滑板切断阀与球阀相比具有的结构优势

一、滑板切断阀与球阀相比具有的结构优势对比

滑板切断阀是近来年出现的一种新型的阀门结构（重庆川武仪表有限公司研发），它不仅继承了球阀的优点，摒弃其缺点，更是一种把工艺盲板阀的直行程动作，和球阀的浮动阀座，结合起来的一种新型阀门结构。阀板与阀座采用隐藏面密封结构，并且经过硬化研磨至镜面，实现了金属硬密封ANSI B16.5 VI级及以上密封性能。密封性能好，操作力小，具有球阀无法比拟的超强切断剪切能力。在煤气化装置粉料输送，低压灰水，锁斗排渣程控场合；高压闪蒸场合；烯烃装置的急冷水场合；PDS场合和多晶硅粉料输送场合等都获得了比球阀更好的使用效果及更长使用寿命。代表性的阀门结构如下图所示：

滑板切断阀与球阀相比具有如下结构优势：

1、滑板阀具有超强的自洁和剪切能力，即使在液固、气固、结晶和结焦工况场合使用，亦不担心阀门因杂质造成阀门启闭卡阻、关闭不严的情况。

滑板阀动作原理示意图 球阀动作原理示意图

从阀门启闭原理图可知，滑板切断阀的启闭方向与介质流道垂直，且阀板与阀座严密贴合相对运动，启闭时产生强有力的剪切作用，启闭剪切角度为90°，可直接剪断介质颗粒或结垢物而不损伤阀门密封面。而球阀在阀芯在旋转时，与阀座的剪切角度小于等于45°，剪切力弱，而且球芯还容易被坚硬的颗粒物挤压划伤，从而导致密封面失效而泄漏。

2、滑板阀的密封面使用寿命更长。

(1) 滑板切断阀采用金属面密封结构，且密封面还经过严格的硬化处理，表面硬度可达HRC70以上。密封面经过机械研磨、人工研磨和人工对研磨的多到工序加工至镜面，表面粗糙度控制在0.2um以下，可轻松实现 ANSI B16.5 VI级及以上泄漏等级。而真正达到ANSI B16.5 VI级的球阀大多采用软密封结构，即使采用金属密封，不仅加工难度极高，而且价格非常昂贵。

(2) 如下图所示的滑板切断阀和球阀的密封结构示意图可知，滑板切断阀的阀板与阀座的接触密封面宽度大于等于20mm，而球阀的接触密封面宽度小于等于0.3mm。接触密封面越宽，在相同口径和介质压力下，接触面上的金属局部变形越小，当阀门在启闭时，密封面不会因为局部变形过大造成密封面被拉伤可能性越小。所以滑板阀密封面的使用寿命比球阀更长，且更适合用于高温、高压差场合。

滑板切断阀密封面结构示意图 球阀密封面结构示意图

3、滑板切断阀的阀杆更不容易折断。

如下图所示的滑板切断阀和球阀的阀杆受力图。可知，滑板切断阀的阀杆在阀门启闭时仅受拉压力，而球阀的阀杆受扭应力。从材料力学性能的角度来说，相同尺寸材料的抗拉强度是抗扭强度的3倍以上。

4、在固含量较高的液固、气固和粉料场合，滑板切断阀的阀内腔与介质流道完全分隔，阀门开度处于任何位置均不相连（如下图所示）。介质颗粒物不会进入到阀内腔卡阻滑板切断阀的正常启闭。而球阀的阀内腔在阀门启闭过程中是与介质流道相连的，当阀门启闭时，介质颗粒物进入球阀的阀内腔，当阀门完全开启或关闭时，介质颗粒物被封闭在阀内腔，当阀门再次打开时，沉积的颗粒物不仅会阻碍阀门的正常启闭，而且会划伤密封面。

二、滑板切断阀替换球阀成功案例分享

使用装置：壳牌炉

安装位置：煤粉锁斗泄压阀

公称口径：DN300

公称压力：600LB

工作介质：煤粉+CO2

工作位号：12XV-0122

工作压差：5.0MPa

工作温度：70℃

滑板阀安装时间：2015年6月，如上图所示。

原球阀存在问题：冲刷磨损和内漏等问题不得不经常维修/更换阀门，即使采用进口球阀最长使用寿命也不超过9个月，一般3-6个月就必须检修或更换。

自安装滑板切断阀到第一次检修（检修时间2019年9月），阀门的使用寿命长达4年以上。通过对阀门的拆解检查，阀门密封面光亮如新，如下图所示。

使用4年后的滑板切断阀密封面

三、结束语

滑板切断阀不仅具有关闭严密的优点，还具有剪切能力。在液固、气固、粉料和颗粒纤维介质使用过程中具有优异的表现。滑板阀使用较宽的面密封结构，使得持久密封性能优于球阀。