球阀材料分解课件.ppt

1、阀门的内密封是靠阀门阀芯和阀座间的密封副来实现的.密封副的两侧均是金属材料或较硬的其它材料的被称为硬密封.这种密封的密封性能较差,但耐高温,抗磨损,机械性能好.如:钢+钢;钢+铜;钢+石墨;钢+合金钢;(这里的钢也可能是铸铁,铸钢,合金钢也可能是堆焊,喷涂的合金).密封副的两侧一侧是金属材料,另一侧是有弹性的非金属材料的被称为软密封.这种密封的密封性能较好,但不耐高温,易磨损,机械性较差.如:钢+橡胶;钢+四氟聚乙烯;等.DBB是Double block and bleed的缩写是双截断和排放的意思.DIB是Double isolation and bleed的缩写,是双隔离和排放的意思.活塞

2、效应是一种利用管线压力推动浮动阀座达到密封的密封形式。DBB是“单活塞”阀座，即只能一个方向密封，反方向不能实现密封。只能从管道中的压力推动阀座向阀球移动实现密封，阀腔中的压力推动阀座向反方向移动实现阀腔泄放。DIB是“双活塞”阀座，是两个方向上都能实现密封的阀座。及管道压力大于阀腔压力时，推动阀座向阀球移动实现密封；阀腔压力大于管道压力时，同样能推动阀座向阀球移动实现密封，阀腔压力不能通过阀座泄放。球阀外观特征球阀外观特征l球阀阀体或者是圆柱形的，或者是球形的。球阀的用途及结构形式l球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，是一种与生产建设、国防建

3、设和人民生活息息相关的重要机械产品。球阀在各类管路系统中用于截断或接通介质，使介质按照预定的程序输送到各个指定点。l球阀按结构形式可分:浮动球阀、固定球阀。固定球阀l球阀的球体是固定的，受压后不球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，下轴上装有轴承，操作扭距小，双阻塞与排放功能双阻塞与排放功能,防火安全结防火安全结构构,密封紧急注脂救护密封紧急注脂救

4、护,可靠的阀可靠的阀杆密封，适用于高压和大口径的杆密封，适用于高压和大口径的阀门。阀门。l适用于：水、蒸汽、油品、液化适用于：水、蒸汽、油品、液化气、天然气、煤气、硝酸、醋酸、气、天然气、煤气、硝酸、醋酸、氧化性介质等多种介质，广泛应氧化性介质等多种介质，广泛应用于化工、石油、天然气、冶金用于化工、石油、天然气、冶金等行业。等行业。浮动球阀l浮动球阀主要特点是球体无支撑轴，浮动球阀主要特点是球体无支撑轴，球体被两阀座夹持其中呈球体被两阀座夹持其中呈“浮动浮动”状态，在介质压力作用下，球体能状态，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出

5、口端密封。浮动密封面上，保证出口端密封。浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。球阀。l适用于：化工，石油，天然气，冶适用于：化工，石油，天然气，冶金，等行业及含硫化氢介质，杂质金，等行业及含硫化氢介质，杂质多，腐蚀严重的天然气长输管线。多，腐蚀严重的天然气长输管线。球阀的工作原理球阀的工作原理l 球阀在管路中主要用来做切断、分

6、配和改变介质的流动方向，借助于手柄或其他的驱动装置在阀杆上端施加一定的扭矩并通过阀杆传递给球体，使球体旋转90度来实现开关阀门。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密，在节流时容易对球体的边缘产生冲蚀和和破坏，因此球阀适宜做开关、切断阀使用，而不适宜用于节流。球阀的特点球阀的特点一、优点1流体阻力小，球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，通径球阀基本上没有流体阻力，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。2结构简单、体积小、重量轻。3紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。4操作方便，开闭迅速，从全开到

7、全关只要旋转90，便于远距离的控制。5维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。6在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。7适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。球阀的特点球阀的特点二、缺点1.加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用；2.球阀易被杂质堵塞，导致阀门无法打开；3.球阀工作状态要求在全开和全关，所以一般不能用于节流。球阀结构的几种设计球阀结构的几种设计 全焊接阀体：埋地管线最常使用的是全焊接球阀。球形是全焊接球阀典型的外形，球体和端盖之间没有任何螺栓、螺母作为连接。球阀结构的几种设计球阀结

8、构的几种设计l三段式螺栓连接阀体：三段式螺栓连接阀体设计常用于制造业。球阀结构的几种设计球阀结构的几种设计 两段式螺栓连接阀体：小球径球阀尤其是球径小于24英寸的球阀最普遍的类型就是两段式螺栓连接阀体。注意：球体和端盖之间是以球体左边的螺栓、螺母作为连接的。球阀结构的几种设计球阀结构的几种设计 顶装式阀体：顶装式阀体是一种较新的球阀类型，特点是其中一半球体有可拆卸的阀盖。管线泄压后不需要拆卸阀门，只需要拆卸阀盖即可。这种设计方便了球阀或阀座的替换。l球阀通常由阀体、阀体盖、球体、阀座、阀杆、球阀通常由阀体、阀体盖、球体、阀座、阀杆、垫片、填料及驱动装置（手轮、齿轮箱或气动、垫片、填料及驱动装置

9、（手轮、齿轮箱或气动、电动装置等）组成。电动装置等）组成。l球阀里的阀体、阀体盖的材料为壳体材料（也球阀里的阀体、阀体盖的材料为壳体材料（也称主体材料）。球体、阀座、阀杆、密封座常称主体材料）。球体、阀座、阀杆、密封座常常称为内件，此外还有紧固件、密封件等。常称为内件，此外还有紧固件、密封件等。球阀的组成1浮动球体；浮动球体；2固定密封阀座；固定密封阀座；3阀盖；阀盖；4阀体；阀体；5阀杆；阀杆；6手柄；手柄；7填料压盖；填料压盖；8填料填料 浮动球阀浮动球阀球阀结构特点球阀结构特点结构示意图结构示意图放空口阀杆密封脂接口阀座密封脂接口阀腔排空口 活塞效应是一种利用管活塞效应是一种利用管线压力

10、推动浮动阀座达到密线压力推动浮动阀座达到密封的密封形式。封的密封形式。当上游当上游A1A2时，由时，由于面积差形成活塞效应，介于面积差形成活塞效应，介质推动上游阀座达到密封。质推动上游阀座达到密封。球前密封球前密封球阀结构特点球阀结构特点 由于阀座采用双活塞效由于阀座采用双活塞效应设计，如上游阀座泄漏，应设计，如上游阀座泄漏，下游阀座仍能保持密封。下游阀座仍能保持密封。当上游当上游A3A4时，由时，由于面积差形成活塞效应，介于面积差形成活塞效应，介质推动下游阀座达到密封。质推动下游阀座达到密封。球后密封球后密封球阀结构特点球阀结构特点球前、阀后密封球前、阀后密封球阀结构特点球阀结构特点当体腔压

11、力超过额定压力当体腔压力超过额定压力1.33倍时，体腔压力推动阀座，确保倍时，体腔压力推动阀座，确保阀腔内的积压自动向上下游泄放，从而避免由于体腔积压而产阀腔内的积压自动向上下游泄放，从而避免由于体腔积压而产生的危险性。生的危险性。球阀结构特点球阀结构特点 阀腔自动泄压阀腔自动泄压球阀结构特点球阀结构特点阀腔自动泄压阀腔自动泄压 安全泄放阀的泄放压力安全泄放阀的泄放压力:泄放压力泄放压力=(阀门设计最高压力阀门设计最高压力1.1-1.33)（即阀门材料的压力额定值的（即阀门材料的压力额定值的1.33倍）倍）双活塞效应的中腔双活塞效应的中腔压力安全泄放压力安全泄放球阀结构特点球阀结构特点球阀的注

12、脂装置球阀的注脂装置阀门的阀座密封因磨擦受损不阀门的阀座密封因磨擦受损不能密封时，可通过注脂装置注能密封时，可通过注脂装置注入密封脂，从而达到二次密封入密封脂，从而达到二次密封的目的的目的 球阀结构特点球阀结构特点阀座注脂装置阀座注脂装置球阀结构特点球阀结构特点阀座注脂装置阀座注脂装置阀门的阀座密封因磨擦受损不阀门的阀座密封因磨擦受损不能密封时，可通过注脂装置注能密封时，可通过注脂装置注入密封脂，从而达到二次密封入密封脂，从而达到二次密封的目的的目的 当阀杆转动密封受损不能密封时，当阀杆转动密封受损不能密封时，可通过注脂装置注入密封脂，从而可通过注脂装置注入密封脂，从而达到二次密封的目的达到二

13、次密封的目的球阀结构特点球阀结构特点阀杆注脂装置阀杆注脂装置l球阀安装过程中的维护和管理 在施工期对球阀进行科学的管理和维护，是非常重要的，在施工期对设备管理到位，维护科学，不但可以保证安全，而且大大降低施工和运行管理期的费用。维护和管理内容主要有以下几方面：（1）要采用正确的方法装卸阀门，避免阀门受到机械损伤。吊装阀门时，吊装带不能拴在阀杆或执行器上进吊装，否则将造成阀杆弯曲、阀径密封失效以及齿轮箱遭到破坏；（2）在出厂前，要在阀门两端加装简易盲板，避免在运输的过程中和工地上有水、砂子等杂质进入阀腔，对密封造成腐蚀和损伤；（3）在施工现场，阀门最好整齐的摆放在枕木上并进行遮盖，不要随地摆放，

14、避免排污嘴、注脂嘴等被损坏和折断。l球阀安装过程中的维护和管理（4）在安装前，必须对阀门进行注润滑脂。通过注润滑脂一方面检查注脂通道是否畅通，另一方面要将阀座密封面和后腔注满，避免杂质进入密封面和后腔，同时在一定程度上可减弱焊接高温对阀座的损伤；（5）安装前的打磨坡口必须加挡板，并在密封槽下半圈涂抹黄油，防止打磨铁屑、焊渣等对密封槽造成伤害，焊接完成后对阀门进行清扫；（6）在安装的整个过程要保持阀门在全开位；（7）当焊接完毕和做完水压实验以及每次操作前后，要及时的补入一定量的润滑脂；（8）做完水压实验后，要将阀腔里的水及时排干净，防止锈蚀和结冰。l球阀的操作方法一、手动球阀的操作方法 手动球阀

15、的开关阀操作比较简单，遵循“左开右关”的方法转动开阀手轮或手柄即可实现阀门的开阀和关阀。开关阀门前需做好以下的检查和准备：1）检查阀门及附属装置处于完好状态；2）检查阀门的开关状态正常；3）确认操作环境安全。l球阀的操作方法二、电动球阀的操作方法1、就地控制 将电动球阀就地/远控打到就地控制，然后旋转“开”“关”按钮进行开关阀操作，开关阀过程中注意观察状态显示开关阀的开度显示，一般开关阀完成之后将就地/远控打回远控状态；2、远程控制 确认电动球阀就地/远控处于远控状态，通过自动化控制系统对球阀机械开关阀操作；3、手动控制 在失电情况下，可通过手轮来开关阀门操作，具体方法和注意事项与手动球阀一致

16、。l球阀的操作方法三、气液联动球控制球阀的操作方法一）气液联动装置操作前的检查1、确认气液联动装置驱动的阀门的状态；2、确认控制回路上放空口处于打开状态；3、检查上下游进气引压管上所有阀门是否处于全开位置；4、从控制回路块中检查动力气压力是否高于最低工作压力，以便确认是否可以手动操作气动装置。l球阀的操作方法三、气液联动控制球阀的操作方法二）就地气动控制1.就地气动开阀A）将排空胶管的一端套在“梭阀”体标有“EXHAUST”的细管上，另一端引至室外。B）将梭动阀体上标记“OPEN”的操纵杆下拉，此时阀执行器执行开阀动作。观察阀位指示器转动，当指向“开”位置时，松开操纵杆，即实现开阀操作。2.就

17、地气动关阀A）将排空胶管的一端套在“梭阀”体标有“EXHAUST”的细管上，另一端引至室外。B）将梭动阀体上标记“CLOSE”的操纵杆下拉，此时阀执行器执行关阀动作。观察阀位指示器转动，当指向“关”位置时，松开操纵杆，即实现关阀操作l球阀的操作方法三、气液联动控制球阀的操作方法三）就地手泵控制1、手泵开阀A）将排空胶管的一端套在“梭阀”体标有“EXHAUST”的细管上，另一端引至室外。B）把“手动换向阀”上标有“OPEN”侧的“手掌按钮”推入，确认另一侧标有“CLOSE”的“手掌按钮”处于拉出状态。C）拔出手动油泵操作柄的锁销，将专用的操作杆插入操作柄孔中，上下压动油泵柱塞，观察阀位指示器转动

18、，当指向“开”位置时，即实现开阀操作。D）将油泵操作柄恢复到初始状态。如不能恢复至原位，可拉起手动换向阀体上部的泄放平衡阀，再将操作柄复位。l球阀的操作方法三、气液联动控制球阀的操作方法三）就地手泵控制1、手泵关阀A）将排空胶管的一端套在“梭阀”体标有“EXHAUST”的细管上，另一端引至室外。B）将“手动换向阀”上标有“CLOSE”侧的“手掌按钮”推入，确认另一侧标有“OPEN”的“手掌按钮”处于拉出状态。C）拔出手动油泵操作柄的锁销，将专用的操作杆插入操作柄孔中，上下压动油泵柱塞，观察阀位指示器转动，当指向“关”位置时，即实现关阀操作。D）将油泵操作柄恢复到初始状态。如不能恢复至原位，可拉

19、起手动换向阀体上部的泄放平衡阀，再将操作柄复位。l球阀的维护保养一、球阀的排污放空 当阀门处于全开或全关位时，上下游压力可通过阀座环与阀腔隔离。通过阀体排放口可实现阀腔的天然气排放。A）操作步骤1）把阀门处于全开或者全关位；2）用扳手缓慢拧开排污放空孔塞，排污放空开始；3）当排污放空孔无污物排出时，排污完毕；4）当排污放空孔无天然气排出时，放空完毕；5）放空结束后，用扳手拧紧排污放空孔塞；6）用棉纱擦试排污放空孔；7）整理工具，清理垃圾；8）做好记录。l球阀的维护保养一、球阀的排污放空B）注意事项1)操作人员站在排污放空孔侧面；2）可利用阀腔放空情况判断阀门的内漏情况，若无法完全放空，刚按内漏

20、进行处理；3）不能在阀门半开或半关位时排放。l球阀的维护保养二、球阀的清洗注脂1.球阀的清洗A）检查阀门处于正常工作状态，且阀门处于全开或全关；B）确认所使用的注脂枪/泵工作状态良好且已按要求装入适当的阀门清洗产品；C）通过阀座注脂口像每个阀座注入足量的清洗液，一般每个阀门按1寸=1盎司=25ml进行注入清洗液，注入过程应该缓慢用力均匀，清洗液注入完成后应清理注脂嘴并盖上注脂嘴冒；D）等待16个小时，使清洗液完全渗透，如果条件允许可动作阀门23次；E）对阀门进行排污。l球阀的维护保养二、球阀的清洗注脂2.球阀的注脂A）检查阀门处于正常工作状态，且阀门处于全开或全关；B）确认所使用的注脂枪/泵工

21、作状态良好且已按要求装入适当的润滑脂；C）通过阀座注脂口向每个阀座注入适量的润滑脂，一般按1寸=1盎司进行注入润滑脂，注入过程应该缓慢用力均匀并随时关注注脂枪/泵的压力表上压力显示；D）注脂完成后，用纱布清理注脂嘴，并将注脂嘴冒拧上。E）开关动作阀门2-3次。参考卡麦隆球阀手册l球阀的维护保养二、球阀的日常维护保养（1）周期性的检查阀门的密封性，通过排污嘴来检查。如果有内漏，按内漏处理程序进行处理；（2）定期地向阀座注入一定量的新鲜的润滑脂，注入的量和频率依照阀门活动频繁程度而。定这样做的目的是最大程度的避免管道内的杂质进入阀座后腔，影响阀座运动，从而导致密封失效。同时保证密封面时刻处于“湿润

22、”状态；（3)建议每年活动最少活动阀门一次，同时注入适量的润滑脂，这样做可以避免球体和阀座胶合，同时也可以避免球体活动时地干磨，保护阀座和球体；（4）入冬前建议对球阀进行全面维护和保养，重点要排掉阀腔内和执行机构内的水，避免冬天冻结，影响正常功能；（5）建议每年更换一次齿轮传动机构内的润滑脂；（6）定期检查阀径密封，一旦出现外漏，要及时处理；（7）清除锈蚀，对外部进行维护。l球阀的常见故障及处理办法一、阀门不动作1.原因：a)电机容量过小或电机过载；b)阀门两侧压差过大；c)扭矩过大；d)球体与阀座抱死；2.处理措施：a)更换电机；b)尽量减小阀门两端压差；c)将阀门电动执行器的扭矩调为最大值

23、；d)清洗或更换阀门。l球阀的常见故障及处理办法二、阀杆转动不灵活1.原因：a)填料压得过紧；b)阀杆与其配合部位有损伤或污物；c)球体表面有污物；2.处理措施：a)松开螺母重新调整；b)拆开修整并清理污物；c)拆开清洗并清理污物。l球阀的常见故障及处理办法三、阀杆填料处泄漏1.原因：a)填料压紧力不够；b)填料失效；2.处理措施：a)重新调整螺母或螺栓；b)更换填料。l球阀的常见故障及处理办法四、阀门与管道法兰连接密封面渗漏1.原因：a)法兰螺栓未拧紧或松紧不均；b)法兰垫片损坏；2.处理措施：a)重新对法兰螺栓进行均匀拧紧；b)更换法兰垫片。l球阀的常见故障及处理办法五、阀门本体渗漏1.原因：a)阀体螺栓未拧紧或松紧不均；2.处理措施：a)重新对阀体螺栓进行均匀拧紧；l球阀的常见故障及处理办法六、阀门内漏1.原因：a)阀门开关不到位；b)阀球密封面有杂质；c)密封圈损害 d)阀座损坏;e)阀球损坏。2.处理措施：a)调整阀门开关限位；b)注入清洗液清洗；c)注入润滑脂；d)注入密封脂；e)拆检阀门，更换密封圈；f)维修或更换阀座、阀球。g)更换阀门。