LNG（-162℃）或液氢（-253℃）储运系统中，固定球阀需解决低温脆性、热收缩差异及密封失效问题：阀体材料：ASTMA352LC3低温碳钢（-101℃冲击功≥27J）或奥氏体不锈钢（SS316L）；球体处理：深冷工艺（-196℃×8h）稳定金相组织，减少低温形变；密封系统：主密封采用金属对金属硬密封（表面粗糙度Ra≤0.4μm），次密封填充玻璃纤维增强PTFE（耐温-200℃~+200℃）；测试验证：依据BS6364标准进行-196℃低温循环测试，启闭扭矩波动范围≤±15%。例如，北极YamalLNG项目采用的Class600固定球阀，在-196℃下经2000次启闭后，泄漏率仍低于1×10⁻⁶m³/s。浮动球阀依靠介质压力使球体压向阀座形成密封。江西单片式球阀
固定球阀（Trunnion Mounted Ball Valve）的**特征在于球体通过上下两根刚性支撑轴（Trunnion）固定在阀体内，形成双点机械约束。这种设计将介质压力产生的侧向推力分散至阀体与支撑轴，***降低操作扭矩（较浮动球阀减少40%~60%）。在高压工况（如PN420/Class 2500）下，球体与阀座间通过碟形弹簧预紧力实现初始密封，介质压力进一步强化密封接触应力。例如，某天然气长输管线项目中，DN600固定球阀在9.0 MPa压力下的启闭扭矩*2800 N·m，而同等工况浮动球阀需4800 N·m。根据API 6D标准，固定球阀需通过4倍额定压力的壳体强度测试，确保支撑轴与阀体连接处无塑性变形。
天然气球阀采用全通径浮动球设计，球体在介质压力作用下产生轴向位移，压紧下游阀座形成密封。阀座通常采用尼龙增强PTFE材料，具有优异的耐磨性和低摩擦系数（0.05-0.1）。当阀门开启时，球体通孔与管道完全对齐，流阻系数（Kv值）接近1，压降可忽略不计。关键创新在于双阻塞与排放（DBB）功能，通过阀体底部的排污阀可检测两阀座间的密封性能。根据API 6D标准，Class 600以上球阀需采用固定球结构，通过上下支撑轴分散介质压力，使操作扭矩降低40%。某西气东输项目中，DN300 Class 900球阀在10MPa压力下的泄漏率小于50ppm。
天然气球阀采用浮动球结构，介质压力推动球体压向下游阀座形成密封。阀座采用尼龙增强PTFE材料，确保ANSI VI级密封。全通径设计使流阻系数Kv值达0.98，压降小于0.01MPa。关键创新是双阻塞与排放功能，通过阀体底部排污阀可检测两阀座间密封性能。根据API 6D标准，Class 600以上需采用固定球结构，通过上下支撑轴分散介质压力，操作扭矩降低40%。某西气东输项目DN300球阀在10MPa下泄漏率<50ppm。氧气球阀采用全不锈钢结构，所有部件经脱脂处理（油脂残留<25mg/m²）。特殊设计包括：防静电装置（电阻<10Ω）；铜合金阀座避免机械火花；慢开慢闭机构（启闭时间≥15秒）防止绝热压缩引燃。根据GB/T16912标准，需通过13.8MPa氧气冲击测试。某钢厂DN200球阀经特殊抛光（Ra≤0.4μm）后，着火风险降低90%。球体表面常进行镀铬或喷涂处理以提高耐磨性。
通过计算机模拟优化球体与阀座的接触压力分布，将操作扭矩控制在15N·m以内。采用自润滑轴承材料，摩擦系数降至0.02以下。阀杆采用方榫连接，传动效率达98%。某变电站的GIS设备中，DN50球阀配备力矩*为8N·m的电动执行机构，比常规设计降低40%能耗。阀门启闭时间控制在3-5秒，避免快速操作引发电弧。根据IEC 62271标准，阀门需在-30℃至+80℃温度范围内保持稳定的操作性能。所有与SF6气体接触的表面均需进行特殊处理。先进行喷砂处理（120目氧化铝），然后电解抛光30分钟，***进行48小时钝化处理。关键密封面还需镀覆0.5μm厚的金层，使表面能降至18dyn/cm以下。某制造商的测试数据显示，经过这种处理的球阀内部气体分解物含量降低90%。阀门装配在Class 100洁净室内进行，确保无颗粒污染。**终产品需通过SEMI F57标准的洁净度检测。石墨填料可承受400℃以上的高温。江西单片式球阀
全通径球阀，大流量输送无压力，工业流程更高效。江西单片式球阀
为防止高压介质推动阀杆意外弹出，球阀采用阶梯式阀杆（Step Shaft）与倒密封结构：阀杆下部加工凸肩（Shoulder），与阀盖内台阶配合，承受介质推力；阀杆上部设置倒密封面（如石墨填料+PTFE Backup Ring），在阀门全开时形成二次密封；按API 607标准，防喷出结构需通过4倍额定压力测试，确保阀杆在填料失效时仍被有效约束。三片式球阀（Three-Piece Ball Valve）由左右阀体和中体组成，螺栓连接处设置缠绕垫片（Spiral Wound Gasket）密封。其结构优势在于：可拆卸中体，直接更换阀座或球体，无需拆除管道；中体厚度可调节，适配不同长度球体，提高备件通用性；根据ASME B16.34标准，三片式阀体需进行150%额定压力静压试验，验证分体面密封可靠性江西单片式球阀
