球阀的结构原理(详细)演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二部分,阀门的基础知识,1,阀体材料的压力温度等级,2,阀体材料的压力温度等级,3,固定球球阀,软密封阀座的压力和温度关系,4,第三部分,浮动球球阀的结构原理,5,阀杆填料处密封采用压盖式结构,经加工的颈部可用来安装执行机构,轴端宽厚的扁身与球相啮合，具有足够强度用以驱动球体,阀体密封垫片，不受温度变化的影响,90,0,回转，低的启闭扭矩，便于实现自动控制,自调整的氟塑料填料提供长的使用寿命,独特的双重密封，获得高的密封性能和长的使用寿命,坚固的阀体承受管线应力和振动,从阀体内倒装的轴,浮动球法兰球阀,6,浮动球球阀,左阀体,右阀体,阀杆,上游阀座,下游阀座,球体,阀杆填料,流向,7,阀杆,球体,球体顶端的扁槽,阀杆底部的扁榫,防阀杆吹出的法兰,8,浮动球,压差,浮动球球阀关闭时球体与下游阀座的密封,下游阀座,球体,球体的流通通道,上游阀座,阀体的流通通道,支承球体的作用力,9,阀杆不会挡住球体向下游的浮动,阀门关闭时，压力的作用方向,浮动球向下游浮动的原理,10,浮动球球阀的特点,1.,球体在压差的作用下，会往阀门的下游微量位移,2.,球阀的密封性能，主要取决于它的下游阀座,3.,阀座夹杂球体和阀体之间不能移动,11,第四部分,固定球球阀的结构原理,12,固定球球阀的外形,13,上阀杆,下阀杆,球体,阀座,轴承,轴承,中间体,连接体,连接体,吊耳,填料箱,连接板,压板,平鍵,固定球球阀的结构,14,阀门的阀体、球体和连接体材料及其它内件均为锻钢，并符合,API 6D,中所述的标准与此等效的材质标准，连接体材料具有良好的可焊性。永远克服与根本避免由于铸件砂眼、裂缝、缩孔而引起的外泄漏现象。,材料的刚性完全能承受地质侵害及管线综合应力。,固定球球阀的选料,15,固定球球阀,阀座密封力的产生,16,连接体,阀座,球体,弹簧,橡胶,O,形密封圈,阀座嵌件,弹簧产生初始密封力,流体压差产生辅助密封力,P,1,A,P,2,中间体,阀门流通通道,17,固定球球阀的上、下阀杆,18,固定球球阀的上阀杆,19,固定球球阀的上阀杆,-,放大,上阀杆,平鍵,螺钉,连接板,中间体,填料箱,连接体,连接体,球体,轴承,O,形密封圈,石墨垫片,O,形密封圈,石墨垫片,O,形密封圈,石墨垫片,20,固定球球阀的下阀杆,21,固定球球阀的下阀杆,-,放大,连接体,连接体,下阀杆,球体,中间体,盖板,轴承,O,形密封圈,石墨垫片,O,形密封圈,石墨垫片,22,第五部分,固定球球阀的功能,23,一。防阀杆吹出的功能,24,上阀杆,连接板,中间体,填料箱,连接体,连接体,球体,防阀杆吹出的法兰,填料箱的凹槽,防上阀杆吹出的结构,25,二。双截断和放泄,（,DBB),的功能,26,双截断和放泄（,DBB),的功能,球阀关闭,27,双截断和放泄（,DBB),的功能,球阀开启,28,双截断和放泄（,DBB),功能,放泄阀,阀座的结构设计成：阀门处在关闭位置时，阀座的两侧在压力的作用下均可密封。,拧开阀体底部的放泄塞放泄阀体中腔中的压力,29,放泄阀的结构,阀体,阀体,阀座,阀芯,锁紧螺母,放泄口,阀体中腔,放泄孔,30,二。防静电的功能,31,阀杆的防静电结构,阀杆,连接板,中间体,填料箱,钢珠,弹簧,32,球体的防静电结构,球体,阀杆,弹簧,中间体,33,蝶形弹簧片,蝶形弹簧片的静电引出装置,球体,阀体,阀座,静电电荷从球体引导到阀体,34,螺旋弹簧的静电引出装置,阀体,球体,螺旋弹簧,静电电荷从球体引导到阀体,35,三。失火安全的功能,36,几个影响火烧后球阀内、外漏性能的部位,上阀杆部位,下阀杆部位,阀座部位,37,上阀杆,连接板,中间体,填料箱,连接体,连接体,球体,O,形密封圈,石墨垫片,连接体与中间体,O,形密封圈,石墨垫片,填料箱与中间体,O,形密封圈,上阀杆部分,石墨垫片,阀杆与填料箱,38,连接体,连接体,下阀杆,球体,中间体,O,形密封圈,石墨垫片,连接体与中间体,O,形密封圈,石墨垫片,压盖与中间体,下阀杆部分,压盖,39,失火前阀座与球体和阀体的密封,阀体,阀座,球体,非金属材料的阀座嵌件,石墨密封环,橡胶,O,形密封圈,弹簧,压环,40,失火后阀座与球体和阀体的密封,阀体,阀座,球体,烧损后的阀座嵌件,石墨密封环,烧损后的橡胶,O,形密封圈,弹簧,压环,阀座和其他间的金属密封,41,阀门火烧试验装置,最高试验压力：小于,10.0MPa,试验标准：,ISO 10497,、,API 607,、,BS6755,42,美国劳氏船级社颁发的符合防火试验的证书,阀门作耐火设计，均为防火安全型。,完全符合,API 607,规范。,43,四。阀杆泄漏时,注入密封脂的功能,44,中间体,连接板,填料箱,注油嘴,橡胶,O,形圈,注油通道,阀杆,阀杆泄漏时注入密封脂的功能,45,五。阀座泄漏时,注入密封脂的功能,46,G,系列固定球球阀阀座的,紧急注入密封脂的功能,47,固定球球阀阀体上的阀座注油嘴,48,阀座紧急密封时密封脂的注入,注油嘴,单向阀,石墨密封环,橡胶,O,形密封圈,注油通道,注油通道,注油通道,储油区,中间体,连接体,阀座,阀座嵌件,弹簧,弹簧,钢珠,注油抢嘴,密封脂,49,GK,系列固定球球阀阀座的,紧急注入密封脂的功能,50,向阀座注油嘴注入密封脂后,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体上游的压力,P,1,橡胶,O,形密封圈,唇形密封圈,橡胶,O,形密封圈,51,阀体中腔的压力大于阀体,上游,的压力,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体上游的压力,P,1,橡胶,O,形密封圈,唇形密封圈,橡胶,O,形密封圈,52,阀体,上游,的压力大于等于阀体中腔的压力,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体上游的压力,P,1,橡胶,O,形密封圈,唇形密封圈,橡胶,O,形密封圈,53,六。球阀阀座的活塞效应,54,G,系列球阀的,双向活塞效应,55,G,系列软密封、固定球球阀,56,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体上游的压力,P,1,石墨密封环,橡胶,O,形密封圈,A,1,A,2,A,3,阀体,上游,的压力大于等于阀体中腔的压力,阀门关闭时，阀座顶向球体方向的活塞效应,活塞效应的作用力,F=,（,P,1,P,0,）,A,2,+,P,1,A,4,A,4,57,上游,阀座顶向球体方向活塞效应的作用,连接体,中间体,球体,阀座,弹簧,弹簧产生初始密封力，活塞效应产生辅助密封力,58,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体上游的压力,P,1,石墨密封环,橡胶,O,形密封圈,A,1,A,2,A,3,阀体中腔的压力大于阀体,上游,的压力,阀门关闭时，阀座顶离球体方向的活塞效应,活塞效应的作用力,F=,（,P,0,P,1,）,A,2,P,1,A,4,A,4,59,上游,阀座顶离球体方向活塞效应的作用,连接体,中间体,球体,阀座,弹簧,弹簧产生初始密封力，活塞效应产生辅助密封力,60,连接体,中间体,阀体中腔的压力,P,0,球体,阀座,阀体下游的压力,P,2,石墨密封环,橡胶,O,形密封圈,A,1,A,2,A,3,阀体中腔的压力大于阀体,下游,的压力,阀门关闭时，阀座顶离球体方向的活塞效应,活塞效应的作用力,F=,（,P,0,P,2,）,A,2,P,1,A,4,A,4,61,下游,阀座顶离球体方向的活塞效应,连接体,中间体,球体,阀座,弹簧,活塞效应产生的推力，使得中腔的过高压力向阀门的下游释放,62,GK,系列固定球球阀的,单向活塞效应,63,GK,系列软硬密封、固定球球阀,64,阀座密封采用组合密封的结构，初级的金属密封能有效地防止固体颗粒对密封面的损坏；次级密封是橡胶,O,形圈密封，能保证阀门达到“零”泄漏的密封要求。,GK,系列,-,双重密封的结构,初级密封,-,硬密封,次级密封,-,软密封,65,中间体,连接体,橡胶,O,形圈,橡胶,O,形圈,球体,阀座,橡胶,O,形圈,卡圈,弹簧,阀体上游的压力,P,1,阀体中腔的压力,P,0,A,1,A,2,A,3,石墨密封垫,阀体上游的压力大于阀体中腔的压力,阀门关闭时，阀座顶向球体方向的活塞效应,活塞效应的作用力,F=,（,P,1,P,0,）,A,2,66,小结,双向活塞效应的用处：,自动释放阀体中腔的压力。,单向活塞效应的用处：,上游阀座受到损坏后，流体流入中腔，中腔的压力高于阀门下游的压力,G,系列球阀的双向活塞效应阀座，不能同球体密封，,整台球阀发生泄漏。,GK,系列球阀的单向活塞效应阀座，下游阀座同球体,密封，整台球阀依然不漏。,67,七。自动释放,中腔压力的功能,68,69,美国国家标准,ANSI B16.34-1981,第,2.3.3,节 流体的热膨胀,“在某些条件下，一些双阀座阀门的设计，在两个流向上都能同时密封从阀盖区（中腔）至相邻管道间的压差。阀盖区（中腔）内充满液体，并且又受到加热温度上升，这种情况可能会导致这一区域内压力的聚集。需要对一台关闭的隔离阀进行冷态静压试验的高温系统，就是一个例子。如果冷态静压试验结束后不将这台隔离阀打开，哪怕是部分打开，以排放掉阀盖区（中腔）的流体，则在接着这一试验后的高温系统启动过程中，截留在阀盖区（中腔）内的流体会得到它的加热。在可能发生这一状况的场合，买方有责任提供，或者要求卖方提供，设计和,/,或安装，或者操作程序上的方法或装置，保证在所达到的温度下阀门内的压力不会超过本标准允许的压力。”,70,G,系列固定球球阀阀体,中腔自动卸压的功能,71,下游,阀座顶离球体方向的活塞效应,连接体,中间体,球体,阀座,弹簧,活塞效应产生的推力，使得中腔的过高压力向阀门的下游释放,72,阀芯,导向杆,阀座,弹簧,卸压阀在球阀中的安装位置,卸压阀,73,GK,系列固定球球阀阀体,中腔自动卸压的功能,74,阀芯,导向杆,阀座,弹簧,卸压阀在球阀中的安装位置,卸压阀,75,八。使用清扫器清扫的功能,76,满足清管要求,阀门符合,API,6D,的全部要求，全通径，满足管线清管要求。具有最大的流通能力。,另外，也可按用户系统的要求，提供缩径球阀。,77,九。埋地的功能,78,阀杆接长,全焊接阀体的管线球阀，供阀门直埋地下的用途时，可接长阀杆，允许操作人员在地面操纵阀门。阀体上的放泄阀、卸压阀以及阀杆和阀座密封脂的注油嘴，均都通过接长管连接到阀杆接长杆的顶端。,79,80,埋地接长阀杆的球阀,接长阀杆,接长后的放泄阀、卸压阀和注油嘴,接长管,直埋的全焊接阀体的球阀,81,十。防阀体腐蚀的功能,82,十一。抗流体,硫化应力裂化的功能,83,抗硫化应力,客户要求,满足,硫化环境的,工况,要求时，阀门的零部件材料，严格符合美国腐蚀工程师协会的,NACE MR 0175,或,NACE MR 0103,标准。,并在制造,的,过程中,，进行,严格的质量控制和质量检测，以期,确保,符合标准的要求。,84,十二。清洗阀体,中腔的功能,85,放泄阀,卸压阀,球阀中腔的清洗,清洗液从阀体顶部的卸压阀口注入，经过阀体的中腔之后，从阀体底部的放泄阀排出。经过这一过程，积聚在阀体中腔内的杂质被冲洗出阀体。,86,十三。现场维修,阀门的控制系统,87,现场维修控制系统,球阀的结构保证，在执行机构或控制系统出现故障的情况下，也不会影响到阀门的使用。而且能够在不拆卸阀门中其它部件的情况下，进行执行机构零件的更换和现场维修。,88,十四。可与各种类型,的执行机构适配,89,驱动装置,公司可以提供配套各种规格型号的电动、气动、气液联动操作机构。,阀门与驱动装置联接尺寸符合,ISO 5211,国际标准。,客户可以指定世界各国任何品牌的驱动,装置,与之配套。,90,阀体中腔的压力大于阀体上游的压力,阀门关闭时，阀座顶向球体方向的活塞效应,中间体,连接体,橡胶,O,形圈,橡胶,O,形圈,球体,阀座,橡胶,O,形圈,卡圈,弹簧,阀体上游的压力,P,1,阀体中腔的压力,P,0,A,1,A,2,A,3,石墨密封垫,活塞效应的作用力,F=,（,P,0,P,1,）,A,2,91,阀体中腔的压力大于阀体下游的压力,阀门关闭时，阀座顶向球体方向的活塞效应,中间体,连接体,橡胶,O,形圈,橡胶,O,形圈,球体,阀座,橡胶,O,形圈,卡圈,弹簧,阀体上游的压力,P,1,阀体中腔的压力,P,0,A,1,A,2,A,3,石墨密封垫,活塞效应的作用力,F=,（,P,0,P,1,）,A,2,92,2.阀门螺母,3.弹簧,4.阀体,5.调整螺钉,6.盖,93,中间体,连接体,橡胶,O,形圈,橡胶,O,形圈,球体,阀座,橡胶,O,形圈,卡圈,弹簧,阀体上游的压力,P,1,阀体中腔的压力,P,0,A,1,A,2,A,3,石墨密封垫,94,95,96,管线有压，阀门关闭的条件下，在线更换最外层的密封圈,97,98,阀门处在关闭位置而且球体的一侧受压，阀体中腔内的介质（气体或液体）可以从排泄阀泄放。,双截断和放泄,99,七。前、后级密封阀座,的结构原理,100,101,阀门的阀座设计有紧急密封系统。当软密封面受损出现微量泄漏时，通过辅助密封注射系统，在现场管线带压的情况下，向阀门密封面注射密封剂，起到暂时辅助密封的作用。,密封脂,阀门的紧急密封,102,截断和排泄,阀门处在关闭位置而且球体的一侧受压，阀体中腔内的介质（气体或液体）可以从排泄阀泄放。,排泄阀,103,双面密封阀座的特点在于：一旦上游阀座损坏而泄漏，介质压力进入阀腔作用在下游侧，将阀座推向球体紧密接触，使下游阀座照样能密封。,前、后级密封阀座设计的优点在于：一旦阀门上游的密封面损坏，发生泄漏时，流体可以通过上游阀座进入到了阀门的中腔，致使流体的压力作用在下游阀座前后两个面积大小不同的径向端面上，产生一个把下游阀座推向球体的密封力，使得下游阀座担当起密封阀门的功能。,阀门的中腔,上游阀座,下游阀座,O,形密封圈,O,形密封圈,104,操作扭矩,SNJ,公司球阀的扭矩已达到世界级产品水平，为此，可选用最经济的驱动装置，从而降低工程的投资费用。这是由于：,1,.高精度镜面球体；,2,.自润滑性能的高分子聚合物密封材料；,3,.采用高分子材料+金属基体的复合轴承；,4,.,CNC,加工中心加工主要零部件,保证零件精度；,5,.三坐标测量仪保证零件的,尺寸公差及,形位公差,精度,。,105,满足清管要求,阀门为全通径、满足管线清管要求。具有最大的流通能力。,按系统要求也可提供缩径球阀。,清管器,106,阀体结构,阀体采用锻钢焊接而成，锻件材料按照,ASME,无损探伤的要求进行超声波检查，连接面的焊接坡口经过液体滲透检查。,材料的刚性完全能承受地质侵害及管线综合应力。,107,全焊接球阀,108,焊接过渡接管,SNJ,可以在阀门的制造过程中为焊接端阀门焊接过渡接管,109,技术数据,产品结构：锻钢、焊接阀体、固定球。,连接形式：凸面（,RF,）法兰、环形槽（,RTJ,）法兰、焊接端（,BW,）及焊接端,-,法兰端。,结构长度：按,API 6D,或,ANSI B16.10,。,压力级：,ANSI 150,级,(PN2.0),300,级,(PN5.0),400,级,(PN6.4),600,级,(PN10.0),900,级,(PN15.0),1500,级,(PN25.0),全通径规格,2“-40”(DN50-DN1000),缩径规格,2“-44”(DN50-DN1100),110,111,双面密封阀座的特点在于：一旦上游阀座损坏而泄漏，介质压力进入阀腔作用在下游侧，将阀座推向球体紧密接触，使下游阀座照样能密封。,双面密封阀座的特点在于：一旦上游阀座损坏而泄漏，介质压力进入阀腔作用在下游侧，将阀座推向球体紧密接触，使下游阀座照样能密封。,双面密封阀座的特点在于：一旦上游阀座损坏而泄漏，介质压力进入阀腔作用在下游侧，将阀座推向球体紧密接触，使下游阀座照样能密封。,双活塞效应阀座的设计，在阀体上必须安装一个安全泄放阀，以便阀体中腔内的压力异常升高时，可以自动地把压力放泄至正常值，这样，不会造成中腔内过高的压力对阀门的破坏。,自动泄压阀,自动泄压阀的安装位置,中腔,中腔部位,中腔泄压,112,固定球球阀的密封原理,(1),球体,阀体,阀体与阀座体之间的,O,形圈,阀座体,螺旋弹簧,阀座体密封圈,采用固定球结构的设计，可以通过阀座背后弹簧的加载，获得阀门所需的初始密封力，在流入流体的压差作用下，再产生一个辅助的密封力。,113,固定球球阀的密封原理,(2),球体,阀体,阀体与阀座体之间的,O,形圈,阀座体,螺旋弹簧,阀座体密封圈,采用固定球结构的设计，可以通过阀座背后弹簧的加载，获得阀门所需的初始密封力，在流入流体的压差作用下，再产生一个辅助的密封力。,114,115,造成中腔泄压的力，除了中腔压力作用在阀座前、后的面积差上产生的力之外，还有中腔压力与阀门流通通道中流体压力的差作用在这一面积差上的力。,116,G,系列的固定球球阀,117,固定球阀的结构,上阀杆,下阀杆,阀体,球体,阀座,轴承,轴承,118,