电动陶瓷球阀

1．概述 球阀具有流阻小、开关迅速方便和密封性 能好等优点，应用十分广泛。据统计，球阀的需 求堵每年以8%~12％的比例递增。金属类球阀产量大，需求也大，但使用在特 殊工况中的阀门主要依牧进口．金属内衬撅塑 料球阀近年来发展迅速，在强腐蚀性介质及压 力小和温度低的场合应用广泛，但因存在内衬 抗药性差、易老化、表面易起泡和压力有一定真 空度时易剥落等缺陷．使应用受到限制。金属内 衬陶瓷球阀具有耐强腐蚀，耐磨损，耐冲蚀和密 封性能好等优点。在日本，70年代中期就开始 批虽生产陶瓷球阀，最大规格可达D刃500mm, PN6.4MrPa，美国、德国、澳大利亚、意大利和芬 兰等国近年也批量生产。在国外，陶瓷球阀用量 越来越大，因而受到各制造厂家的关注。陶瓷球 阀是我国“863”攻关项目，深圳南玻集团结构陶 瓷公司现已批且生产。该产品在强腐蚀性介质 的磷酸、一抓醋酸、浓盐酸、纯澳装置上，及要求 耐腐蚀和高耐磨性的城市供热装置中的除渣系 统和聚丙烯装丑上，要求耐高温的锅炉热油系 统等使用，性能良好。 2．球阀密封副型式及特点 金属球阀密封副主要有软密封和硬密封两 种型式。软密封阀座采用增强聚四氟乙烯，因而 密封性能好，但不能用于高温和含颗粒介质的 工况。金属硬密封阀座材料主要有硬质合金和 碳纤维两种，虽然金属硬密封可用于高沮和带 城粒、纤维等介质的场合，但是由于球和阀座密 封面硬度一般为HRC《60，开启扭矩大，密封 面易擦伤，因而寿命较短，而且金属硬密封普遍 存在密封性差等问题，不能满足使用的需要。 3．陶瓷材料及选择 陶瓷材料种类很多，性能各异，在设计中应 根据陶瓷件的主要作用进行选材。如球阀的球 体在开关过程中受扭应力较大，应选用高强度 及高韧性的部分稳定氧化错Psz(zr0:+Y,0，、 zro:+Mgo、Z旧：+CeO:)．国外p月陶瓷钢。阀座 及内衬可选用ZTA(zro:+AI:o,)．采用陶瓷材 料还应根据介质和温度的不同有所变化，国外 一些公司球体有用cao+PSz或M80+Psz，还 有SIC或Si,N.，结构陶瓷材料不仅有较好的机 械性能（表），而且热导率小，隔热性能良好，热 膨胀系数也与金属接近。另外，结构陶份．[I有良 好的耐强腐蚀性和对序性，侧此．泪途厂泛。 4．结构设针 在结构设计中，为避免结构陶瓷易脆的弱 点．形状要简单，角部要采用大圆角，以避免应 力集中．陶瓷上尽可能不施加拉伸应力和弯曲 应力，可施加压缩应力．另外，可进行自由膨胀 时，也主要考虑压缩应力。还应注意陶瓷与增强 材料（金属等）接合部位热膨胀的差别，及设备 本身的功能和陶瓷加工工艺的特点。陶瓷球结 构型式如图，图a主要用于低压球阀，图b主要 用于中高压球阀。澳大利亚的NIIcra公司主要 采用图a型式，日本的帅cn以公司采用图b型 式．而芬兰的Neles一Jamcsbury公司采用球体 凸出外六角型式（图c）或凹下内六角型式等。 由于图a和b模具简单，压制烧结工艺质量易 保证，加工容易，故应用较并遍。 5．结论 陶瓷球阀由于采用了内衬超性能结构陶 瓷，使得陶瓷球阀在耐高温、耐磨损、耐腐蚀及 调节料浆流量等方面的性能达到了金属制阀门 难以满足的程度，拓宽了球阀的应用领域，是价 格昂贵的蒙乃尔合金、钦合金和哈氏合金等阀 的理想替代品．寿命普遍提高2~4倍。陶瓷构 件也可用于安全阀的阀座和阀瓣．节流阀的阀 座和阀瓣，硫水阀的浮球等。随着结构陶瓷本身 机械性能的不断提高和结构设计的进一步优 化，陶瓷阀门将被大t地运用在石化、制药和造 纸等行业，更好地为国民经济服务。