金属座球阀首先被引入市场,用来解决软座同类球阀产品的许多缺点。能够承受苛刻的服务条件,例如高温、低温条件、研磨介质、浆液和流量控制,使其成为炼油厂、石化、采矿、纸浆和造纸、钢铁厂、发电的理想选择和水处理行业。
球阀是一种低扭矩,四分之一转阀,具有低流动阻力,适用于开关式公用事业和过程服务。它们具有直通式配置和良好的控制特性,但通常不用于节流应用。大多数球阀具有软座插件,并使用热塑性材料,例如聚四氟乙烯(PTFE)或丁腈橡胶(NBR)。金属座球阀使用诸如316不锈钢或蒙乃尔合金等金属作为阀座材料。
建议仅将热塑性塑料密封圈用于清洁服务。它们不适用于肮脏,磨蚀性或高温或极低温的服务。对于更苛刻的应用场合,通常选择金属座球阀。每种球阀座类型都有其自身的特性以及其优缺点。
用途与应用
金属座球阀在阀组件的阀座和球之间结合了金属对金属的密封。它们是为苛刻的磨料,腐蚀性,高温或高压应用而制造的。大多数金属座球阀通常用于隔离,但许多金属球阀也用于单向或双向控制,因为它们在严苛的服务应用中提供紧密关闭的功能。它们符合ANSI IV级泄漏标准,允许最大全开阀泄漏量不超过0.01%。此分类的测试压力固定在45 psig和60 psig之间。如果施加压力明显更高,则泄漏率可能大于0.01%。
对于金属座阀,阀座和涂层的设计是确定该阀是用于磨料还是高温的关键因素。一些阀座具有弹性体插入元件,这些元件在高温下可能会降解并引起泄漏。大多数弹性体密封件的最高温度约为220°C(450°F)。其他选项,例如填充金属粉末的特氟隆座椅或类似材料,可将温度扩展到315°C(600°F)。如果需要更高的耐热性,尤其是在很大的压力下,则可以使用带有硬质涂层的全金属阀座来实现高达815°C(1500°F)的耐热性。
严格涂料服务
在预期温度高,醚会产生严重的潮红或水力冲击,或需要耐腐蚀或耐磨性的苛刻应用中,需要使用硬质涂层。阀座和球的腐蚀防护和耐热性至关重要。如果工作温度低于150°C(302°F),则涂层通常为碳化钨(HVOF)。为了获得更高的温度和更高的硬度,可以使用其他碳化物,例如碳化铬和钴铬合金,以达到70+ HRC的硬度值和高达815°C(1500°F)的温度值。这些涂层在高温下具有极佳的耐磨性,可连续提供严密的关闭效果。
浮动还是耳轴?
金属座球阀有两件式或三件式设计,根据尺寸的不同,它可以有浮球或耳轴安装的球,这在球的安装方式和阀座如何密封方面有所不同。
耳轴阀中的球机械固定在顶部和底部,并使用弹簧机构和管路压力将上游阀座推向球。安装在耳轴上的阀密封件中的弹簧在无压差或低压差的旋转过程中将阀座保持在阀的表面。密封力来自迫使座靠在球面上的流体。这种设计通常用于较大和较高压力的阀门。
相反,浮球阀具有更简单的结构,因为该阀具有不被耳轴固定在阀体内的浮球。在管路压力下,它向下游侧漂移并紧紧推向阀座以形成密封。浮动球阀具有良好的密封性能,但主要用于中压或低压应用。从浮球到阀座的负载可能很高,因此可以解释为什么浮球阀直径很少会超过六英寸。
制造商提供许多不同的选择,包括阀门材料,阀座材料,涂层和机械设计,以满足特定的应用需求。金属座球阀最初的购买成本可能很高,但是如果考虑到停机时间的成本,它们就很值得投资。