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GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范

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详细介绍

一、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范工作原理

真空球阀的工作原理是利用阀杆驱动球体旋转,通过球体与阀座之间的密封配合,实现气流的通断和流量调节。GU高真空球阀用于接通或切断真空(压力)系统管路中的介质流。应用于真空、乳制品、酒业、生物工程、食品、制药、饮料、化妆品及化工领域。不锈钢高真空球阀是专为 10⁻¹~10⁻⁹Pa 高真空环境设计的耐腐型快速截断阀门,采用 “不锈钢阀体(304/316L)+ 空心 / 实心球体 + PTFE / 金属密封座 + 手动 / 电动 / 气动驱动" 结构。通过球体 90° 旋转实现管路通断,流道直通,兼具耐腐蚀性、快速启闭(≤10 秒)与低流阻优势,适配对介质纯度、耐腐性及通断效率要求高的场景,符合 GB/T 16903、ISO 10462 标准,广泛用于化工高真空管路、半导体高纯气体输送、医药无菌系统、航天模拟舱管路等高真空场景。

固定法兰真空球阀.jpg

不锈钢高真空球阀关键参数

结构与材质参数:阀体材质选 304 不锈钢(常规耐腐,如电子制造)、316L 不锈钢(强耐腐,如医药 / 化工);球体材质与阀体一致,密封座选 PTFE 密封(常温耐腐,真空度≤10⁻⁸Pa)、金属密封(耐温 400℃,真空度≤10⁻⁹Pa);驱动方式选手动(手轮,简易操作)、电动(伺服电机,精准控制)、气动(无油气缸,防爆场景);连接方式选 ISO-K/F 真空法兰(DN10~DN200)、螺纹(1/4"-1"NPT,小通径)、焊接(对接焊,减少泄漏点)。

性能与工况参数:真空度范围 10⁻¹~10⁻⁹Pa(主流 10⁻⁵~10⁻⁹Pa);公称通径 DN10~DN200(常用 DN15~DN100);工作温度 - 200~400℃(PTFE 密封 - 20~200℃,金属密封 - 200~400℃);泄漏率≤1×10⁻¹¹Pa・m³/s(氦质谱检漏);开关时间≤3s(气动 / 电动)、5~10s(手动);流阻系数≤0.2(直通流道低阻);适用介质为高真空环境下的高纯气体、腐蚀性气体、无菌蒸汽,严禁含硬颗粒(防划伤密封座)。

真空球阀是一种重要的阀门类型,在工业生产中具有广泛的应用。以下是对真空球阀的详细介绍:

  1. 通断原理:当球体旋转到与阀座接触的位置时,阀门处于关闭状态,气流无法通过;当球体旋转离开阀座的位置时,阀门处于开启状态,气流可以通过。

  2. 流量调节原理:通过改变球体的旋转角度,可以改变阀门的开度,从而实现气流流量的调节。当球体旋转角度较小时,阀门开度较小,气流流量较小;当球体旋转角度较大时,阀门开度较大,气流流量较大。

  3. 密封原理:真空球阀的密封主要依靠球体与阀座之间的密封配合实现。在阀门关闭状态下,球体与阀座之间形成紧密的密封,防止气体泄漏;在阀门开启状态下,球体与阀座之间保持一定的间隙,使气流能够顺利通过。


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二、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范常见材质

真空球阀的常见材质包括不锈钢、铝合金和一些特种合金,这些材料因其耐腐蚀性、高强度和良好的加工性能而被选用。

  1. 不锈钢:具有优异的耐腐蚀性,能够在多种腐蚀性介质中长期使用而不受损。此外,不锈钢还具有较高的强度和硬度,能够承受较大的压力和冲击。

  2. 铝合金:具有轻质、高强度和良好的加工性能,使得铝合金真空球阀在航天、航空等领域具有广泛的应用。此外,铝合金还具有较好的耐腐蚀性,适用于一些特定的腐蚀性环境。

  3. 特种合金:如哈氏合金、蒙乃尔合金等,这些合金通常具有更高的耐腐蚀性和强度,能够承受更的工作环境,在某些特定的化工、海洋等环境中表现出色。

三、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范连接形式

固定法兰真空球阀00.jpg

真空球阀的连接形式主要有法兰连接和螺纹连接两种。

不锈钢高真空球阀选型要点

选型先定腐蚀与温度需求:强腐 / 医药场景选 316L 不锈钢 + PTFE 密封;高温场景(>200℃)选 316L 不锈钢 + 金属密封;常规耐腐场景选 304 不锈钢 + PTFE 密封。再按控制需求选驱动:自动化系统选电动 / 气动(防爆选气动),简易操作选手动;按管路规格选连接方式(工业用法兰,实验室用螺纹,高压场景用焊接)。安装时需校准球体旋转角度,清洁密封面,高真空场景做氦质谱检漏,定期润滑驱动部件、检查密封座磨损。

  1. 法兰连接:包括光滑式、榫槽式、梯形槽式、透镜式和O形圈式等多种类型,适用于不同压力和工作环境的阀门。

  2. 螺纹连接:分为直接密封和间接密封两种,直接密封是内外螺纹直接起密封作用,间接密封则是通过螺纹旋紧的力量,传递给两平面间的垫圈,让垫圈起密封作用。

四、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范产品特点

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不锈钢高真空球阀与相似产品比较

与不锈钢高真空隔膜阀:前者球体密封(快速通断,流阻低),后者隔膜密封(零泄漏,无介质滞留);高流速、快通断场景选前者,高密封精度、卫生级场景选后者;

与不锈钢高真空蝶阀:前者球体结构(小通径为主,密封好),后者蝶板结构(大通径为主,流阻低);小通径高密封场景选前者,大通径低泄漏场景选后者;

与普通不锈钢球阀:前者适配高真空(10⁻⁹Pa,低放气率),后者仅适配常压 / 低真空(≤10⁻¹Pa,密封差);高真空耐腐场景选前者,常规压力场景选后者。

  1. 结构简单:真空球阀的结构相对简单,易于安装和维护。

  2. 密封性好:球体与阀座之间的密封配合使得真空球阀具有优异的密封性能。

  3. 操作方便:通过旋转球体即可实现气流的通断和流量调节,操作方便灵活。

  4. 适用范围广:真空球阀可用于真空、低压以及正负压同用的场合,适用于多个行业领域。

五、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范应用范围

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真空球阀在多个行业领域中都有广泛的应用,包括但不限于:

  1. 石油和天然气工业:用于控制油气流向、调节压力和防止泄漏。

  2. 化工工业:用于控制流体的流动和压力,常见于储罐、反应器、管道等设备中的控制系统。

  3. 电力工业:用于锅炉、发电机组和冷却系统等设备中,控制冷却水和蒸汽流动。

  4. 食品和饮料工业:由于结构简单、易于清洗和维护,常用于流体控制,如调节流量、混合和分配物料等。

  5. 制药工业:用于控制药品流向、调节压力和温度,以确保生产过程的安全和稳定性。

不锈钢高真空球阀应用场景

化工行业:高真空腐蚀性溶剂管路,316L 不锈钢气动不锈钢高真空球阀(DN25,PTFE 密封,焊接连接),耐腐且快速启闭,适配间歇生产;

半导体行业:高纯硅烷气体输送管路,316L 不锈钢电动不锈钢高真空球阀(DN20,金属密封,ISO-K 法兰),低放气率,保障气体纯度;

医药行业:无菌冻干机蒸汽管路,316L 不锈钢手动不锈钢高真空球阀(DN15,PTFE 密封,快装法兰),符合 GMP,手动调节蒸汽通断;

航天领域:环境模拟舱辅助管路,316L 不锈钢电动不锈钢高真空球阀(DN50,金属密封,焊接连接),耐高低温,适配模拟压力变化;

实验室:科研用真空镀膜装置,304 不锈钢手动不锈钢高真空球阀(DN10,PTFE 密封,螺纹连接),小巧轻便,适配实验低频次操作。

主要零件材料

阀体、阀盖、阀杆:不锈钢
密封件:四氟乙烯、丁腈橡胶、氟橡胶、PPL。

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GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范主要技术性能

 阀门漏率:Valve Leak Rate ≤1.3×10-4Pa.L/S.
 适用温度:Applicable Temperature -30~+150℃
 -30~+150℃(PPL密封)
 适用范围:Appy Range
 连接型式 Loose Flange 使用压力范围(Pa)
 活套法兰(GB6070、JB919) 0.6×106~1.3×10-4
 焊接法兰(GB6070、JB919) 1.6×106~1.3×10-4
 快卸法兰(GB4982) 0.1×106~1.3×10-4
 螺纹连接 Threaded Connection 1.6×106~1.3×10-4

螺纹连接结构图

内螺纹球阀111.jpg

螺纹连接外形尺寸

Model
型号
DNGHEL
GU-10(G)101/4"5210568
GU-16(G)161/2"6413072
GU-20(G)203/4"6713082
GU-25(G)251"8316590
GU-32(G)321-1/4"89165112
GU-40(G)401-1/2"100190120
GU-50(G)502"125190145
GU-63(G)632-1/2"150250185
GU-80(G)803"161250210
GU-100(G)1004"180280268

活套法兰连接结构图

真空球阀08.jpg

活套法兰连接外形尺寸(GB6070)

Model
型号
DNDDoHELn-φc
GU-10(F)10554052105844-φ6.6
GU-16(F)16604564130844-φ6.6
GU-25(F)257055831651144-φ6.6
GU-32(F)329070891651404-φ9
GU-40(F)40100801001901604-φ9
GU-50(F)50110901251901704-φ9
GU-63(F)631301101502501954-φ9
GU-80(F)801451251612502208-φ9
GU-100(F)1001651451802802808-φ9

快卸法兰结构图

304不锈钢球阀00.jpg

快卸法兰连接外形尺寸(GB4982)

Model
型号
DND1DHEL
GU-10(KF)1012.2305210584
GU-16(KF)1617.2306413084
GU-25(KF)2526.24083165114
GU-32(KF)3234.25589165140
GU-40(KF)4041.255100190160
GU-50(KF)5052.275125190170


一、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范注意事项

固定法兰真空球阀02.jpg


  为了安全,在阀门从管线上拆下或分解之前必须注意下述事项:

  ①在拆卸阀门时,手不能接触阀门内腔。遥控操作的阀门随时都会关闭而伤害操作人员。

  ②应了解管道内的介质,如果有疑问,可向有关人员核实。

  ③接触介质时应按照常规要求穿上防护衣或佩戴相应装备。

  ④阀门和管道泄压时,在阀门从管道上取下来之前打开阀门,把可能留在阀门内的压力排空,使阀门处于开启位置。取下阀门后和分解之前,将阀门垂直放置,反复地开闭阀门,把残余介质排出。

  ⑤密封座和阀体额定值——安全和正确地使用该类阀门主要取决于密封座和阀体的额定值。应了解铭牌上的额定值。该类阀门有许多密封座材料供选择,有些密封座材料的额定值小于阀体额定值。阀体和密封座的整体额定值还有赖于阀门的类型、规格、密封座材料、螺栓材料和稳定,使用阀门的工况条件不能超过这些额定值。

二、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范安装

固定法兰真空球阀03.jpg


  ①阀门处于开启位置。

  ②阀门允许流体从任一侧流入。为确保安装良好,要按照标准的管路传输实际情况安装。

  ③使用相应规格的法兰螺栓,拧紧法兰螺栓时应按照垫片生产商的要求。

  ④安装时如发现阀杆密封处有渗漏,这是因为在阀门运输中受到较大温度变化,按照“维修"部分中所述对填料进行简单调整即可恢复密封。

三、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范维修

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  ①常规维修保养要求定期检查确保阀门运行良好。日常维修保养包括定期拧紧压盖螺栓,使阀杆密封的磨损得到补偿。

  ②大修包括更换密封座和填料等。可购买维修包,并参考下面“拆卸"和“装配"方法进行更换。

  ③维修备件包 标准的维修备件包,包括密封座、阀杆密封以及PTFE密封垫。

四、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范拆卸

304不锈钢球阀24.jpg


  ①将球阀右阀体法兰朝下固定在工作台上,转动阀杆使球阀处于关闭状态。

  ②旋下连接法兰螺母,取下左阀体。

  ③从有阀体内腔取出球体(注意球体勿碰伤)。

  ④从左阀体和右阀体巾取出密封座。

  ⑤卸下阀杆挡同和扳手。

  ⑥旋下压盖与两螺栓,卸下定位块和压盖。

  ⑦将阀杆从右阀体内腔取出。

  ⑧从中口内取出4只填料(上填料1只,中填料2只,下填料1只)。

  ⑨从右阀体取下密封垫。

  ⑩从阀杆上卸下止推垫片,从压盖里取下上衬套。

  检查所有零件是否损坏、碰伤和腐蚀。调换密封垫及损坏、磨损或腐蚀零件,修光碰伤零件。

五、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范装配

真空球阀01.jpg


  ①所有金属零件均用无油清洗剂清洗干净。

  ②装配右阀体和左阀体上的密封座。

  ③将止推垫片放入阀杆上。

  ④将右阀体法兰朝下固定在工作台上,把阀杆从右阀体内腔装入填料孔内,然后装入一组填料(共4只)。

  ⑤将上衬套装入压盖内,把压盖装入中口,预紧两螺栓。

  ⑥转动阀杆,使阀杆端部扁身同通道一致,然后把球体上凹槽对准阀杆扁身,将球体放入右阀体内。

  ⑦将密封垫装入右阀体上,装上左阀体,转动阀杆使球体处于开启位置,然后预紧连接法兰上相对的螺母。转动阀杆启闭球阀数次,使球体处于开启位置,拧紧连接法兰全部相对螺母,然后启闭球阀数次,在启闭过程中感觉应灵活,无卡阻现象。将阀杆装上定位块,卡上轴用挡圈,并将球阀处于全开或全闭状态。

六、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范带执行装置的球阀维修使用

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  ①阀门部分参照阀门产品使用说明书。

  ②执行机构(电动、气动和蜗轮驱动等)参照执行机构使用说明书。

七、GU化工部法兰不锈钢高真空球阀技术规范阀门常见故障及排除方法

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  ①右阀体与左阀体处渗漏。修整密封面,清除污物,更换密封垫,均匀、交叉拧紧螺母。

  ②填料渗漏。拧紧压盖螺栓或更换填料(上填料1只,中填料2只,下填料1只)。在安装时注意不要切边,均匀地拧紧压盖螺栓。

  ③阀杆不灵活。调松压盖螺栓,均匀地调松左右体连接螺母或加厚密封垫减少预紧力,注意不要渗漏。

  ④密封渗漏。均匀、交叉拧紧左右体连接螺母,增大预紧力,或调换密封座、密封垫并清洗密封凹槽。

  ④密封渗漏。均匀、交叉拧紧左右体连接螺母,增大预紧力,或调换密封座、密封垫并清洗密封凹槽。

  ⑤拧不动球阀时,不要在扳手上套辅助杠杆或其他工具硬扳,这样会把阀杆损坏。如操作过于费劲须分析原因,有的阀门的关闭件受热膨胀造成开启困难,此时可将压盖螺栓拧松,待清除阀杆应力后再开启,填料太紧时,可适当放松填料。

  ⑥球阀只能全开或全闭用,一般不允许作调节和节流用。带扳手的球阀,扳手与通道平行时为全开,转90°时为全闭。

  ⑦密封渗漏。均匀、交叉拧紧左右体连接螺母,增大预紧力,或调换密封座、密封垫并清洗密封凹槽。

八、气动执行机构安装使用说明

真空球阀04.jpg


  气动执行机构和球阀配套使用,是以压缩空气0.4~0.6MPa气源压力为动力,推动活塞,从而通过输出轴,输出转矩,用以控制球阀开启和关闭。执行机构顶部装有信号反馈装置,指示球阀处在开或关位置。在紧急状况下,可用扳手手动操作。

  ①安装前注意事项:

  a.选准执行机构型号和对应配套球阀规格;

  b.气源必须是经净化后的压缩空气(气源压力0.4~0.6MPa);

  c.使用前必须核对使用压力、温度、负荷,是否符合要求;

  d.通气孔、出气孔,不允许堵塞;

  e.通入压缩空气,观察球阀动作是否正常;

  f.注意球阀在开启或关闭时,球体是否处于全开或全闭状态。

  ②可能发生的故障、原因及消除方法见表1。

  工作一年应维修一次,做清洁工作或更换密封座,这样会延长使用寿命,保证工作正常,少出事故。

九、蜗轮驱动装置使用维修

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  ①安装注意事项:

  a.转动蜗轮驱动装置在开启或关闭时,球体是否处于全开或全闭状态,指示器是否处于开启或关闭位置。产品出厂时已调整好,用户一般不应再进行调整。

  b.蜗轮驱动装置转动时应轻、灵活,无卡阻现象。

  ②蜗轮驱动装置维修:

  a.蜗轮驱动装置转动时不灵活。打开盖板检查蜗轮、蜗杆是否磨损及损坏,如有损坏及时调换蜗轮和蜗杆,经清洗干净后,蜗轮和蜗杆涂润滑脂,然后进行装配。

  b.在开启或关闭时与指示器开关位置不相符,调整指示器及蜗轮调节螺钉,使启闭与指示器启闭相符。