在歷*，球閥和蝶閥都是軟密封，而無(wú)金屬密封。這有兩個(gè)原因，一是軟密封球閥和蝶閥已覆蓋大多數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域而效果十分滿意；二是認(rèn)為金屬密封座的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只適用于閘閥和截止閥。因此，一直到20世紀(jì)60年代才出現(xiàn)金屬密封球閥，而金屬硬密 封蝶閥則可追溯至20世紀(jì)70年代中期，這就是Ne-les-Jamesbury公司的NELDISC閥。今天金屬密封球閥已取得了很大的發(fā)展，這是由于金屬作為密封材料的固有特征，及球閥具有全通徑的流動(dòng)特性和回轉(zhuǎn)型閥門(mén)便于操作的優(yōu)勢(shì)，三者組合，相輔相成的結(jié)果。

雖然軟密封球閥覆蓋很多應(yīng)用領(lǐng)域，但是某些應(yīng) 用的工況使閥門(mén)處于臨界狀態(tài)服役，甚至不能很好地服務(wù)，而必須代之以金屬密封，采用金屬密封有許多好處。*點(diǎn)是擴(kuò)大溫度的使用范圍，可以從一196?900°C。第二點(diǎn)是介質(zhì)可以帶有固體顆 粒，氣-固或液-固兩相流動(dòng)。第三點(diǎn)是適用于腐蝕和磨損工況。第四點(diǎn)是擴(kuò)大壓力等級(jí)的使用范圍，可達(dá)Class2500 壓力級(jí)。

由于這些好處，加之全通徑流動(dòng)特性和90°回轉(zhuǎn)角的開(kāi)關(guān)特性，十分有利去取代傳統(tǒng)的線行程的閘閥和截止閥。

由于金屬密封球閥適用工況的多樣性， 很難有一通用性的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范和指導(dǎo)。制造商為了將產(chǎn)品滿足市場(chǎng)的需求，采用兩種方式，一種是通用型的金屬硬密封球閥，是在原來(lái)浮動(dòng)球和固定球球閥系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上增加金屬密封的結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，典型的例子是Velan公司和Cameron公司的金屬密封球閥，是在原有的管線球閥基礎(chǔ)上增加了金屬密封閥座。另一種是針對(duì)特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)的金屬硬密封球閥，這樣就用一個(gè)名字或結(jié)構(gòu)的名稱來(lái)命名。例如，軌道球閥，偏心球閥，鎖渣閥等。下面各節(jié)分別予以介紹。

3.5.1通用型金屬硬密封球閥

Cameron公司的T34型金屬硬密封球閥是在原T31和T34型管線球閥基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合，軟密封結(jié)構(gòu)不適宜使用，T34型提供一種金屬密封，其設(shè)計(jì)是球面和密封座表面噴涂碳化鎢或碳化鉻，來(lái)阻止球體、密封座的磨損和腐蝕，適合 用于氣-固或液-固兩相流動(dòng)的場(chǎng)合。T34和TB4型金屬密封球閥的公稱尺寸為2?48in （50?1200mm）， 壓力等級(jí)ClaSS150?2500 （PJV20?320），使用溫度-50?375下（一46?190°C）其密封座的結(jié)構(gòu)如圖3-61所示。密封座背部碟形彈簧提供在低壓工況下的氣泡級(jí)密封。

在管線球閥系列產(chǎn)品上為擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域而采用金屬密封閥座的尚有美國(guó)Velan公司，圖3-62所示就是該公司金屬密封座的一種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)除了螺旋彈簧提供閥座預(yù)緊力之外，金屬密封座唇部，提供一個(gè)介質(zhì)壓力作用而引起的壓緊力，提高密封性能的可靠性。這種硬密封球閥只用于溫度不超過(guò)200°C的一般磨損工況，如污水處理，物料輸送等場(chǎng)合。

3.5.2上裝式金屬密封球閥

上裝式金屬密封球閥（圖3-63）可以在線維修， 壓力等級(jí)Classl50?600，閥門(mén)通徑1/2?6in （15?150mm）,全通徑和縮徑。連接方式有法蘭式和焊接端（承插焊和對(duì)接焊）。其設(shè)計(jì)特征可描述如下：

①在線拆裝，更換密封座；

②可直接焊接管線上而無(wú)須拆卸閥門(mén)；

③在有固體顆粒的介質(zhì)中提供全通徑的通道， 保持流體暢通；

④閥體與閥蓋的連接不受管道應(yīng)力的影響；

⑤閥蓋與閥體連接可靠，密封采用纏繞式不銹鋼石墨密封墊；

⑥密封座用slite 6合金，并加工成寬的金屬密封面；

⑦背部密封材料石墨，耐溫538°C ；

⑧球體表面被自動(dòng)清掃干凈；

⑨壁厚設(shè)計(jì)符合ASME B16.34；

⑩不銹鋼球體，涂硬鉻處理；

?防被吹出的不銹鋼閥桿設(shè)計(jì)；

?填料壓蓋采用碟形彈簧加載或螺栓壓緊（live-loaded）；

©閥桿微泄漏密封；

?閥桿導(dǎo)向性好，減少側(cè)向力可能引起的晃動(dòng)；

?2in以下手動(dòng)操作；

?如果需要，可以提供接長(zhǎng)桿操作

© 密封等級(jí)達(dá)到IV級(jí)（ASME B16.104/PCI70-2）。 可用于原油和石油精煉中催化劑供給系統(tǒng)，蒸汽及過(guò)熱蒸汽、熱媒體油（導(dǎo)熱油）、低溫、化纖PLA和FIA的生產(chǎn)過(guò)程，造紙工業(yè)中作為氣體或蒸汽的隔離閥。

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