1. Θεμελιώδης Ορισμός & Δομική Σύνθεση
Ένα βαλβίδα σφαιρικού τύπου είναι μια βαλβίδα περιστροφικής κίνησης τετάρτου στροφής που χαρακτηρίζεται από έναν σφαιρικό δίσκο (τη σφαίρα) με μια ακριβείας διάτρητη οπή. Αυτή η περιστρεφόμενη σφαίρα, που ενεργοποιείται από ένα στέλεχος συνδεδεμένο με χειροκίνητους μοχλούς ή αυτοματοποιημένους ενεργοποιητές, παρέχει εξαιρετική ικανότητα διακοπής σε αγωγούς που μεταφέρουν υγρά, αέρια ή πολυφασικά μέσα.
Βασικά Συστατικά:
-
Σφαίρα: Τυπικά ανοξείδωτο χάλυβα (ASTM A351 CF8M) ή επιχρωμιωμένο για αντοχή στη διάβρωση
-
Έδρες: PTFE, ενισχυμένα θερμοπλαστικά ή μέταλλο-με-μέταλλο για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας
-
Στέλεχος: ASTM A182 F6a με σχεδιασμό ανθεκτικό σε εκρήξεις
-
Σώμα: Χυτευμένο/μηχανουργημένο σύμφωνα με τα πρότυπα ASME B16.34
2. Μηχανισμοί Λειτουργίας & Μετρικές Επιδόσεων
2.1 Αρχή Λειτουργίας
Η βαλβίδα επιτυγχάνει ρύθμιση ροής μέσω περιστροφής 90°:
-
0° (Ανοιχτό): Η οπή ευθυγραμμίζεται με τον άξονα του αγωγού, προσφέροντας ελάχιστη περιορισμό ροής (Cv ≈ 50% υψηλότερο από τις βαλβίδες πύλης)
-
90° (Κλειστό): Η οπή γίνεται κάθετη, με τις έδρες να σχηματίζουν αμφίδρομες στεγανοποιήσεις φυσαλίδων (ρυθμός διαρροής ≤ 100 ppm ανά API 598)
2.2 Βασικοί Δείκτες Επιδόσεων
Παράμετρος |
Τυπικό Εύρος |
---|---|
Αξιολόγηση Πίεσης |
ANSI 150~2500 (PN 20~420) |
Εύρος Θερμοκρασίας |
-196°C (κρυογενική) έως 650°C (ειδικά κράματα) |
Ροπή Ενεργοποίησης |
20~800 Nm (διαφέρει ανάλογα με το μέγεθος/πίεση) |
3. Βιομηχανική Ταξινόμηση & Κριτήρια Επιλογής
3.1 Παραλλαγές Σχεδιασμού
-
Επιπλέουσα έναντι Τοποθετημένης σε Στήριγμα: Για ≤DN300 (επιπλέουσα) έναντι υψηλής πίεσης μεγάλης διαμέτρου (τοποθετημένη σε στήριγμα)
-
Πλήρης/Μειωμένη Θύρα: 100% οπή για καθαρισμό με πώμα έναντι 80% για στραγγαλισμό
-
Διαμορφώσεις Πολλαπλών Θυρών: Διάταξη 3 κατευθύνσεων L/T για εκτροπή ροής
3.2 Πίνακας Συμβατότητας Υλικών
Μέσο |
Συνιστώμενο Υλικό |
---|---|
HCl ≤ 30% |
Hastelloy C276 |
Υπερθερμασμένος Ατμός |
ASTM A217 WC9 |
Λειαντικά Υδατικά Διαλύματα |
Επικάλυψη καρβιδίου του βολφραμίου |
4. Εφαρμογές ανά Τομέα
-
Πετρέλαιο & Αέριο: Υποθαλάσσια X-mas trees (συμμορφώνονται με το API 6DSS)
-
Φαρμακευτική Βιομηχανία: Σχεδιασμοί εξαιρετικά καθαροί, ικανοί για CIP/SIP (ASME BPE)
-
Πυρηνικά: Ενεργοποιητές πιστοποιημένοι κατά SIL3 για ECCS
5. Συντήρηση & Πρόληψη Βλαβών
-
Συνήθη Προβλήματα: Διάβρωση έδρας (μετριασμένη με σκλήρυνση με στελλίτη)
-
Διαρροές Αερίων: Στεγανοποιήσεις στελέχους που συμμορφώνονται με το ISO 15848-1
-
Πυρασφάλεια: Σχεδιασμοί δοκιμασμένοι για πυρκαγιά API 607/6FA