球阀结构学习教案

1、会计学1球阀结构球阀结构(jigu)第一页，共50页。图所示管线线路截断球阀.其所以采用全通径球阀,主要系满足(mnz)清管时PIG的畅通无阻. 球阀的用途(yngt)球阀的用途(yngt)第1页/共51页第二页，共50页。A. 依结构分B. 依球径分C. 依设计(shj)分D. 依密封原理分球阀的种类(zhngli)第2页/共51页第三页，共50页。球阀的种类(zhngli)第3页/共51页第四页，共50页。老式的Cameron球阀有一个特别设计就是旋转式密封座结构。当阀体被旋转到关闭的位置(wi zhi)，与球体两侧相连接的“dog”将推转密封圈旋15度.旋转式阀座密封圈结构具有使受损的阀

2、座密封面远离球体对应受损面的作用，从而减小泄漏通道的通过能力，注入密封挤后增加了密封的可靠性.球体逆时针旋转90度使阀门处于关位，但是在阀门关到7/8的时候，随着阀座密封圈的旋转，拨齿咬合效应出现，从而使得最后1/8的关阀行为因推密封座旋转而变得异常困难.当阀门开关24次时，阀座密封圈完成一个360度的全旋转 第4页/共51页第五页，共50页。通常使用于埋地或海底(hi d)管线.阀心为圆柱体.阀体与阀端的连接也是全焊接.全焊型全焊型球阀的种类(zhngli)全焊型管柱型球阀第5页/共51页第六页，共50页。通过阀体的球形外观可判断该阀门为球阀。图片显示(xinsh)的是Cameron T31

3、全焊接球阀，其特点是球体具有横向的焊缝 Cameron球阀属于耳轴式球阀，具有双截断和自泄式的结构。老式的Cameron球阀通常具有旋转式阀座密封圈结构全焊型球形球阀球阀的种类(zhngli)第6页/共51页第七页，共50页。通过阀体的球形外观可判断该阀门为球阀。图片显示的是Borsig Model G型焊接球阀，其特点是球体(qit)具有纵向的焊接痕迹 全焊型球形球阀球阀的种类(zhngli)第7页/共51页第八页，共50页。两段螺栓两段螺栓(lushun)型型两段螺栓(lushun)型设计通常其尺寸不超过24英寸球阀的种类(zhngli)第8页/共51页第九页，共50页。三体螺栓三体螺栓(

4、lushun)型型 阀门更换容易(rngy),但不适合埋地球阀的种类(zhngli)第9页/共51页第十页，共50页。此类阀门的上盖在管线没有压力时是可以打开,进行(jnxng)阀门的修理而不需要断接管线.顶装式顶装式球阀的种类(zhngli)第10页/共51页第十一页，共50页。Full WeldSplit BodyTop-EntryPossible leakage to AtmosphereBodyNo.YesYesTrunningYesYesYesOne piece bodyYesNoYesRepairableNoYesYesRepairable in lineNoNoYes球阀的特性球

5、阀的特性(txng)(txng)比较比较球阀的种类(zhngli)第11页/共51页第十二页，共50页。B. 依球径分全通径球阀全通径球阀缩径球阀缩径球阀球阀的种类(zhngli)第12页/共51页第十三页，共50页。全通径球阀全通径球阀球径与端口通一口径(kujng)标识: 10 x 10 x 10 (端口口径(kujng): 10英寸, 球径: 10英寸)球阀的种类(zhngli)第13页/共51页第十四页，共50页。球径小于端口口径(kujng)标识: 10 x 8 x 10 (端口口径(kujng): 10英寸, 球径: 8英寸)缩径球阀缩径球阀球阀的种类(zhngli)第14页/共5

6、1页第十五页，共50页。耳轴式(Trunnion)浮动式(Floating)轨道(gudo)球阀(Orbit)C. 依设计(shj)分球阀的种类(zhngli)第15页/共51页第十六页，共50页。耳轴式(Trunnion)阀门系绕着固定轴旋转开关阀门关闭时,管线压力直接作用于球体传递到轴承.阀门关闭时,下游的密封座除了弹簧的作用力外,不承受(chngshu)载力球阀的种类(zhngli)第16页/共51页第十七页，共50页。一般(ybn)设计特殊(tsh)设计球阀的种类上窄下宽的支撑支撑有偏移第17页/共51页第十八页，共50页。浮动式(Floating)阀门关闭(gunb)时,管线压力直接

7、作用于球体推向密封座以达密封的效果球阀的种类(zhngli)第18页/共51页第十九页，共50页。ItemTrunning耳轴式耳轴式Floating浮动式浮动式Operating TorqueLowHighMax. pressing to the seat ringLowHighMax. pressure ratingHighLowCostsHighLow球阀的种类(zhngli)第19页/共51页第二十页，共50页。在设计结构上非常的相似。通常阀杆具有特别的密封(mfng)机理：在球体旋转90度前，阀杆推动球体离开阀座密封(mfng)圈。这些阀也具有一个螺纹明杆,易受腐蚀 Grove Om

8、ega 轨道(gudo)球阀(Orbit)Cameron Orbit球阀的种类(zhngli)第20页/共51页第二十一页，共50页。D. 依密封(mfng)原理分DBB(Double Block & Bleed)DPE(Double Piston Effect)SR(Self Relief Up/Down stream球阀的种类(zhngli)第21页/共51页第二十二页，共50页。密封座与阀球接触的地方嵌入0.02“ (0.5 mm)的耐龙材质(图中蓝色部分)的密封圈，从而(cng r)增加了密封的效果.第22页/共51页第二十三页，共50页。2.3 球阀的结构(jigu)球阀的结构(ji

9、gu)第23页/共51页第二十四页，共50页。阀体丝扣阀体丝扣阀杆注脂口阀杆注脂口密封座注脂口密封座注脂口阀体排污口阀体排污口耳轴耳轴球阀的结构(jigu)第24页/共51页第二十五页，共50页。球阀的结构(jigu)第25页/共51页第二十六页，共50页。 浮动球在顶点与阀杆支撑并能够横向移动至压力低的任何方向。浮动球绕阀体中心线作90度旋转来达到开启、关闭(gunb)阀门 Rockwell Hypresphere是早先(zoxin)用在高压管线的浮动球球阀设备 球阀的结构(jigu)第26页/共51页第二十七页，共50页。 浮动浮动(fdng)球的密封原理球的密封原理 在管线压力作用下，浮

10、动球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。进、出口端的压差越大，密封效果(xiogu)越好。为降低球体的扭矩和磨损，球阀操作前应保证浮动球两侧的压力平衡 球阀的密封(mfng)第27页/共51页第二十八页，共50页。浮动浮动(fdng)球球阀阀球阀的结构(jigu)第28页/共51页第二十九页，共50页。SIZE(mm)PRESSURE CLASS (bar)AXIAL FORCE(kN)50163.150407.85010020100161310040311001007920016502004012620010031440016201400405034001001256浮

11、动球阀球体对下游固定(gdng)密封座的压力第29页/共51页第三十页，共50页。浮动球球阀很少使用在大管径或高压管线上，这是因为使用这种球阀需要较大的工作扭矩。由于浮动球球阀低廉的费用、简单的设计、操作及维护方便，浮动球球阀通常用于小管径、低运行压力的管线。如此低廉的球阀几乎不需要预留润滑/注脂接头(ji tu)。阀门的维护也仅仅只有维修或拆卸更换的工作 第30页/共51页第三十一页，共50页。Thrust bearingsTrunnion w/rounded endStationary seatCAM shaped stemFire safe packingStem guidesPacki

12、ng injectorHard facing on corecoreTop entry第31页/共51页第三十二页，共50页。轨道(gudo)球阀(Orbit Valve)第32页/共51页第三十三页，共50页。Grove B-5 球阀在输气输油管线常用的阀门.它的特点是在球体上方有个1/4平衡孔与阀腔连通.因为(yn wi)有平衡孔的设计.阀门只有在全关的状态下才可以放空.Grove B-5 ball valve放空的目的为:排除存在阀腔底部的污物.检查(jinch)阀门是否内漏.第33页/共51页第三十四页，共50页。球阀的密封(mfng)第34页/共51页第三十五页，共50页。1. 金属

13、(jnsh)对金属(jnsh)密封: Metal to Metal 2. 第二道密封:亦称软密封,其密封材料有PTFE, NYLON, VITON, 或其他化学复合品.其密封的形态有O型圈或嵌入式. 无论使用何种材料及安装.都避免不了磨损与冲刷.PMSS : Primary Metal to metal Secondary Soft seal软密封软密封金属对金属密封金属对金属密封内止回阀第35页/共51页第三十六页，共50页。球阀是球体绕阀体中心线作90度旋转来达到开启、关闭的一种阀门。球阀的硬密封是靠球体与密封圈的金属金属密封由于阀球的球体加工是非常困难的，因此将密封座加装上密封圈（图中蓝

14、色部分，俗称软密封）结合(jih)使用以达到对气体介质的密封，以适用于高压的工作环境 阀门阀门(f mn)密封密封第36页/共51页第三十七页，共50页。1.注脂口接头:阀门俩侧各一组/个.2.阀杆注脂口接头:一个(y )3.排污口接头一个(y ):位于阀门底部4.丝堵一个(y ):位于阀门中心上半部5.阀门配置注脂口内止回阀 管线带压时禁止松开球阀外表的接头管线带压时禁止松开球阀外表的接头球阀的配置球阀的配置(pizh)球阀通常配置有俩个密封座阀杆的功能(gngnng)主要是用于阀门的开关.轴承的功能(gngnng)主要是保持阀门在中心位置.如果没有轴承,就变成浮动球阀第37页/共51页第三

15、十八页，共50页。阀门配件是安装在阀门外部(wib)，以驱动阀门内部配件运作的配件。球阀的配置球阀的配置(pizh)第38页/共51页第三十九页，共50页。紧急阀座密封注脂接头(ji tu)安装在紧邻两个阀座密封圈的地方。在一些老式阀门中，阀门生产制造商通常会安装螺纹旋塞而不是阀座密封注脂接头(ji tu)第39页/共51页第四十页，共50页。球阀的注脂系统球阀的注脂系统(xtng)(xtng)第40页/共51页第四十一页，共50页。 阀体的外部安装有注脂接头。即每个密封圈至少配备(pibi)一个密封接头。较大的球阀，每个阀座可能配备(pibi)两具密封接头。一些大尺寸的球阀生产制造商甚至为每

16、个阀座配备(pibi)四个密封接头 球阀注脂系统(xtng)注脂接头(ji tu)的配置第41页/共51页第四十二页，共50页。 球阀的密封座是可以横向移动约0.003英寸依靠弹弹簧(tnhung)使密封圈与球体紧密密封。即使在阀体内压力较低甚至没有压力的情况下，依然能依靠弹簧(tnhung)使密封圈与球体紧密密封。有些球阀使用的O形圈密封结构而不是弹簧(tnhung)密封结构 Belleville弹簧(tnhung)结构球阀的注脂系统(xtng)Belleville第42页/共51页第四十三页，共50页。 阀座密封(mfng)圈前后的表面特殊形状设计使得管线压力得以均匀的分布在密封(mfng

17、)圈上.阀腔与管线的压差越大,密封(mfng)效果越紧密.球阀的注脂系统(xtng)第43页/共51页第四十四页，共50页。 密封圈通道密封脂出口弹簧密封(mfng)座的结构如图为弹簧螺旋圈弹簧结构(jigu)，即在阀座密封圈或波浪式弹性槽四周，每隔一段距离设置一个弹簧第44页/共51页第四十五页，共50页。进入注脂孔、通过内部(nib)止回阀并填满密封圈的后腔袋注脂接头止回阀密封座阀体阀球密封圈通道后腔袋前腔袋密封脂出口第45页/共51页第四十六页，共50页。注脂压力保持在6,000 PSI (386 Bar)以下密封脂的注入量(如参考资料一)取决于阀门尺寸的大小随着密封脂注入量的增加，注脂