Шаровой клапан, Основное определение, Структурный состав

August 8, 2025

A шаровой клапан - это клапан линейного перемещения, предназначенный для точной регулировки потока и надежного перекрытия, характеризующийся сферическим корпусом и подвижным дисковым/плунжерным механизмом. Основные компоненты включают:

  • Корпус: Обычно Z-образный (стандартный), Y-образный (низкое сопротивление) или угловой (изменение направления)

  • Крышка: Привинчена/прикручена к корпусу, в которой находится сборка штока

  • Диск и седло: Конический/параболический диск сопрягается с неподвижным кольцом седла для герметизации

  • Шток: Резьбовая конструкция преобразует вращение маховика в линейное перемещение диска

2. Операционный механизм

  • Принцип управления потоком:
    Положение диска модулирует поток, изменяя кольцевое пространство между диском и седлом (диски с V-образным вырезом обеспечивают более точное управление).

  • Зависимость давления от температуры:
    Марки ASTM A217 (например, WC6/WC9) определяют максимальное рабочее давление (класс 150–2500 по ASME B16.34).

3. Технические характеристики (сравнительная таблица)

Параметр

Стандартный шаровой клапан

Высокопроизводительный вариант

Коэффициент расхода (Cv)

5–200

10–500 (с клеточным направлением)

Класс утечки

ANSI Class IV

Класс V (с металлическим седлом)

Крутящий момент привода

20–800 Нм

50–2000 Нм (с поршневым приводом)

4. Промышленное применение

  • Энергетика: Основная изоляция пара (корпуса ASTM A182 F91/F92)

  • Нефть и газ: Дроссельные клапаны для регулирования давления на устье скважины (соответствие API 6A)

  • Криогеника: Конструкции с удлиненным кожухом для применения в СПГ (-196°C)

5. Эволюция и инновации

Современные конструкции интегрируют:

  • Интеллектуальные позиционеры: Частичное тестирование хода, сертифицированное по IEC 61508

  • Эрозионностойкие покрытия: Наплавка Stellite 6 на поверхности седла/диска

  • Компоненты, напечатанные на 3D-принтере: Сокращение сроков изготовления для индивидуальных геометрий

6. Соответствие стандартам

  • Размеры: ASME B16.10 (размеры от фланца до фланца)

  • Испытания: API 598 (испытания на давление/утечку седла)

  • Материал: NACE MR0175 для агрессивных сред