一、产品概述
1. 定义与特性
国标铸钢固定球阀是一种通过球体绕阀体中心轴旋转 90° 实现介质通断控制的截断阀，适用于石油、化工、天然气、冶金及城市管网等高压、大口径工况。其核心设计优势在于：
固定球体结构：球体通过上下轴颈固定于阀体轴承座，介质压力作用下球体不产生位移，阀座浮动贴紧球体实现双向零泄漏密封，显著降低操作扭矩并延长密封寿命（尤其适用于 PN16~PN100 系统）。
双向密封机制：上下游阀座均可独立密封，安装无流向限制（阀体无箭头标识），简化安装操作并提升管线灵活性。
全通径/缩径可选：全通径流道（孔径与管线一致）便于清管器通过；缩径结构减轻重量、降低成本（重量约为全通径的 70%~80%）。
多功能安全设计：集成自动泄压功能（中腔异常升压时阀座后退卸压，压力恢复后自动复位）、防火结构（PTFE 密封烧毁时金属阀座唇紧急贴紧球体）及密封紧急注脂救护（通过注脂阀注入密封脂临时堵漏）。
驱动方式灵活：支持手动（手轮 / 蜗轮）、电动、气动或齿轮箱驱动，适配自动化控制需求。
2. 型号编码规则
以典型型号 Q347F-16C DN100 为例解析：
Q：球阀类型代码；
3：驱动方式（3 = 蜗轮传动，9 = 电动，6 = 气动等）；
4：连接形式（4 = 法兰式 GB/T 9113，6 = 焊接端 GB/T 12224）；
7：结构形式（7 = 固定式球体，1 = 浮动式）；
F：阀座密封材质（F=PTFE，PPL = 对位聚苯耐高温至 300℃，H/Y = 金属密封）；
16：公称压力（PN16=1.6MPa，对应 Class 150LB）；
C：阀体材质（C=WCB 碳钢，P=CF8 不锈钢，I = 铬钼钢等）；
DN100：公称通径（NPS 4"）。
其他常见型号：Q647PPL-25C（气动 + PPL 高温阀座）、Q947H-40I（电动 + 司太立合金硬密封）。
二、主要技术参数
试验标准：严格遵循 JB/T 9092（液体 / 气体密封测试）及 GB/T 12224 强度要求。
2. 结构与材料规范
阀体 / 阀盖：优质铸钢（WCB 碳钢）、CF8/CF8M 不锈钢、铬钼钢（WC6/WC9）或低温钢（LCB/-46℃）；
球体：整体精密铸造或锻造（2Cr13 硬化不锈钢、CF8M 耐磨处理）；
阀座：PTFE（软密封）、PPL（耐高温）、金属密封（司太立合金 Stellite 或碳化钨堆焊）；
阀杆：氮化处理 2Cr13 不锈钢（抗擦伤 / 防腐蚀），加长阀杆适配埋地安装（燃气管道等）；
填料密封：柔性石墨编织盘根（耐高温蒸汽至 650℃）或增强 PTFE；
法兰标准：GB/T 9113（RF 突面、RTJ 环连接面等）或对焊端 GB/T 12224 坡口；
结构长度：符合 GB/T 12221，通径 DN15~DN600mm（NPS 1/2"~24"）。
3. 适用介质
清洁流体：水、蒸汽、燃油、天然气、尿素溶液；
腐蚀性环境：≤20% 硝酸（≤200℃）、醋酸、碳酸溶液等弱腐蚀性介质；
三、结构与工作原理
1. 密封机制
浮动阀座自紧密封：弹簧预紧阀座在低压时提供初始密封比压；高压工况下介质压力推动下游阀座紧贴球体，强制楔合 + 介质自紧双重保障零泄漏。
硬度差配对设计：球体与阀座采用金属硬度差匹配（阀座硬度略高 HRC38~45），减少摩擦磨损；长期使用后轻微损伤可研磨修复（平面度≤0.02mm/m），严重磨损需更换组件。
防火应急补偿：火灾或高温导致非金属密封（如 PTFE）失效时，阀座内置防火金属唇自动贴合球体，形成金属对金属紧急密封（符合 API 6FA/607 耐火标准及 JB/T 6899 防火要求）。
2. 明杆传动系统
开度直观指示：手轮位置（平行管线为开，垂直为关）或阀杆外露刻度直接反映球体状态；
省力传动设计：梯形螺纹或蜗轮蜗杆机构大幅降低操作力矩（DN≥200 配蜗轮驱动）；
三重密封保障：柔性石墨盘根 + 分体式压盖 + O 型圈设计，防止阀杆外漏。
3. 启闭过程与功能
开启：逆时针旋转手轮驱动球体旋转 90°，通道畅通（流阻系数≈闸阀的 1/3，优于截止阀）；
关闭：顺时针旋转球体切断介质，双活塞效应阀座确保上下游同时密封；
中腔自动泄压：停滞介质因温度升高异常升压时，阀座后退卸压至低压侧，压力平衡后弹簧复位阀座（无需安全阀）；
双阻塞与排放（DBB）：全开 / 全关时上下游阀座同时阻断流体，阀体中腔滞留物可通过排放阀排出（维护便捷性）。
四、技术标准
1. 遵循标准体系
设计规范：GB/T 12237（钢制球阀）、API 6D（管线阀）、BS 5351；
连接标准：GB/T 9113（法兰）、GB/T 12224（对焊端坡口）；
试验规范：JB/T 9092（压力测试）、ISO 5208（泄漏率认证）；
特殊认证：NACE MR0175（抗硫）、ATEX（防爆）、CRN（加拿大压力容器认证）。
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