(Kv值)趨近于零,近似無壓損狀態(tài);旋轉(zhuǎn)90度后,通孔完全垂直于管道,形成機(jī)械硬密封阻斷介質(zhì)流動(dòng)。其流體力學(xué)特性可通過斯托克斯方程和雷諾數(shù)分析:在湍流工況下,全通徑球閥的局部阻力損失*為同規(guī)格閘閥的1/5~1/10。對(duì)于調(diào)節(jié)型V口球閥,通過球體V型切口與閥座的線性配合,可精確控制流量(Cv值范圍0.01~50),適用于漿料或高粘度介質(zhì)的節(jié)流控制。此外,固定球閥的上下支撐軸設(shè)計(jì)能有效分散高壓介質(zhì)對(duì)球體的側(cè)向推力,確保在PN420(Class 2500)工況下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。遼寧低溫球閥