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　　2022 年第 2 期阀 门1 概述球阀 [1] 通过启闭件球体绕阀杆轴线实现阀门的开启和关闭，在管路上主要用于切断、分配和改变介质流向。球阀结构简单、密封性开云APP 开云官网入口好，并且在一定的公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、安装尺寸小等优点。球阀的驱动力矩小、操作简单、易实现快速启闭和远程控制，是近十几年来发展最快的阀门品种之一 [3] 。根据密封材料划分，球阀分为非金属密封球阀和金属密封球阀 [7] 。非金属密封球阀密封副为非金属材料，容易实现密封，早已成为成熟的产品。金属密封球阀的密封副为金属材料，对于温度和流体介质领域适用范围更广，广泛应用于苛刻工况。金属材料的密封性较难达到非金属材料密封的等级，特别是在高压或高温工况下，金属密封球阀球体和阀座的弹性变形无法避免，由于弹性变形导致的密封失效在设计阶段难以预判。本文采用有限元模拟分析和流体模拟分析法，以 Class2500 NPS2 金属密封固定球阀为例，对金属密封固定球阀的密封性能机理进行分析，为减少高压或高温下球体和阀座的弹性变形提供参考依据。2 密封原理固定球阀球体以上下轴或支撑板固定，采用浮动式结构阀座，在弹簧力和介质压力共同作用下，经过精密研磨的金属阀座密封面紧贴球面实现密封 [6] 。图 1 所示为固定球阀阀座密封部位局部放大视图。阀门处于关闭状态时，以石墨密封圈或 O 型密封圈为界将流体截断，此时阀座受到弹簧预紧力F、流体压力 P 产生的介质力 G、密封圈摩开云APP 开云官网入口擦力 f 以及球体对阀座的反作用力，起密封作用的密封力为向右的合力（F+G-f）。当密封力产生的密封比压大于密封的必需比压时则实现密封 [2] 。3 泄漏原因分析通过对密封原理进行分析，总结金属密封固定球阀泄漏的主要原因。（1）O 型圈或石墨密封圈部位泄漏。（2）阀座密封面与球面研磨程度不够，密封副不吻合。金属密封球阀的密封性能机理解析文章编号：1002-5855（2022）02-0123-05李 俊，吕 东，张晓忠，张晓秋，夏胜建（保一集团有限公司，浙江 温州 325000）摘要 对金属密封固定球阀的泄漏原因进行了探讨，并通过有限元模拟分析和流体模拟分析法，分别对金属密封固定球阀的球体以及球体与阀座组件进行了分析，为球体和阀座的弹性变形分析提供参考依据。关键词 金属密封；球阀；有限元；流体中图分类号：TH134 文献标志码：AAnalysis of Sealing Performance Mechanism of MetalSealing Ball ValveLI Jun，LV Dong，ZHANG Xiao-zhong，ZHANG Xiao-qiu，XIA Sheng-jian（Baoyi Group Co.，Ltd.，Wenzhou 325000，Zhejiang，China）Abstract：The causes of leakage of fixed ball valve with metal seal are discussed，and the ball and valveseat components are analyzed respectively by finite element simulation analysis and fluid simulationanalysis，providing reference for the elastic deformation analysis of ball valve and valve seat.Key words：metal seal；ball valve；finite element；fluid作者简介：李俊（1985-），男，安徽金寨人，工程师，从事阀门的开发和研究工作。i.1002-5855.2022.02.005