球阀是由旋转演变而来它是启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90度实现开启和关闭的目的。球

阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球

阀不仅结构简单密封性能良好，在一定的公称通径范围内体积较小、重量轻材料耗用少、安装尺寸小，并且驱

动力矩小操作简便、容易实现快速启闭，是近几十年发展最快的阀门品种之一。球阀的使用非常广泛使用产品

和数量不断扩大并向高温高压、大口径、高密封性能、长寿命、优良的调节性能及一阀多功能方向发展，其可

靠性及其他性能指标均达到较高的水平，并且一部分取代的闸阀、截止阀、节流阀。随着球阀技术的进步在可

以预见的短时间内特别是在石油、天然气管线上、炼油裂解装置上以及核工业上将更广泛的应用。

球阀优点：

1、具有最低的流阻（实际上为0）。

2、因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中。

3、在较大的压力和温度范围内能实现完全密封。

4、可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05～0.1s以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀

门时操作无冲击。

5、球形关闭件能在位置上自动定位。

6、工作介质在双面上密封可靠。

7、在全开和全闭时球体和阀体的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀。

8、结构紧凑、重量轻，可以认为它使用于低温介质系统的最合理的阀门结构。

9、阀体对称尤其是焊接阀体结构能很好的承受来自管道的压力。

10、关闭件能承受关闭时的高压差。

11、使用寿命长，可埋在地下使阀门内件不受侵蚀。

球阀的密封性能：球阀最主要的阀体密封圈材料是聚四氟乙烯（PTFE），它对所有的化学物质都是惰性的，且

具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能良好的综合特点。但聚四氟乙烯的物理特

性包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良热传导性，要求阀体的密封设计要围绕这些特性进行。阀座的

密封材料包括填充聚四氟乙烯、尼龙和其他许多材料。但是当密封材料变硬时密封的可靠性就受到破坏，特别

是低压差的情况下。此外向丁晴橡胶这样的合成橡胶也可以作为阀座的密封材料。但它所使用的介质和使用的

温度范围受到限制。为了满足高温、高压、强冲蚀、长寿命等工业应用的使用要求，近十年来金属密封球阀得

到广泛的发展尤其在工业发达国家。如美国、意大利、西班牙、德国、荷兰等，对球阀结构的不断改进，出现

的全焊接阀体直埋式球阀、升降式球阀使球阀在长输管线、炼油装置等工业领域的应用越来越广泛。

球阀的密封圈材料的选择：

增强四氟（RPTEF）：密封性好，摩擦系数低，有好了自润滑性能，启闭扭矩低，使用温度小于180℃。

聚甲醛（Delin）：强度高，密封性好使用温度小于85℃。

尼龙（Nylon）：强度比增强四氟高，比旦林低，使用温度小于120℃。

德勿龙（Devlon）：强度比尼龙高，使用温度小于200℃。

聚醚醚酮（PEEK）：强度高，耐温高，密封性好。使用温度小于250℃。

金属密封;球体表面喷焊钴铬钨合金，阀座密封面堆焊镍基合金，介质适用性大使用温度小于250℃。

球阀适用场合：由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料，因此它的使用温度受到其限制。

球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下与塑料阀座之间相互压紧来完成的（浮动式球阀）。阀座密封圈

在一定的接触压力作用下，局部区域发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度保证球阀

的密封性能。

又由于球阀阀座的密封圈采用塑料制成，故在选择球阀的结构和性能上要考虑球阀的耐火和防火性，特别是在

石油、化工、冶金等部门，在易燃易爆介质的设备和管路系统中使用球阀，更要注意耐火与防火。

通常在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速（1/4转启闭）、高压截止（压差大）

、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗透、操作力矩小、流体阻力下的管路系统中推荐使用球阀，也可

适用于轻型结构、低压截止（压差小）、腐蚀性介质的管路系统中。

在低温（深冷）装置和管路系统中也可选用球阀

在冶金行业的氧气管路系统中需使用经过严格脱脂的球阀，在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时

需使用全通径焊接式球阀。

在要求具有调节性能时，需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中

工作温度在200℃以上的管路系统中可选用金属对金属密封的球阀。

球阀的选用原则：

1、石油、天然气的主管线、需要清扫管线的，又需要埋设在地下的选用全通径结构的球阀；埋设在地上的选

择全通径焊接连接或法兰连接的球阀；支管选用法兰连接、焊接连接、全通径或缩径的球阀。

2、成品油的输送管线和贮存设备选用法兰连接球阀。

3、城市煤气和天然气的管路上选用法兰连接和内螺纹连接的浮动球阀。

4、冶金系统中的氧气管路系统中宜选用经过严格脱脂处理法兰连接的固定球球阀。

5、低温介质的管路系统和装置上宜选用加上阀盖的低温球阀。

6、炼油装置的催化裂化装置的管路系统上可选用升降杆式球阀。

7、化工系统的酸碱等腐蚀性介质的装置和管路系统中宜选用奥氏体不锈钢制造的聚四氟乙烯为阀座密封圈的

全不锈钢球阀。

8冶金系统、电力系统、石化装置、城市供热系统的高温介质的管路系统或装置上可选用金属对金属密封球阀。

9、需要进行流量调节时可选用蜗轮蜗杆传动的、气动或电动的带V形开口的调节球阀。

球阀主要结构特点：球阀主要由阀体、球体、阀座、阀杆及传动装置等组成：

1、根据阀体通道形式，球阀可分为直通球阀、三通球阀及四通球阀。阀体结构有整体式、两开式及三开式三种。

整体式阀体一般用于较小口径的球阀，两开及三开式主要适用于中、大口径球阀。

2、球体是球阀的启闭件，其密封面是球体表面。球体便面精度要求较高，粗糙度要求较低。

直通球阀球体上的通道是直通式的；三通球阀的球体通道有L形和T形两种。其分配形式与旋塞阀相同。根据球

体在阀体内的固定方式，球阀可分为浮动式球阀和固定式球阀两种。

①浮动式球阀：它的球体是可以浮动了，在介质压力作用下被压紧到出口侧的密封面使其密封。这种结构简单，

单侧密封密封性能好，单密封承受力大故启闭力大一般适用于中低压，中小口径的阀门（DN≤200MM）.

②固定式球阀：它的球体是轴固定的，只能转动不能产生水平移动。为保证其密封性能它必须有能够产生推力

的浮动阀座使密封圈压紧在球体。这种结构复杂，外形尺寸大启闭力矩小适用于高压大口径球阀（DN≥200）.

3、阀杆下端与球体活动连接，可带动球体转动。球体的启闭件根据压力、口径大小选用扳手或采用气动、液

动、电动或各种联动传动。

球阀的主要标准：

1、  美国标准：

API 608 《法兰、螺纹和焊接连接的金属球阀》

API 6D 《管线阀门》

API 6A 《井口装置与采油树》

API 607 《转1/4周软阀座阀门的耐火试验》

API 6FA 《阀门耐火试验规范》

AISI/AWWA 《6英寸至48英寸球阀》

MSS SP-72 《法兰和对焊连接的一般用球阀》

2、  中国标准：

GB/T 12237 《法兰和对焊接连接的钢制球阀》

GB/T 19672 《管线阀门技术要求》

GB/T 15185 《铁制和铜制球阀》

JB/T 7745  《管线球阀》

JB/T 6899  《阀门的耐火试验》

3、  其他标准：

ISO/EN/BS 17292 《石油、石化及相关工业用金属阀门》

BS 5351 《石油、石化及相关工业用金属阀门》

ISO 5211 《部分阀门转阀门驱动装置的连接》