一、球閥概述
對于要求快速啟閉的場合一般選用球閥。球閥的動作原理與旋塞閥一樣，都是靠旋轉(zhuǎn)閥芯來使閥門暢通或閉塞；球閥的閥芯是一個帶孔的球，當(dāng)該孔的中心軸線與閥門進(jìn)出口的中心軸線重合時，閥門暢通；當(dāng)旋轉(zhuǎn)該球90°，使該孔的中心軸線與閥門進(jìn)出口的中心軸線垂直時，閥門閉塞。球閥與旋塞閥相比，開關(guān)輕便，相對體積小，所以可以做成很大通經(jīng)的閥門。球閥密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕。目前，球閥已在石油、化工、發(fā)電、食品、原子能、航空、火箭等領(lǐng)域廣泛使用。
二、球閥的分類
球閥的分類見圖6.3.15。
1. 球閥可分兩類：浮動球式，固定球式。
①. 浮動球閥
它的球體有一定浮動量，在介質(zhì)壓力下，可向出口端位移，并壓緊密封圈。這種球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。但由于球體浮動，將介質(zhì)壓力全部傳遞給密封圈，使密封圈負(fù)擔(dān)很重；考慮到密封圈承載能力的限制，又考慮到大型球閥如采用這種結(jié)構(gòu)形式，勢必操作費勁，所以只作為中低壓小口徑閥門。
②. 固定球閥
它的球體是固定的，不能移動。通常上下支承處裝有滾動軸承或滑動軸承，開閉較輕便。這種結(jié)構(gòu)適合于制作高壓大口徑閥門。
2. 閥座密封圈，常用聚四氟乙烯做成，因為它摩擦系數(shù)小，耐腐蝕性能優(yōu)異，耐溫范圍寬（-180～200℃）。也用聚三氟氯乙烯，它比前者耐腐蝕性能稍差，但機械強度高，橡膠密封性能很好，耐壓、耐溫性能較差，只用于溫度不高的低壓管路。此外，尼龍等塑料，也可在一定條件下使用。大型球閥，可以做成機械傳動，還可以由電力、液力、氣力來操作。
3. 球閥與旋塞閥一樣，可以做成直角、三通、四通等形式。
典型球閥如圖6.3.16所示。
三、球閥的選用
1. 球閥的最大特點是在眾多的閥門類型中其流體阻力最小，流動特性最好。其密封性能較可靠。與蝶閥相比，它的重量較大，結(jié)構(gòu)尺寸也比較大，故不宜用于直徑太大的管道。
2. 與蝶閥一樣，長期影響它不能在石化生產(chǎn)裝置上應(yīng)用的問題是熱脹或磨損后會造成密封不嚴(yán)。軟密封球閥雖有較好的密封性能，但當(dāng)它用于易燃、易爆介質(zhì)管道上時，尚須經(jīng)受火災(zāi)安全試驗和防靜電試 驗。因此，石化生產(chǎn)裝置上球閥應(yīng)用得也不多，近年來，許多球閥生產(chǎn)廠開發(fā)出了一些新型結(jié)構(gòu)的球閥，如：軌道球閥、偏心球閥等，一些球閥將閥座設(shè)置成金屬彈性閥座，使其在熱脹和磨損的情況下仍有良好的密封。因此，這些球閥也在石化生產(chǎn)裝置上開始應(yīng)用。
3. 直通球閥用于截斷介質(zhì)，三通球閥可改變介質(zhì)流動方向或進(jìn)行分配。球閥啟閉迅速，便于實現(xiàn)事故緊急切斷。由于節(jié)流可能造成密封件或球體的損壞，一般不用球閥節(jié)流。全通道球閥不適用于調(diào)節(jié)流量。
四、球閥有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
球閥有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范見表6.3.9。
五、球閥其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
GB/T 12237《通用閥門 法蘭和對焊連接鋼制球閥》
GB/T 15185《鐵制和銅制球閥》
GB/T 8464《內(nèi)螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥通用技術(shù)條件》
GB/T 8465.3《內(nèi)螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥 基本尺寸 鐵制球閥》
JB/T 53167《球閥產(chǎn)品質(zhì)量分等》
JB/Z 2469《球閥 靜壓壽命試驗規(guī)程》
API 608《法蘭、螺紋和焊連接的金屬球閥》
六、 球閥國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較
球閥國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較見表6.3.10。
七、國外球閥規(guī)范應(yīng)用
球閥設(shè)計制造按BS5351。結(jié)構(gòu)長度按ASME B16.10。連接端法蘭尺寸ASME按ASMEB16.5。閥門檢查和試驗按API 598。
