上装式固定球阀结构分析

为了避免因管道交变温度应力对球阀密封的影响，普遍采用上装式固定球阀。上装式固定球阀有外置调节棒上装式固定球阀和内置调节棒上装式固定球阀及螺纹阀座上装式固定球阀、螺纹导向套结构波纹管密封上装式固定球阀四种。

一、外置调节棒上装式固定球阀

外置调节棒上装式固定球阀（图1）阀座设有2～4个外置水平方向的调节棒，通过调节阀座的位移实现阀门的装配。该结构增加了阀门的外泄漏点，使阀门存在潜在的外泄漏风险。

图1 外置调节棒上装式固定球阀

二、内置调节棒上装式固定球阀

内置调节棒上装式固定球阀（图2）的每个阀座靠2个内置垂直方向的调节棒调节阀座位移，实现阀门的装配，这种结构减少了阀门潜在的外泄漏点。由于受结构长度及调节棒尺寸、材料等因素的影响，该种结构只能适用于小口径（≤NPS6）上装式球阀。

1.阀体 2.球体 3.防火圈 4.SPE阀座 5.密封圈 6、11.Lip－seal密封圈

7.弹簧 8.垫片 9.阀杆 10.调节棒 12.DPE阀座

图2 内置调节棒上装式固定球球阀

三、螺纹阀座上装式固定球阀

螺纹阀座上装式固定球球阀（图3）的阀座前端有径向螺纹，通过螺纹调节圈旋合调节阀座位移，实现阀门的装配。该结构也避免了潜在的外泄漏风险，但由于受螺纹加工精度及长期使用螺纹失效等因素的影响，这种结构尽管在各LNG接收站普遍采用，但其潜在的失效模式不可避免。

1.阀体2.弹簧3.防火圈4.SPE阀座5.球体6、13.Lip－seal密封圈

7.密封圈8.弹簧座9.螺纹调节圈10.垫片11.阀杆12.DPE阀座

图3 螺纹阀座上装式固定球球阀

四、螺纹导向套结构波纹管密封上装式固定球阀

外置调节棒、内置调节棒及螺纹阀座上装式固定球阀的阀体和阀座之间由于采用Lip－seal密封圈，该密封圈对于配合 尺寸精度及表面粗糙度要求高，在深冷工况下有诸多不确定因素，阀门会产生内漏。波纹管密封上装式固定球球阀（图4）解决了上装式结构的局限性、不可靠性以 及阀门的内漏问题。波纹管密封上装式固定球球阀采用螺纹导向套结构。波纹管一端和阀座焊接，另一端和阀座螺纹导向套焊接。导向套的端面设有螺纹孔，阀座法 兰上设有光孔，靠2～3个内六角螺钉调整阀座的位移，实现球体从上面装入阀体。

1.阀体 2.螺纹导向套 3.波纹管 4.阀座 5.密封圈 6.球体

7.弹簧座 8.弹簧 9、10、14、15.垫片 11.阀杆 12.Garlock9000EVSP填料组 13.泄压阀

图4 螺纹导向套结构波纹管密封上装式固定球阀