工作原理?

低溫球閥的工作原理與普通球閥基本相同，通過球體繞閥桿的軸線旋轉 90° 實現閥門的開啟和關閉。當球體旋轉至通孔與管道軸線重合時，閥門處于開啟狀態，流體可順利通過；當球體旋轉 90°，球體密封面與閥座緊密貼合，阻斷流體流動，實現截斷功能 。在低溫工況下，由于介質溫度極低，材料會出現收縮、變脆等問題，因此低溫球閥需通過特殊設計保證在低溫下球體與閥座的緊密配合，維持密封性能。部分低溫球閥還具備流量調節功能，通過控制球體的旋轉角度，改變流體的流通面積，實現對流量的**控制。?

三、結構特點?

（一）閥體與閥蓋?

材料選擇：閥體和閥蓋通常采用耐低溫的材料，如奧氏體不銹鋼（304L、316L）、鎳基合金（Inconel 625）等。這些材料在低溫環境下仍能保持良好的韌性和強度，避免發生脆裂。例如，304L 不銹鋼在 - 196℃時仍具有較高的沖擊韌性，能有效防止閥體在低溫下因外力或壓力波動而破裂。?

結構設計：采用長頸閥蓋結構，將填料函與低溫介質隔離，減少低溫對填料的影響，防止填料因低溫變硬、收縮而失去密封性能。長頸部分的長度根據低溫介質的溫度和使用要求確定，一般在 150 - 300mm 之間 。此外，閥體和閥蓋的連接通常采用螺栓連接，并采用特殊的密封墊片，如金屬纏繞墊、柔性石墨墊等，確保連接部位的密封性。?

（二）球體與閥座?

球體：球體一般采用整體鍛造工藝，材料多為奧氏體不銹鋼或經過特殊處理的合金鋼，表面進行硬化處理，提高耐磨性和耐腐蝕性。為減輕重量和降低操作扭矩，部分大口徑低溫球閥采用空心球體設計。同時，球體的加工精度要求極高，表面粗糙度通常控制在 Ra0.8 - Ra1.6μm，以保證與閥座的良好密封。?

閥座：閥座材料需具備優異的低溫性能和密封性能，常見的有聚四氟乙烯（PTFE）、增強聚四氟乙烯（RPTFE）、尼龍等軟質材料，以及司太立合金、碳化鎢等硬質材料。軟密封閥座具有良好的密封性能，可實現零泄漏；硬密封閥座則適用于高溫、高壓和含顆粒介質的工況，具有較高的耐磨性和抗沖刷能力。部分低溫球閥采用雙閥座結構，實現雙向密封，提高閥門的密封可靠性。?

（三）閥桿與密封系統?

閥桿：閥桿材料與閥體一致，采用耐低溫不銹鋼或鎳基合金。為防止閥桿在低溫下出現冷縮導致密封失效，閥桿通常設計有足夠的長度和直徑，并采用梯形螺紋或方頭結構，便于操作和傳遞扭矩。同時，閥桿表面進行鍍硬鉻或氮化處理，提高表面硬度和耐磨性。?

密封系統：包括填料密封和中法蘭密封。填料密封采用多層柔性石墨或聚四氟乙烯填料，通過填料壓蓋壓緊，形成密封。中法蘭密封采用金屬纏繞墊或八角墊，確保閥體與閥蓋之間的密封性。此外，一些低溫球閥還配備有注脂密封系統，在閥門運行過程中可向閥座注入密封脂，增強密封性能，同時起到潤滑作用，降低球體與閥座之間的摩擦。?

（四）驅動裝置?

低溫球閥的驅動裝置包括手動、氣動、電動和液動等多種形式。手動驅動適用于小口徑閥門和操作不頻繁的場合；氣動驅動具有響應速度快、操作簡便的特點，廣泛應用于需要快速啟閉的工況；電動驅動可實現遠程控制和**調節，適用于自動化程度較高的系統；液動驅動則提供較大的輸出扭矩，適用于大口徑、高壓力的低溫球閥 。無論采用何種驅動形式，驅動裝置均需進行低溫防護處理，如采用低溫潤滑油、保溫措施等，確保在低溫環境下正常工作。?

四、性能特點?

（一）優異的低溫性能?

低溫球閥的材料經過嚴格篩選和低溫性能測試，在 - 196℃的**溫環境下，仍能保持良好的力學性能和密封性能，不會出現脆裂、變形等問題，確保閥門在極端低溫工況下安全可靠運行。?

（二）高密封性?

通過精密的球體和閥座加工，以及合理的密封結構設計，低溫球閥可實現雙向密封，密封性能達到或超過國家標準，泄漏量極小。在 LNG 輸送等對密封性要求極高的場合，低溫球閥能夠有效防止介質泄漏，避免造成能源損失和安全隱患。?

（三）低操作扭矩?

采用優化的球體和閥座結構設計，以及特殊的潤滑措施，降低球體與閥座之間的摩擦系數，使閥門的操作扭矩顯著降低。即使在低溫環境下，操作人員也能輕松啟閉閥門，提高工作效率。?

（四）快速啟閉?

氣動和液動低溫球閥具有快速啟閉功能，響應時間短，可在數秒內完成閥門的開啟或關閉動作，適用于緊急切斷和快速調節等工況，能夠有效保障系統的安全運行。?

（五）長使用壽命?

低溫球閥的關鍵部件采用**材料和**制造工藝，具有較高的耐磨性和耐腐蝕性，同時通過合理的結構設計和維護措施，可大大延長閥門的使用壽命，減少維修和更換成本。?