产品概述
美国罗伯逊ROBERTSON进口气动球阀是由高品质球阀阀体与高效气动执行机构组合而成的一种自动控制阀门,通过压缩空气驱动球体旋转90°实现阀门的快速启闭。只需输入0.4-0.7MPa的洁净气源,即可对阀门进行开关两位操作,配合自动化控制系统,操作人员无需亲赴现场,节约了大量人力成本与时间成本。球阀与执行器之间的连接支架符合ISO 5211标准,便于安装开关附件及与执行器的互换。产品广泛应用于石油、化工、天然气、电力、食品、制药等行业的自动化流体控制系统中,作快速切断、分配和改变介质流动方向的关键控制设备。
核心结构与工作原理
进口气动球阀的核心在于球体绕阀体中心线旋转90°实现启闭的角行程动作机理。球体具有圆形通孔,当球孔与管道轴线对齐时阀门全开,当球体旋转90°使球面正对介质流向时阀门全闭。该启闭方式操作力矩小、动作迅速,可在0.05秒内完成全行程动作。阀门主体包含阀体、阀盖、球体、阀座密封圈及阀杆五大核心部件。阀杆与球体固定连接,采用下装式阀杆和阀杆头部凸阶防喷出设计,即便在火灾等极端工况下阀杆密封遭到破坏,凸阶与阀体间仍可形成金属接触,确保阀杆不从阀腔内脱出,极大提高了阀门的安全可靠性。阀座密封圈采用整体成型结构,且密封力随介质压力的增高而增大,保证在各种工况下均具备可靠的切断效果。
球阀结构分类
本产品根据球体承力方式及密封结构的不同,细分为浮动式球阀和固定式球阀两大类。
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浮动式球阀:球体在介质压力作用下可产生微小位移并紧压在出口端的密封面上,从而保证出口端的严密密封。该结构密封性优异,结构简单,广泛应用于中低压、中小口径管路的截止与切换场合。
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固定式球阀:球体由上下阀杆轴承固定支撑,受压后不产生位移,阀座受介质压力后沿轴向移动压紧球体以保证密封。该结构操作扭矩小,适应压力高、口径大的严苛工况,且具有双截断与泄放(DBB)功能,在长输管线、储罐区隔离阀等场合表现优越。
气动执行器特性
本产品配套的新型齿轮齿条式气动执行器采用铝合金挤出工艺及压铸成型制造,分为双作用式和单作用式两大类。
执行器采用双活塞齿轮齿条对称结构设计,动作平稳快速,精度高、输出扭矩大。通过简单的改变活塞装配位置即可轻松实现旋转方向的反转。执行器顶部符合ISO 5211标准的安装平台及底部的NAMUR气源接口,可方便地安装电磁阀、限位开关、阀门定位器、空气过滤减压器、手轮机构等附件,满足从两位开关控制到模拟量调节控制的各种自动化需求。活塞导向带采用大接触面积、自润滑设计的高强度材料,正常使用寿命可达100万次。
材质选型
本产品提供丰富的材质配置方案,用户可根据输送介质的腐蚀性、温度及压力灵活选配。
阀体材质:铸钢(WCB)、不锈钢304(CF8)、不锈钢316(CF8M)、不锈钢316L(CF3M)、球墨铸铁等。阀体内腔及密封面可根据耐腐蚀要求配置衬氟或衬PFA等特殊材料。
球体材质:2Cr13、304、316、316L及高强度不锈钢等。
阀座密封材质:聚四氟乙烯(PTFE,适用-20℃~180℃)、增强聚四氟乙烯(PPL,适用-20℃~250℃)、对位聚苯(PPL高温型,适用≤350℃)、柔性石墨(适用≤550℃)、金属硬密封(适用≤600℃)等。
阀杆材质:2Cr13、304、316、316L及17-4PH沉淀硬化不锈钢等。
技术参数
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公称通径:DN15~DN400
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公称压力:PN1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0 MPa;ANSI Class 150、300、600;JIS 10K、20K
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适用温度:软密封-20℃~260℃;金属硬密封-40℃~550℃;特殊材质-196℃~650℃
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适用介质:水、蒸汽、气体、天然气、油品、强酸强碱、高腐蚀性化学介质、含纤维及微小颗粒悬浮液
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连接方式:法兰式(对夹式)、螺纹式、焊接式
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控制方式:开关两位控制(ON-OFF)、4-20mA模拟量调节控制(配定位器)
软密封与硬密封技术
本产品密封系统根据工况要求可分为软密封和金属硬密封两种结构。
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软密封(≤260℃) :阀座采用聚四氟乙烯(PTFE)或增强聚四氟乙烯(PPL)等高分子弹性材料,依靠材料的弹性变形实现密封。具备零泄漏密封效果,适用于水、气体、油品、弱酸弱碱及洁净介质等常规流体控制场合。
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金属硬密封(≤600℃) :阀座密封面堆焊司太立合金或喷涂碳化钨等硬质合金,球体表面经硬化喷涂处理,形成“硬对硬”金属密封副。采用阀座板簧加载的浮动结构,在高温下启闭轻松、密封面不擦伤,具备双向密封功能,适用于高温蒸汽、导热油、高温高压腐蚀性化工流体及含固体研磨颗粒的泥浆等苛刻工况。当阀门关闭时,V型球芯与金属阀座之间的剪切作用还能有效切断含纤维或微小颗粒的粘稠液。
防火与防静电装置
本产品特别配置防火防静电安全装置,满足石油、化工、燃气等行业对阀门安全性、可靠性的苛刻要求。
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防火结构设计:当火灾等异常情况下有机高分子密封圈被烧毁后,金属阀座的特殊防火结构设计可使球体与阀座形成金属对金属的二次密封接触,有效阻止介质大量外漏,防止火灾蔓延,符合API 607防火测试标准。
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防静电装置:阀杆与球体及阀体之间装配导电弹簧,使三者处于等电位导通状态。当流体与球体、阀座摩擦产生静电时,静电能经阀杆通过接地线安全泄放到大地,有效避免静电积累引起火花放电,保障天然气、油品、易燃气体的安全输送。
典型应用领域
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石油与天然气:长输管线紧急切断阀、天然气集输站场隔离阀、油品储罐罐根阀、加油加气站管路控制、油田注水井口切断阀等。
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化工与石化:化工装置反应釜进料切断阀、腐蚀性酸碱储罐出料阀、有机溶剂管路的快速切换、高温导热油炉系统进出口隔离阀。
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电力与能源:电站锅炉吹灰系统蒸汽切断阀、脱硫脱硝浆液循环管路的耐磨切断、燃气轮机燃料气供应总管紧急切断阀。
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食品与制药:CIP在线清洗系统中的蒸汽及酸碱液通断阀、无菌洁净车间内的灌装介质切断、纯化水管路分配系统、发酵罐进料及取样隔离阀。
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环保与水处理:污水处理厂曝气管路气动切断、垃圾渗滤液反渗透系统的进料及清洗切换、脱盐水站离子交换器进出水截止阀。
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冶金与轻工:高炉煤气管网安全切断、除尘系统清灰喷吹脉冲阀、造纸厂浆料管路分配切断、纺织印染助剂自动配送系统。
制造与检测标准
本产品严格按照国内外先进标准设计和制造。
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设计与制造:GB/T 12237、ANSI B16.34、API 608、ISO 17292
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结构长度:GB/T 12221、ASME B16.10
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法兰连接:GB/T 9113、ASME B16.5、HG/T 20592、JIS B2220
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检测与试验:GB/T 13927、API 598、ISO 5208
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防火测试:API 607、ISO 10497
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防爆认证:可选配ATEX、IECEx防爆认证电磁阀及限位开关,防爆等级Ex dⅡBT4 / Ex dⅡCT4,适用于Zone 1、Zone 2等危险气体环境。
安装与维护注意事项
安装前应仔细核对阀门型号、公称通径、公称压力及气源压力是否与设计要求一致,球阀阀体上铸有介质流向箭头,安装时应注意箭头方向与管道介质流动方向保持一致(双向密封型号除外)。执行器与气源管路的连接应使用洁净干燥的压缩空气,气源压力应恒定在额定范围内,不得超压运行,以防损坏执行器内部密封件。气源管路前段应配置空气过滤减压器和油雾器,以保障气体清洁及润滑。防爆电磁阀及限位开关接线必须严格按照接线图和防爆规程施工。调试时应先手动操作执行器的手动离合装置,确认阀门的启闭动作平稳无卡阻后,再通入气源进行电动调试。日常维护中应定期检查执行器排气孔是否畅通、阀杆填料压盖是否松动、阀体与法兰连接面有无渗漏。每运行一定周期后应对执行器内部传动机构添加润滑脂,检查密封件的磨损情况,并根据工况更换阀座及密封填料。对于安装在户外的设备,还需配备防护罩防止雨水侵入执行器电控元件。更多选型及安装细节,请向美国罗伯逊ROBERTSON专业技术团队咨询。