金属性球阀的几种分类

在历*，球阀和蝶阀都是软密封，而无金属密封。这有两个原因，一是软密封球阀和蝶阀已覆盖大多数的应用领域而效果十分满意；二是认为金属密封座的结构简单，只适用于闸阀和截止阀。因此，一直到20世纪60年代才出现金属密封球阀，而金属硬密 封蝶阀则可追溯至20世纪70年代中期，这就是Ne-les-Jamesbury公司的NELDISC阀。今天金属密封球阀已取得了很大的发展，这是由于金属作为密封材料的固有特征，及球阀具有全通径的流动特性和回转型阀门便于操作的优势，三者组合，相辅相成的结果。

虽然软密封球阀覆盖很多应用领域，但是某些应 用的工况使阀门处于临界状态服役，甚至不能很好地服务，而必须代之以金属密封，采用金属密封有许多好处。*点是扩大温度的使用范围，可以从一196〜900°C。第二点是介质可以带有固体颗 粒，气-固或液-固两相流动。第三点是适用于腐蚀和磨损工况。第四点是扩大压力等级的使用范围，可达Class2500 压力级。

由于这些好处，加之全通径流动特性和90°回转角的开关特性，十分有利去取代传统的线行程的闸阀和截止阀。

由于金属密封球阀适用工况的多样性， 很难有一通用性的产品标准来规范和指导。制造商为了将产品满足市场的需求，采用两种方式，一种是通用型的金属硬密封球阀，是在原来浮动球和固定球球阀系列产品基础上增加金属密封的结构，扩大其应用领域，典型的例子是Velan公司和Cameron公司的金属密封球阀，是在原有的管线球阀基础上增加了金属密封阀座。另一种是针对特殊用途或特殊结构的金属硬密封球阀，这样就用一个名字或结构的名称来命名。例如，轨道球阀，偏心球阀，锁渣阀等。下面各节分别予以介绍。

3.5.1通用型金属硬密封球阀

Cameron公司的T34型金属硬密封球阀是在原T31和T34型管线球阀基础上发展起来的。对于某些应用场合，软密封结构不适宜使用，T34型提供一种金属密封，其设计是球面和密封座表面喷涂碳化钨或碳化铬，来阻止球体、密封座的磨损和腐蚀，适合 用于气-固或液-固两相流动的场合。T34和TB4型金属密封球阀的公称尺寸为2〜48in （50〜1200mm）， 压力等级ClaSS150〜2500 （PJV20〜320），使用温度-50〜375下（一46〜190°C）其密封座的结构如图3-61所示。密封座背部碟形弹簧提供在低压工况下的气泡级密封。

在管线球阀系列产品上为扩大应用领域而采用金属密封阀座的尚有美国Velan公司，图3-62所示就是该公司金属密封座的一种结构。这种结构除了螺旋弹簧提供阀座预紧力之外，金属密封座唇部，提供一个介质压力作用而引起的压紧力，提高密封性能的可靠性。这种硬密封球阀只用于温度不超过200°C的一般磨损工况，如污水处理，物料输送等场合。

3.5.2上装式金属密封球阀

上装式金属密封球阀（图3-63）可以在线维修， 压力等级Classl50〜600，阀门通径1/2〜6in （15〜150mm）,全通径和缩径。连接方式有法兰式和焊接端（承插焊和对接焊）。其设计特征可描述如下：

①在线拆装，更换密封座；

②可直接焊接管线上而无须拆卸阀门；

③在有固体颗粒的介质中提供全通径的通道， 保持流体畅通；

④阀体与阀盖的连接不受管道应力的影响；

⑤阀盖与阀体连接可靠，密封采用缠绕式不锈钢石墨密封垫；

⑥密封座用slite 6合金，并加工成宽的金属密封面；

⑦背部密封材料石墨，耐温538°C ；

⑧球体表面被自动清扫干净；

⑨壁厚设计符合ASME B16.34；

⑩不锈钢球体，涂硬铬处理；

⑪防被吹出的不锈钢阀杆设计；

⑫填料压盖采用碟形弹簧加载或螺栓压紧（live-loaded）；

©阀杆微泄漏密封；

⑭阀杆导向性好，减少侧向力可能引起的晃动；

⑮2in以下手动操作；

⑯如果需要，可以提供接长杆操作

© 密封等级达到IV级（ASME B16.104/PCI70-2）。 可用于原油和石油精炼中催化剂供给系统，蒸汽及过热蒸汽、热媒体油（导热油）、低温、化纤PLA和FIA的生产过程，造纸工业中作为气体或蒸汽的隔离阀。

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