管线用球阀
管线球阀的的结构性能特点
球阀因为结构简单，操作快捷，密封性能好，使用维修方便而成为发展最快的阀门品种，不论是工业管道上，还是民用管道上，都广泛使用，特别是在长输管线上，球阀用量最大。由于这种阀门是全通径、低流阻，十分适宜作长输管线用阀，所以通常取代管线闸阀和旋塞阀。
管线球阀的制造标准和特殊要求
球阀的设计制造标准： GB/T12237《通用阀门-法兰和对焊连接钢制球阀》、JB/T7745《管线球阀》，国外工业标准有API6D、API608。试验标准： GB/T13927《通用阀门-压力试验》、JB/T6899《阀门的耐火试验》，国外标准为API598、API6D、 API6FA。作为这样的易燃易爆的介质，在使用中对天燃气用球阀提出了一些严格的要求，为了使用安全，以人为本，这些要求是必要的，我们在阀门的设计制造中必须遵守。
a.阀杆防脱钩结构
过去有些球阀阀杆的设计是采用从外部插入式结构，此种结构的球阀在工况运行中，阀杆始终承受流体介质的压力，产生使其向外脱出的力。一般是采用填料压盖从上部压紧阀杆轴肩的方式，来防止阀杆脱出。
此外，设置压盖填料也是防止阀杆处产生渗漏，由于阀杆的作用，也会使填料产生磨损，发生渗漏，在这种情况下，一般是用添加填料的方法来解决。
为了防止填料压盖的螺栓破损失效，造成阀杆飞出，危及操作者，流体介质大量喷出，导致重大事故。因此在设计上应严格按标准的特殊要求，采用阀杆从本体内向外穿出的结构（如图3），此结构具有在发生火灾填料烧失的情况下，也能防止产生较大泄漏的功能。这是因为流体介质压力作用，阀杆凸肩上平面与本体填料函凸台下平面间自动实现金属硬密封，从而保证了使用安全可靠。
b.防静电结构
球阀的阀座一般采用聚四氟乙烯（F4）等氟塑料。由于F4材料具有自润滑性、磨损小，密封性能好，故使用寿命长。确保了球阀的密封性，提高了维修的简便性。但在另一方面，由于这些非导电材料，在高温、高速气体介质和高绝缘性等介质自身摩擦或开关球阀的球体与阀座接触摩擦的状态下，就会产生静电。如果压盖填料和阀杆轴套同为树脂材料，那么阀杆和球体等就相当于在本体内被绝缘体包围起来。如果流体是酸、碱、水等导电介质，所产生的静电可以通过流体→管道→管路支架的途径向地面放电，但对于气体或石油这种非导电流体介质，阀体、球体等就要带电，如形不成放电回路，就会产生电火花。此时对于易燃易爆的气体，石油产品和天燃气等流体介质而言，即使是微弱的放电火花亦可将其引燃，前面我们了解到煤气、天燃气一遇火星便可引起燃烧爆炸，后果不堪设想。为避免这种现象的发生，及时释放静电，故在阀杆中设弹簧针，这样就使阀体与阀杆及球体之间形成导电回路，当产生静电时，就能够使静电通过球体→阀杆→阀体→管道→管路支架的途经流向大地，保证在24VDC下，电阻值＜10欧姆，防止电火花的产生。这种带防静电装置的结构被一些重要工程所采用，如输油管线球阀、输气管线。在煤气管道上，如储气罐、主管线、重要支线管路上都应安装这样结构的球阀。
c.防火自密封结构
因为球阀的阀座、填料、垫片和衬套是采用聚四氟乙烯（F4）等树脂材料，一旦发生火灾，阀门在高温下，这些塑料零件就会烧失，丧失阀门应有密封的功能，产生流体介质泄漏。为避免火灾阀门失效现象的发生，要求球阀应具有在火灾状态下也能满足流体密封的结构。为此，这种结构的球阀，具有防火自密封的功能。
结构原理：阀座采用双道密封（软密封和金属密封），在正常工作条件下，用软密封（F4）与球构成密封。发生火灾烧失情况，软密封被烧毁而金属密封在介质压力作用下被推进球体吻合构成密封。金属密封一般加工有锥形边缘，能够与球体粘合而密封。即使密封不佳，我们还能通过注射咀向阀座内注射密封脂采取应急强制性密封，达到使用的安全可靠性。阀杆一般也采用聚四氟乙烯（F4）与柔性石墨二道密封，同样在第一道密封失效时，可采用第二道进行密封。从而达到密封的作用，减少损失。这种结构还具有自动泄压功能，前面我们了解天燃气的一些特性，当燃烧温度升高时，阀门内会产生异常升压，导致阀门破裂，如不及时泄压，会产生严重后果。当发生这种情况时，阀座在高压力的推动下，压缩弹簧，推动阀座向后移动，从而释放过高压力，保证阀门的安全可靠的运行。一般要求压缩弹簧的夹持力不应超过阀门压力额定值的1.33倍。如设计有外部压力泄放阀，其口径不得小于DN15，如果球阀的通径比较大，其压力泄放阀的口径应相对较大。
d. 锁紧机构
由于球阀操作简便，只需将手柄旋转90°即可进行开启或关闭。如果将球阀手柄长期置于其上，容易被无关人员搬弄或无意碰撞等原因导致阀门开启或关闭，极易造成事故。前面我们已经看到，天燃气是十分危险的介质，一旦因错误操作，将产生严重后果。因而，根据用户要求，在一些重要的煤气管道上使用的球阀，我们设计有锁闭机构。工程工作人员根据操作规程，将需要长期关闭或开启的阀门锁上，能保证使用安全，万无一失。
