球閥屬于回轉式切斷閥門，核心元件為帶有貫通通孔的球形閥芯，通過閥桿帶動閥芯做90°旋轉，實現流體通路的開啟、關閉，部分結構類型可實現流量調節。當球體通孔與管道軸線重合時閥門全開；球體無孔側壁擋住流道時閥門關閉，可實現介質切斷、介質流向分配、流量調節。

發展歷史

球閥雛形最早誕生于19世紀，早期為簡易金屬球塞結構，密封性能差，僅能應用于低壓工況，未能大規模推廣。 20世紀40年代，聚四氟乙烯（PTFE）高分子密封材料問世，軟密封球閥的密封難題被突破，球閥正式進入工業化應用階段。 1950至1970年，金屬硬密封球閥研發成功，突破溫度、壓力限制，可適配高溫、高壓工況，拓展在油氣、化工領域使用。 1980年之后，全焊接管線球閥、V型調節球閥、多通球閥等衍生產品陸續實現量產。伴隨工業自動化發展，氣動球閥、電動球閥大量配套自控系統，球閥現已成為石油、化工、能源行業主流自控閥門。

執行標準

國內標準

GB/T 12224 鋼制閥門 一般要求 GB/T 12221 金屬閥門 結構長度 GB/T 21465 閥門術語 GB/T 12237 石油、天然氣工業用螺柱連接閥蓋的鋼制球閥 GB/T 30818 石油和天然氣工業用全焊接球閥 GB/T 26480 閥門的檢驗與試驗

國際標準

API 6D 管線球閥 API 607 球閥防火測試規范 ASME B16.34 閥門壓力-溫度額定值 ISO 17292 石油天然氣工業金屬球閥標準

工作原理

球閥核心部件包含球體閥芯、閥座、閥桿、閥體、驅動機構。閥桿與球體閥芯剛性連接，手輪或執行器驅動閥桿旋轉90°：

1. 全開狀態：球體通孔軸線與管道通道對齊，介質直通，流阻極低；
2. 全關狀態：球體實心側壁壓緊閥座，阻斷介質流動；
3. V型球閥：閥芯帶有V形切口，可在0~90°區間任意定位，實現連續流量調節。 密封原理：軟密封球閥依靠彈性密封墊受壓形變貼合球面；金屬硬密封球閥依靠高精度研磨的金屬密封面相互貼合實現密封。

產品特點

優點

1. 啟閉快速，僅需90°旋轉，操作簡便；
2. 直通式流道，流體阻力小，壓力損失低；
3. 密封性能優異，軟密封結構可達到零泄漏；
4. 結構緊湊，體積小、自重輕，節省安裝空間；
5. 支持雙向密封，介質可雙向流通；
6. 適配自動化改造，可配套氣動、電動執行器，實現遠程控制。

缺點

1. 軟密封球閥受高分子材料限制，耐溫上限低，高溫環境密封件易老化損壞；
2. 大口徑、高壓硬密封球閥制造成本較高；
3. 介質含硬質固體顆粒時，容易劃傷球體與閥座密封面，造成泄漏；
4. 常規浮動球球閥在大口徑高壓工況下，球體受介質推力大，啟閉力矩增大。

應用范圍

適用于液體、氣體、蒸汽等介質的通斷切斷作業；V型球閥可用于流量比例調節。驅動形式支持手動、氣動、電動；產品類型包含浮動球球閥、固定球球閥、V型調節球閥、三通/四通球閥、全焊接管線球閥。

應用領域

石油天然氣長輸管線、煉油廠、化工、煤化工、火力發電廠、城市供熱管網、水處理工程、食品醫藥、船舶造船、冶金行業、LNG低溫工程、城市燃氣輸送、建筑給排水系統。

性能參數表

氣動球閥專項參數

• 氣源工作壓力：0.4～0.7MPa
• 動作類型：雙作用、單作用（彈簧復位，故障安全型）
• 外殼防護等級：IP65
• 防爆等級：Ex d II BT4 / Ex d II CT6（防爆款）
• 可選附件：電磁閥、閥位限位開關、閥門定位器（調節型）、空氣過濾減壓閥

電動球閥專項參數

• 供電電源：AC220V / AC380V / DC24V
• 防護等級：IP65、IP67
• 防爆等級：Ex d II BT4 / Ex d II CT6
• 控制信號：開關信號（開關型）；4-20mA模擬量（調節型）
• 反饋信號：閥位位置反饋
• 啟閉時長：數秒至數十秒，隨口徑、執行器規格變化

產品總結

球閥是90°回轉式閥門，依靠球形閥芯旋轉完成管路通斷，基礎結構分為浮動球與固定球兩類。軟密封球閥適用于常溫低壓工況，可實現零泄漏；金屬硬密封球閥可耐受高溫高壓、深冷LNG等嚴苛工況。球閥核心優勢是啟閉快、流阻小、雙向密封，既可手動現場操作，也可搭載氣動、電動執行機構實現遠程自動化控制，V型球閥還可用于流量調節。選型時重點考量介質內固體顆粒含量、工況溫度壓力等級、密封材質以及驅動形式；含有硬質顆粒的介質，不推薦選用軟密封球閥，避免密封面磨損造成介質泄漏。