球阀MSS SP-110-2010中文版
被开发此MSS的标准实践的共识下，MSS技术委员会401和MSS协调委员会。本标准实践的内容是主管的努力的结果，有关志愿者提供一个有效的，明确的，非独家的规范，有利于行业作为一个整体。这MSS标准实践的目的是由生产商，作为常见的做法的基础用户和广大公众。MSS标准实践的存在本身并不排除制造，销售或使用的产品不符合标准的做法。强制性的一致性成立仅参考一个代码，规格，销售合同，公法或（如适用）。“本文提到的其他标准文件确定发行日期
适用于本标准实践当日发行本标准的做法。见附件
这种标准的做法应保持沉默，对那些等标准的适用性发行日期之前或之后可能不会改变，即使适用条文。参考所载书目性质均被视为补充的文本。除非另有特别指出的这样的MSS SP，于本文提及的任何标准来确定的日期适用于所引用的标准（S）的问题（见当日的此MSS的标准实践问题
附件A）。
在这种标准的做法，所有的注释，附件，表格和数字解释的理解是至关重要的消息的标准，被认为是文本的一部分，除非另有说明，作为“补充”。
附录，包括本文档中出现的解释为“补充”。补充信息不包括强制要求这种标准的做法。
在这种标准的做法是美国惯用单位标准，公制单位（SI）仅供参考只。
在这个2010年版的“标记”双杠实质性变化显示在这一段的边缘。的变化的具体细节比较材料的标记，在可能决定的以前的版本。
非公差尺寸，在这种标准的做法是名义上的，并且，除非另有规定，应被视为“仅供参考”。
任何一部分，这个标准的做法可能被引用。信贷额度应该读`摘自MSS SP-110-2010年与出版商的许可，制造商标准化协会阀门配件行业，公司的。禁止复制版权公约，除非书面许可下阀门和配件行业，公司由制造商标准化协会授予最初批准：1992年5月?版权所有1992年，1996年，2010年制造商标准化协会的阀门及配件行业，公司美国印刷
MSS标准实践SP-110
II
目录
部分Page
1范围。........................................... (1)
2压力- 温度额定值。................ (1)
3材料。....................................... ................ .. (2)
4设计。........................................... (2)
5个维度........................................... (3)
6标志........................................... . (4)
7测试........................................... . (4)
表
1端口尺寸球阀................................ .. (6)
2壳体试验持续（可视化的测试方法） (7)
3座椅测试时间........................................... (7)
图
1阀门类型的例子........................................... (8)
2典型命名为球阀配件............................ .. (9)
附件
引用的标准和适用日期............................. .. (10)
III
MSS
2010年8月23日请注意以下的修正：
1。第2页，第3.3节，其他零部件。在“用户注意事项”，第二句应改为“指导，请参阅附录F ASME B31.3，”勘误表包含在标准的做法。
未来印刷标准的做法将包括修正后的数据。
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1。范围
1.1一般
1.1.1本标准实践涵盖了圆开放，全面，定期和减少端口金属球阀。
1.1.2结束连接此处所涉及的螺纹，承插焊，焊点，开槽扩口管道公称尺寸?
4英寸。
1.1.3阀通断供的操作，必须用于调制或只有当推荐的节流服务的制造商。
1.1.4本标准的作法包括球阀下列材料：
碳素钢
合金钢
不锈钢
灰铸铁
球墨铸铁
玛钢
铜合金
1.2参考
1.2.1所采用的标准和规格参考本标准中的实践和名称发起组织的地址是在附录A中所示，不考虑实际参阅各特定版本在个别的标准和规格引用。相反，特定版本引用制成的产品都包含在附件A。
版参考适用的一致性在制造时，在所有其他方面符合这种标准的做法，被认为是即使在一致性在一个可能会改变的版本参考后续版本中，这个标准的做法。
1.3说明阀门类型和零件
1.3.1一些类型的阀门的例子所示图1。当这些基本类型的变化使用时，它们将被命名为制造商。
1.3.2基本阀部件的名称给出图2。
注意：在图1和图中所示的阀的草图2是为说明的目的，并命名，并不代表赞同任何制造商的产品。
2。压力- 温度额定值
2.1基准评分
压力- 温度额定值组装应由阀门的材料阀体，阀座，阀杆密封端部连接或任何其他组件或类型的建设将是限制性的。厂家应适用于一个确切的评级咨询特殊材料或类型。压力- 温度钢制阀门的评级，不应超过ASME B16.34中规定，如适用。
2.2焊锡结束额定值
焊接端连接的评级不得超过ASME B16.18的局限性。它应是责任的用户选择的焊料组成，是与该服务兼容条件。
2.3冷工作压力（CWP）
冷额定工作压力的阀门外壳和组件的最大允许在100°F的非冲击压力的最大在任何其他温度的工作压力应不超过额定压力。
球阀螺纹，承插焊，焊点，沟槽及扩口端
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3。材料
3.1阀体
3.1.1钢材钢材应标ASTM，AISI，或其他标准，其中机械和化学数据是可用的。阀门压力边界部分和螺栓应做建立的许用应力的金属该阀是适用的温度范围为设计。这可以是金属ASME有建立允许设计应力温度该阀将用于建立的应力测试按照ASME规则。应审议的焊接特点给那些钢材用于承插焊端阀。
3.1.2铸铁螺纹连接阀门铸铁应符合ASTM A126，B类C.可锻铸铁铸件应符合ASTM A47，35018）（32510年级或ASTMA197。球墨铸铁铸件应符合ASTM A395，ASTM A536（60-40-18年级或65-45-12）。
3.1.3有色合金有色金属材料
应当向ASTM，CDA，或其他标准机械和化学数据是可用。
3.2锚杆
优选的螺栓材料中指定的ASME B16.34表1，第4组。如果非上市材料时，阀的制造商应准备，以证明该产品至少同样适用于预期用途。
3.3其他零件
零件，例如茎，腺体，包装坚果，球，阀座和密封件应适合的材料的压力- 温度额定值。
用户注意：服务以外的其他条件压力- 温度可能影响适合的阀门材料。如需指导，请参阅ASME B31.3，附录E。
4。设计
4.1一般该阀设计和结构材料结构应适合他们表示压力等级和温度限制。任何额外的金属厚度以上的厚度如可能需要包含压力需要装配应力，阀门关闭应力，形状圆形，压力以外浓度，腐蚀津贴，应由制造商决定。
4.2接头
4.2.1阀门设计应是这样，以提供反对有害失真水压试验条件下，装配应力，关闭压力，反应管应力，或者当额定压力之间施加一个封闭的阀。
4.2.2螺栓应拧按照ASME B1.1。
4.2.3顶进阀盖接头应设计如下：
4.2.3.1法兰阀盖螺栓应是这样的：造成的一个直接的名义应力最大工作压力的作用面积上的有效范围内的外周的阀盖密封，不得超过允许的螺栓ASME锅炉和压力中列出的应力值容器规范，第八节，1不超过20,000磅。对于非上市螺栓材料，允许螺栓应力的25％，应采取屈服强度，不超过20,000磅。
4.2.3.2螺纹阀盖或盖关节有螺纹的剪切面积，满足以下几点：P（银/ As计）≤0.6 SA其中：P =阀冷工作压力，PSIG。
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银=区范围内的有效外的垫圈或O形环或其它密封的外周有效周的情况下，不同的是在环连接，有界的区域被定义为环的节圆直径，平方英寸。由于=总有效螺纹剪切面积，方形英寸。SA =允许的最低阀体/阀盖压力，
ASME锅炉和压力容器规范，第八节，1区，不超过20,000磅。对于非上市材料的许用应力应的订单中的最小拉伸强度为25％的实力，还是最小屈服强度的67％，不超过20,000磅。
4.2.4阀门法兰身体关节分裂阀垂直或在角度与管道管道负荷。在这些情况下，锚杆支护应是这样的一个直接拉伸应力不得超过7/9的允许ASME锅炉和压力容器中所列的应力代码，第八节，1区，不超过20,000
PSI。对于非上市螺栓材料，25％的应采取允许螺栓应力屈服强度不超过20,000磅。
4.2.5阀门一整块低端入门型进行设计，以便足以体刀头承受全部的压力差允许阀门。
4.2.6螺纹身体关节暴露管道负载应满足以下螺纹的剪切面积要求：P（银/ As计）≤0.47 SA其中：P，银，砷，和Sa的定义同第4.2.3.2。
4.3端接
4.3.1螺纹管两端应具有锥管按照ASME B1.20.1线程。4.3.2承插焊插座尺寸两端应按照ASME B16.11。
4.3.3焊点焊杯尺寸两端应按照ASME B16.18。
4.3.4沟槽两端应有槽尺寸按照MIL-P-11087G。
4.3.5扩口端应按照ASME B16.26。
4.4茎
4.4.1为了防止去除茎加压阀，该阀的设计应使阀杆密封保持架组件（腺），本身并不保留干。
4.4.2在这些情况下，服务条件需要的电气连续性之间的干和身体，买方必须注明。
4.5阀杆填料
4.5.1阀门必须有规定，腺或包装螺母，以调整获得阀杆填料密封。唯一的例外是为弹性阀杆密封，其中阀调整是不可能的。
4.6位置指示
4.6.1阀门必须有一个积极的手段球口位置的指示。如果该句柄是只意味着指示（即阀没有配备位置指示），它的设计应使手柄不能被组装到指示以外的港口球的位置。
5。尺寸
5.1阀口直径为全端口，普通端口，和减少端口表1所定义。所有组件形成流内径不小于指示。
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6。标记标志应按照
6.1球阀MSS SP-25。
6.2铜合金铜球阀合金成分包括端件或帽，茎，球（其可以是镀或unplated的），和制造商的标准座椅材料这些阀门不需要修剪标记每节
7.1.3 MSS SP-25。
6.3铜合金球阀制造球，茎，或座椅可选的内饰组件应标明表示可选的球体，阀杆，每个席位MSS SP-25，或所确定的制造商的身影或型号。
7。测试
7.1壳体试验
7.1.1每个阀，节中，除非另有说明
7.1.2到7.1.4，应给予壳体试验，在CWP压力的1.5倍，并四舍五入到一个更高的25磅。测试流体是空气，气，水，煤油，或液体的粘度不超过水。测试流体温度应低于100°F。的持续时间试验应载于表2。
7.1.2阀CWP不大于1000 PSIG，制造商可以作为替代品第7.1.1节规定的试验测试每个阀的使用气体的最小压力为80 psig的持续时间不小于设定列表2中。为了行使该选择权，制造商必须能够证明，一个生产阀模型样本测试已进行的静水压在壳体试验至少2.5倍，煤工尘肺无不利失真随后座位测试证明。
7.1.3阀CWP不大于1500 PSIG，制造商可以作为替代品第7.1.1节规定的试验测试每个阀的使用气体的最小压力为80 psig一个持续时间不小于列于表2。为了行使该选择权，制造商必须ASQ Z1.4，样品生产批次二，0.4 AQL节中指定使用的测试7.1.1。
7.1.4为了降低端口，低端入门阀一体式机构名义管道尺寸2小有CWP不大于2000psig的，制造商，可作为替代品的第7.1.1测试测试指定每个阀门使用气体的最小压力为80 psig的持续时间不少于示于表2。在为了行使该选择权，制造商必须ASQ Z1.4，样品生产批次二，0.4 AQL节中指定使用的测试7.1.1。7.1.5球应在这样的位置在壳测试，以保证充分的加压阀壳中。
7.1.6测试用液体时，该阀外观应无可见泄漏。何时测试用气，阀门应无明显当浸入水中时，或涂有漏电
泄漏检测解决方案。
7.1.7通过视觉检测泄漏压力边界墙是不能接受的。包装过程中通过调节阀杆泄漏测试不得拒收的原因。干包装或阀杆密封能够留住压力至少等于额定的冷加工无可见泄漏的阀门压力。
7.1.8当体积损耗测试设备使用阀门生产商必须能够证明该装置的泄漏的灵敏度产生的结果等价于这些目视检查时是可以接受的方法。
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7.2密封试验
7.2.1壳体试验，每个阀给予封座椅测试。在制造商的选项，这种测试可以是流体静力封测的压力不低于110％100oF座额定压力或气体在封闭测试
最小压力为80 psig。的持续时间试验应在表3所列。
7.2.2试验压力应适用上连续的每一侧的阀门关闭。如为80 psig的最小气体的另一种方法测试时，可施加压力身体内部球腔封闭，双方打开检查。阀座泄漏测试方法每个座位将导致一个填充或加压座位之间的腔，以确保没有席位因为逐渐能逃脱泄漏检测和不完整的加压或填充在测试过程中持续时间腔。
7.2.3标记为单向阀的阀需要仅在流动方向上的封闭测试。
7.2.4不得有可见的泄漏座椅在测试期间的阀门弹性（聚合或弹性）席位。
7.2.4.1术语“无可见泄漏”，适用于水压试验液体泄漏率被定义为不会产生任何可见的哭泣或形成在测试压力及持续时间的下降的测试。
7.2.4.2术语“无可见泄漏”，适用于被定义为空气或气体检测泄漏率，将
生成不可见的气泡在形成浸水试验或之后应用泄漏在测试压力为检测流体在测试期间。
7.2.4.3对于自动检漏方法，这个定义应被视为等同于泄漏率不大于4.1×10 ^ 5英寸^ 3/sec（6.7X10 ^ -4ml/sec）的压差80至100 psig（5.5至6.9巴）的应用程序阀8英寸和更小的。
7.2.5最大允许泄漏率每个座位上落座，非弹性除了metalseated，在测试期间的阀门应2/10的标准立方英尺的天然气每小时每1.22英寸名义阀尺寸，或最多静水媒体每小时每立方英寸的英寸标称阀门尺寸，在测试压力第7.2.1节中指定。
7.2.6最大允许泄漏率每个座位的金属密封阀门的持续时间测试应为4/10的标准立方英尺气体每小时每英寸名义阀门尺寸，或最大为2.44立方英寸的水压试验媒体每小时每英寸名义阀尺寸7.2.1节规定的试验压力。
7.2.7当体积损耗测试设备使用时，阀门制造商必须证明该装置产生的泄漏的灵敏度结果，等同于或优于目视检查时是可以接受的无泄漏的方法。
7.3系统水压试验如果阀门符合本标准的做法受到系统水压试验在关闭位置的阀的压力大于CWP评级，这些测试应用户的责任。
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3/
公差：过小：.06英寸
特大型：未指定限制
（1）压力超过1500 PSIG，ASME B16.34附件A可能被用于
考虑到全口阀的最小内径的指导。
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表2
壳体测试时间
（可视化的测试方法）
附注：（a）四舍五入到一个更高的25 psi的增量
（b）请参阅7.1.2节
（c）请参阅7.1.3节
（d）请参阅7.1.4节
（e）持续时间视察期阀后，已做好充分准备，并在壳体试验压力。
表3
注：（一）持续时间期间检查阀后，已做好充分准备全密封试验压力下。
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阀门类型的例子
这些说明并不意在限制设计，或指示任何优选的设计。
A
单件体施工
B
两件体施工
C
三片式螺栓机体结构
（焊接所述螺纹端所示）
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图2C中
典型的命名球阀配件这些说明并不意在限制设计，或指示任何优选的设计。产品名称
1。手柄
3。压紧螺帽
4。阀杆密封填料
* 5.Thrust洗衣机
6。球
7。阀座
8。阀体
9。阀盖
10。阀体密封圈
* 11。体插入
12。手柄螺母
* 13。劳德代尔堡
* 14。阀盖密封
* 15。耳轴
* 16。耳衬套
* 17。阀体螺栓连接
* 18。阀盖螺栓
* 19。压紧螺帽
*未示出
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附件A
引用的标准和适用的日期
本附件是本标准实践的一个组成部分，正文后放置方便。
标准名称说明
ASME，ANSI / ASME
B1.1-2003（R2008）统一英制螺纹（UN和UNR螺纹形状）管螺纹B1.20.1-1983（R2006），通用（英寸）B16.11-2009锻制管件，承插焊接螺纹
B16.18-2001（R2005）铸造铜合金焊接接头压力接头
B16.26-2006铸铜合金喇叭铜管配件
B16.34-2004年阀门法兰，螺纹和焊接端
B18.2.1-1996（R2005）广场和六角螺栓和螺钉，英制系列广场和六角螺母B18.2.2-1987（R2005）
B18.3-2003（2008）内六角，肩，紧定螺钉，六角和花键键（英制系列）
B31.3-2008工艺管道
BPVC-VIII，2007年1区锅炉和压力容器规范，第八节，1区，建造规则压力容器
ASQ; ANSI / ASQ
Z1.4-2008抽样程序和表格属性检查
ASTM
A47/A47M-99（2009）铁素体玛钢铸造标准规范
A126-04标准规范灰铁铸件阀门，法兰和管配件
A197/A197M-00（2006年）的标准规范冲天玛钢
A395/A395M-99（2009）铁素体球墨铸铁承压铸件的标准规范在高温下使用
A536-84（2009）球墨铸铁件的标准规范军事产品规格
MIL-P-11087G-1994管，钢槽或平端
MSS
SP-25-2008标准的标记系统，阀门，管件，法兰，工会
SP-96-2001（R 2005）指引术语阀门和配件
MSS标准实践SP-110
第11页
附录A（续）
引用的标准和适用的日期
以前的页面上出现下列组织的标准和规范。
ANSI美国国家标准研究院，
ASME美国机械工程师学会三园大道纽约，
AISI美国钢铁协会NW
CDA铜发展协会
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SP-6-2007标准完成接触面管法兰连接端法兰阀门和配件
SP-9-2008现货面临的青铜，铁和钢法兰
SP-25-2008标准的标记系统，阀门，管件，法兰，工会
SP-42-2009耐腐蚀闸阀，截止阀，角度和止回阀，法兰和对焊（150，300和600类）
SP-43-2008锻造和制作对焊配件，低压，耐腐蚀应用（含2010勘误表）
SP-44-2010钢质管道法兰
SP-45-2003（R 2008）绕道和排水管连接
SP-51-2007 150LW类耐腐蚀法兰，铸造法兰管件
SP-53-1999（R 2007）质量标准钢铸件和锻件阀门，法兰，管件和其他管道部件- 磁粉
检验方法
SP-54-1999（R 2007）质量标准阀门钢铸件和锻件，法兰，管件和其他管道元件- 203 - 1999
检验方法
SP-55-2006质量标准钢铸件，阀门，法兰，配件，和其他管道元件- 视觉评价方法
表面不规则
SP-58-2009管道支吊架- 材料，设计，制造，选型，应用，及安装
SP-60-2004联合攻套和攻丝阀连接法兰
SP-61-2009的压力测试阀
SP-65-2008高压化工法兰和螺纹存根的使用镜头垫片
SP-67-2002A蝶阀
SP-68-1997（R 2004）高压蝶阀偏移设计
SP-69-2003管道支吊架- 选择和应用（ANSI认可的美国国家标准）
SP-70-2006灰铸铁闸阀法兰和螺纹端
SP-71-2005灰铸铁逆止阀门，法兰和螺纹完
SP-72-2010球阀法兰或对焊完，一般事务
SP-75-2008规格高测试，锻造，对焊件
SP-77-1995（R 2000）的管支持契约关系的准则- 管衣架承包商关系和职责买方的工程师或管道制作者和/或成型机
SP-78-2005A灰铸铁旋塞阀法兰和螺纹端
SP-79-2009承插焊减速插入
SP-80-2008青铜闸阀，截止阀，角，和止回阀
SP-81-2006A不锈钢，阀帽，法兰刀闸阀
SP-83-2006 3000级钢管工会承插焊和螺纹
SP-85-2002灰铸铁地球和角阀法兰和螺纹端
SP-86-2009度量数据的指引标准阀门，法兰，管件，执行器
SP-88-2010隔膜阀
SP-89-2003管道支吊架- 制造及安装常规
SP-90-2000管道支吊架术语指引
SP-91-2009阀门手动操作指引
SP-92-1999 MSS阀门用户指南
SP-93-2008质量标准钢铸件和锻件，阀门，法兰，配件，和其他管道元件- 液体渗透
检验方法
SP-94-2008质量标准的铁素体和马氏体钢铸件阀门，法兰，管件，及其他管道元件- 超声波
检验方法
SP-95-2006适用于集成电路（D）乳头和牛插头
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SP-99-1994（R 2005）仪表阀门
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SP-101-1989（R 2001）部分回转阀门驱动装置附件- 法兰和驱动元件尺寸和性能特点
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SP-104-2003锻铜焊点压力配件
SP-105-1996（R 2005）代码应用的仪表阀门
SP-106-2003铸铜合金法兰和法兰管件类125，150和300
SP-108-2002弹性座铸铁偏心旋塞阀
SP-109-1997（R 2006）铜焊料焊接制作联合压力配件
SP-110-2010球阀螺纹，承插焊接，焊接接头，沟槽和喇叭完
SP-111-2001（R 2005），灰铁和球墨铸铁攻套
SP-112-1999（R 2004）质量标准评价铸造表面处理- 视觉和触觉的方法。必须使用该SP 10表面三维铸造表面比较，这是一个必要的部分标准。额外的比较器可单独购买。
SP-113-2001（R 2007）攻牙机，攻丝阀之间的连接接头
SP-114-2007耐腐蚀管件螺纹和承插焊类150和1000
SP-115-2006多余的流量阀，1 1/4 NPS和较小的，燃气服务
SP-116-2003服务专线饮用水系统的阀门和管件
SP-117-2006地球和波纹管密封闸阀
SP-118-2007紧凑型钢制截止止回阀- 法兰，凸缘，螺纹，焊接完（化工和石油精炼厂服务）
SP-119-2003工厂制造铁艺套接字端插口焊接接头
SP-120-2006柔性石墨填料系统瑞星干钢阀- 设计要求
SP-121-2006瑞星干钢阀阀杆填料资格测试方法
SP-122-2005塑料工业球阀
SP-123-1998（R 2006）非铁金属螺纹和焊点工会的使用铜水管
SP-124-2001装配式攻丝套
SP-125-2010灰铸铁和球墨铸铁线，弹簧压紧中心引导止回阀
SP-126-2007钢线弹簧辅助中心快速止回阀
SP-127-2001驭风管路系统抗震动态的设计，选择，应用
SP-128-2006球墨铸铁闸阀
SP-129-2003（R 2007）铜镍插座焊接接头和工会
SP-130-2003仪表阀门波纹管密封
SP-131-2004金属手动操作气体分配阀
SP-132-2010压缩包装系统仪表阀门
SP-133-2005低压燃气器具溢流阀
SP-134-2006A阀阀体/阀盖扩展包括要求低温服务
SP-135-2006高压不锈钢刀闸阀
SP-136-2007球墨铸铁旋启式止回阀
SP-137-2007质量标准正极材料识别金属阀门，法兰，管件，及其他管道元件
SP-138-2009质量标准实践氧清洗阀门和管接头
SP-139-2010年铜合金闸阀，截止阀，角式止回阀低压/低温水暖应用（R制造年份）表示年的标准没有实质性的变化重申价格表可议价MSS是ANSI认可的美国国家标准的开发。一些前MSS标准实践已经通过并公布的其他开发人员作为美国国家标准。为了保持权威信息的单一来源，在这种情况下，MSS已撤回其标准做法。
球阀设计大致过程
本科课程设计 令狐采学 题目：过程流体机械课程设计 学院：机械与自动控制学院 专业班级：过程装备与控制工程 姓名：学号： 二O一六年七月 目录 摘要· ·························································I 第一章工作原理和设计方法 (1) 1.1 工作原理 (1) 1.2 设计方法 (1)
1.2.1 球阀结构 (1) 1.2.2 球阀材料 (2) 1.2.3 阀体 (3) 1.2.4 球体 (4) 1.2.5 阀杆 (4) 第二章球阀尺寸计算 (6) 2.1 阀体 (6) 2.2 阀
杆 (6) 2.2.1 阀杆尺 寸······················· (6) 2.3 球体尺寸计算 (6) 2.4密封比压 (6) 2.5球阀转矩 (9) 2.6法兰螺栓校核 (10) 2.7法兰选型 (11) 第三章数值模拟计算方法··························
(12) 3.1 数学模型 (12) 3.2 网格划分 (13) 3.3 边界条件 (14) 3.4CFD使用步骤 (14) 第四章管道内流体模拟结果分析 (15) 4.1 球阀在不同相对开度时的速度分析 (15) 4.2 球阀在不同相对开度时的压力分析 (16) 4.3 球阀在不同相对开度时的流量系数分
析 (17) 第五章总结······················································· 参考文献··························································
球阀设计(毕业论文)
第一章绪论 1.1球阀简介 球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方国家工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。 球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。 1.2球阀的工作原理 球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V型球阀。 球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。 1.3球阀的特点 1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。 1.4球阀的分类 球阀分有：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。 按壳体/主体材料分类，球阀可分为： 1. 金属材料阀门：如碳钢阀门、合金钢阀门、不锈钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门等。 2. 金属阀体衬里阀门：如衬胶阀门、衬氟阀门、衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。 3. 非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。 国内生产球阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类：（1）以JB／T2203－1999《球阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数球阀生产厂家均按本标准设计生产。如上海良众阀门有限公司、浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美，规格不全，浮动式球阀最大公称通径为DN1200，固定式球阀最大公称通径DN2000。根据厂所生产的阀门规格及掌握的资料来看，目前浮动式球阀公称通径最小为DN6，固定式球阀公称通径最小为DN50。经考证，各厂家
10全焊接固定球阀的设计与计算-陆培文
全焊接固定球阀的设计与计算 陆培文 （原北京市阀门总厂） 根据GB/T 19672-2005、GB/T 20173-2006和美国石油学会标准API 6D-2008、国际标准化组织标准ISO14313:2007标准规定。固定球球阀为双阀座阀门、对于双阀座阀门分：单向密封、双向密封、双阀座双向密封、双阀座一个阀座单向密封一个阀座双向密封，双截断-泄放阀，如图1所示。 单向密封阀门——设计在一个方向密封 的阀门。 双向密封阀门——设计在两个方向都能 密封的阀门。 双隔离-泄放阀DIB-1(双阀座双向密 封)——双阀座、每个阀座均能达到双向密封。 双隔离-泄放阀DIB-2（双阀座一个阀座单 向密封一个阀座双向密封）——双阀座，一个 为单方向密封阀座，一个为两个方向都能密封 的阀座。 双截断-泄放阀DBB——在关闭位置时， 具有双密封副的阀门，当两密封副间的体腔通 大气或排空时，阀门体腔两端的介质流动应被 切断。 标准还要求密封试验时，应为进口端阀座 密封。图1 固定球球阀阀座密封分类 1 全焊接固定球球阀通道直径的确定 在设计计算全焊接固定球球阀时，首先要确定阀体的通道直径，以便作为其他部位计算的基础。球体通到底最小直径要符合相应标准的规定。设计国标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合GB/T 19672-2005《管线阀门技术条件》或GB/T20173-2006《石油、天然气工业—管线输送系统—管线阀门》标准规定。设计美标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合API6D-2008/ISO14313:2007《石油、天然气工业—管道输送系统—管道阀门》标准规定。对于全焊接缩径固定球球阀，标准规定对于公称尺寸≤DN300(NPS12)的球阀，球阀公称尺寸的孔径缩小一个规格，按标准规定内径；对于公称尺寸DN350（NPS14）～DN600(NPS24)的球阀，球阀的公称尺寸的孔径缩小两个规格，按标准规定的内径尺寸；对于公称尺寸＞DN600(NPS24)的球阀，应和用户商定。对于没有标准规定的全焊接球阀，通常球体通道的截面积应不小于管道额定截面积的60%，设计成缩径形式，这样可以减小球阀的结构，减轻重量，减小阀座密封面上的作用力和启、闭转矩。一般采用球阀公称尺寸DN与球体通道直径之比等于0.78。此时，球阀的阻力不会过大。 2 球体半径的确定
Q球阀设计计算说明书
目录 阀体壁厚验算 (1) 密封面比压验算 (2) 阀杆总转矩及圆周力 (3) 阀杆头部强度验算 (5) 中法兰螺栓强度验算 (6) 阀体中法兰强度验算 (9) 参考资料 1、API 6D………………………………………………………………管道阀门 2、ASME B16.34…………………………………阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门 3、ASME B16.5…………………………………管道法兰和法兰管件—NPS1/2~NPS24 4、机械工业出版社………………………………………《阀门设计手册》 5、机械工业出版社………………………………………《实用阀门设计手册》 6、ASME 第二卷 D篇………………………………………锅炉及压力容器规范材料规范 7、ASME VIII第一册………………………………………压力容器建造规则 8、机械工业出版社………………………………………《阀门设计入门与精通》 说明 1、以公称压力作为计算压力 2、对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整整 数，已具裕度 3、涉及的材料许用应力值按-29～200℃时选取 4、适用介质为水、油、气等介质 5、不考虑地震载荷、风载荷等自然因数 6、瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍 7、管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力
简 图 零件名称 阀 座 材料牌号 PTFE 计算内容 密封面比压验算 根 据 《实用阀门设计手册》 序号 计算数据名称 符号 公 式 数 值 单位 1 密封面外径 D MW 设计给定 119 mm 2 密封面内径 D MN 设计给定 108 mm 3 密封面宽度 bm 设计给定 5.5 mm 4 计算压力 P PN 设计给定 2.0 MPa 5 密封面必须比压 q MF 查手册表3-13 4.85 MPa 6 密封面计算比压 q ()4() MW MN MW MN D D P D D +- 10.318 MPa 7 密封面许用比压 [q] 查手册表4-66（阀门设计手册Pg428） 15 MPa 结论： 〔q 〕≥q ≥q MF 合格
全焊接球阀设计计算书2014.8.22
12＂Q367F400Lb 全焊接球阀设计计算书 1 弹簧预紧力设计 1.1 弹簧最小预计力F YJ a F YJ a=（π/4）*( D MW2-D MN2)* q YJ =0.785*(3262-3202) *1.5=4564N 式中： q YJ-最小预紧比压，q YJ取1.5MPa； D MW-密封圈外径，设计给定326mm; D MN-密封圈内径，设计给定320mm。 1.2自泄压阀座超压推力F OP F OP=（π/4）*0.33*P*( D HW2-D MP2)=0.785*2.2*(3302-3232)=7894N 式中： P-最大工作压力，设计给定压力等级是400Lb，取MAP@38℃=6.8MPa; D HW-阀座支撑圈外径，设计给定330mm; D MP-密封面平均直径，D MP=0.5*(D MW+D MN)= 0.5*(326+320)=323mm; 1.3判定 弹簧预紧力设计既要满足阀座低压密封要求，也不能使阀座丧失自泄压功能，即：F YJ a≤F YJ≤F OP 式中：F YJ-弹簧设计的预紧力，设计给定为6720N 显然4564＜6720＜7894，满足要求，故弹簧预紧力设计合格！ 2密封面的比压设计 2.1设计比压q q=（F MJ+F YJ）/[(π/4)*(D MW2-D MN2)] =(24400+6720)/[0.785*（3262-3202）]=10.2MPa 式中： F MJ-介质水平密封力， F MJ =π/4*(D HW2-D MP2)*P=0.785*（3302-3232）*6.8=24400N 2.2必须比压q b q b=m*((a+cp/√b))=1.4*(1.8+0.9*6.8)/√3)=6.44 MPa 式中： m-与流体性质相关的系数，根据设计给定的介质和温度选取m=1.4 ；
固定球阀扭矩计算
固定球阀扭矩和比压计算 阀前阀座密封的固定球阀的扭矩计算 总扭矩M：M=M m+M t+M u+M c （N·mm） 式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）； M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）； M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）； M c—轴承的摩擦扭矩（N·mm）； （1）M m的计算 M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ; Q—固定球阀的密封力（N）,Q=(Q MJ-Q J)+2Q1-Q2； Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）,Q MJ=πp(d12-D12)/4; d1—浮动支座外径(mm)； D1—浮动支座内径，近似等于阀座密封圈内径(mm)； P—流体压力（MPa）； Q J—流体静压力在阀座密封面余隙中的作用力（N）,Q J=πP J (D22-D12)/4; P J—余隙中的平均压力，当余隙中压力呈线性分布时，可近似地取P J=P/2 （N）; D2—阀座密封圈外径(mm)； Q1—预紧密封力（N）,Q1=πq min (D22-D12)/4； q min—预紧所必需的最小比压，q min=0.1P (MPa),并应保证q min≥2MPa，弹性元件应根据Q1值的大小进行设计； Q2—阀座滑动的摩擦力（N）； Q2=πd1（0.33+0.92μ0d0P） d0—阀座O型圈的横截面直径（mm）； μ0—橡胶对金属的摩擦系数，μ0=0.3～0.4；有润滑时，μ0=0.15； R—球体半径(mm)； φ—密封面对中心斜角（°）； μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08； 尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37； （2）M t的计算 M t=M t1+ M t2 M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩 M t1=0.6πμt Zhd T2P(N.mm) Z—填料个数；
球阀的设计与计算
球阀的设计与计算 一、球阀的设计 1.1 设计输入 即设计任务书。应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 1.2 确定阀门的主体材料和密封圈材料 1.3 确定阀门承压件的制造工艺方法 1.4 确定阀门的总体结构型式 1. 对阀门结构的确定: 一般如果压力不高,DN ≤150时,可优先采用浮动式结构,其优点是:结构简单 如果浮动球式结构满足不了需要时,应采用固定式结构或其它结构型式(如半球、撑开式…) 2. 对密封的材料的确定 由于球阀的使用受温度的影响很大,因此,密封的材料的选定很关键： ① 对使用温度≤300℃时,密封面材料可选择塑料类材料(如聚四氟乙烯、增强聚四氟乙烯、尼龙、对位聚苯) ② 当使用温度超过300℃.或者介质代颗粒状时,密封面材料应选金属密封。 3．对球阀使用要求的确定 主要确定,球阀是否具有防火.防静电要求 4．对阀体型式确定 由于球阀公称通径适用的范围很广,其阀体型式也较为多样,一般分为以下三种： ① 整体式阀体 一般用于DN ≤50的小通径阀门,此时,其材料多用棒材或厚壁管材直接加工而来,而对口径较大时,多采用二体式、三体式或全焊接结构 ② 二体式结构由左右不对称的二个阀体组成，多采用铸造工艺方法 ③ 三体式结构由主阀体和左右对称的二个阀体组成,可采用铸造或锻造工艺方法 5．阀门通道数量(直通、三通、四通…) 6．选择弹性元件的形式 1.5 确定阀门的结构长度和连接尺寸 1.6 确定球体通道直径d 球体通道直径应根据阀门在管道系统中的用途和性质决定，并要符合相关的设计标准或用户要求。 球体通道直径分为不缩径和缩径二种： 不缩径：d 等于相关标准规定的阀体通道直径 缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。 1.7 确定球体直径 球体半径一般按R=（0.75～0.95）d 计算 对小口径R 取相对大值，反之取较小值 为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面，选定球径后，须按下式校核 min D =mm ），应满足D ＞min D
球阀的设计与计算
球阀的设计与计算 一、球阀的设计 1.1 设计输入 即设计任务书。应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 1.2 确定阀门的主体材料和密封圈材料 1.3 确定阀门承压件的制造工艺方法 1.4 确定阀门的总体结构型式 1. 对阀门结构的确定: 一般如果压力不高,DN ≤150时,可优先采用浮动式结构,其优点是:结构简单 如果浮动球式结构满足不了需要时,应采用固定式结构或其它结构型式(如半球、撑开式…) 2. 对密封的材料的确定 由于球阀的使用受温度的影响很大,因此,密封的材料的选定很关键： ① 对使用温度≤300℃时,密封面材料可选择塑料类材料(如聚四氟乙烯、增强聚四氟乙烯、尼龙、对位聚苯) ② 当使用温度超过300℃.或者介质代颗粒状时,密封面材料应选金属密封。 3．对球阀使用要求的确定 主要确定,球阀是否具有防火.防静电要求 4．对阀体型式确定 由于球阀公称通径适用的范围很广,其阀体型式也较为多样,一般分为以下三种： ① 整体式阀体 一般用于DN ≤50的小通径阀门,此时,其材料多用棒材或厚壁管材直接加工击来,而对口径较大时,多采用二体式、三体式或全焊接结构 ② 二体式结构由左右不对称的二个阀体组成，多采用铸造工艺方法 ③ 三体式结构由主阀体和左右对称的二个阀体组成,可采用铸造或锻造工艺方法 5．阀门通道数量(直通、三通、四通…) 6．选择弹性元件的形式 1.5 确定阀门的结构长度和连接尺寸 1.6 确定球体通道直径d 球体通道直径应根据阀门在管道系统中的用途和性质决定，并要符合相关的设计标准或用户要求。 球体通道直径分为不缩径和缩径二种： 不缩径：d 等于相关标准规定的阀体通道直径 缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。 1.7 确定球体直径 球体半径一般按R=（0.75～0.95）d 计算 对小口径R 取相对大值，反之取较小值 为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面，选定球径后，须按下式校核 min D = mm ），应满足D ＞m in D