一、核心特性與功能

氣動單作用切斷球閥通過 彈簧復位氣動執行器 驅動，在 氣源中斷或故障時自動復位（關閉或開啟），其核心優勢在于 故障安全（Fail-Safe） 特性。適用于以下場景：

緊急切斷：快速阻斷危險介質流動，保障系統安全。

自動化控制：與PLC/DCS聯動，實現無人值守操作。

節能需求：單作用執行器僅需單路氣源，氣耗低于雙作用閥門。

二、典型應用領域

石油化工與天然氣

危險介質緊急切斷：

液化天然氣（LNG）儲罐出口的泄漏保護。

煉油廠反應釜超壓或溫度異常時的自動隔離。

案例：化工廠氯氣輸送管道，氣源故障時閥門 彈簧復位關閉，防止有毒氣體泄漏。

能源與電力系統

鍋爐安全保護：

蒸汽管道超壓或水位異常時切斷燃料供應（如天然氣、燃油）。

燃氣輪機進氣系統的緊急關斷。

案例：火力發電廠燃氣供應管路，失電/斷氣時閥門 自動關閉，避免爆燃風險。

水處理與環保工程

藥劑投加安全控制：

強酸（硫酸）、強堿（氫氧化鈉）儲罐出口的故障保護。

污水處理廠曝氣池的氣體供應緊急切斷。

案例：海水淡化預處理管路，氣源中斷時閥門 關閉，防止高壓海水倒灌。

食品與醫藥行業

無菌流程安全保障：

發酵罐培養基輸送系統的異常溫度或壓力保護。

CIP（在線清洗）管路的自動隔離，避免交叉污染。

案例：乳制品生產線蒸汽滅菌系統，故障時閥門 開啟 排空殘余蒸汽，防止過熱損壞設備。

工業自動化與過程控制

聯鎖保護系統：

生產線中設備故障（如泵停機）時切斷上游介質供應。

儲罐液位超限聯動閥門關閉，防止溢流。

案例：半導體工廠高純化學品分配系統，傳感器檢測泄漏時閥門 0.5秒內關閉。

三、選型場景適配對比

四、氣動單作用切斷球閥選型與安裝要點

復位模式選擇：

故障關（FC）：失氣時彈簧驅動關閉（如危險介質隔離）。

故障開（FO）：失氣時彈簧驅動開啟（如冷卻水緊急供應）。

彈簧力匹配：

執行器彈簧需提供 1.5倍 于介質壓差的扭矩，確保可靠復位。

氣源要求：

氣源壓力范圍 0.4~0.7 MPa，需配置過濾減壓閥（精度≤5μm）。

安裝方向：

閥體可任意角度安裝，但 執行器建議豎直向上，避免雜質堆積影響彈簧動作。

五、局限性及應對措施

彈簧壽命限制：

高頻操作（>500次/天）可能導致彈簧疲勞，需選擇 長壽命彈簧（≥10萬次）或改用雙作用閥門。

大扭矩場景不適用：

超大口徑（DN>300）或高壓（PN>40）時，彈簧復位力不足，需定制 多彈簧組執行器 或液壓輔助。

低溫環境影響：

低于 -20°C 時彈簧彈性下降，需選用 低溫認證型號（如-40°C不銹鋼彈簧）。

六、典型行業案例

化工廠氯堿生產線：

工況：32%鹽酸輸送，DN80，PN16，常溫。

選型：PVC閥體 + EPDM密封，單作用故障關（FC），Ex d防爆認證。

作用：DCS監測pH異常時，0.3秒切斷酸液，防止管道腐蝕泄漏。

天然氣調壓站：

工況：天然氣中壓管路，DN150，PN25，-10°C。

選型：不銹鋼閥體 + PTFE密封，單作用故障關（FC），低溫彈簧。

作用：壓力傳感器檢測到超壓時，閥門自動關閉，避免爆管。

七、氣動單作用切斷球閥維護與故障處理

定期測試：

每月手動觸發 斷氣測試，驗證彈簧復位速度與密封性。

關鍵維護點：

彈簧檢查：每2年檢測彈力衰減（壓縮量變化≤10%）。

密封更換：EPDM/PTFE閥座每3~5年更換（視介質腐蝕性）。

常見故障：

復位延遲：清潔閥桿導向套，潤滑脂選用全氟聚醚（PFPE）。

內漏加劇：研磨球體表面或更換閥座。

總結：氣動單作用切斷球閥憑借 故障安全、快速響應、節能 等特性，成為化工、能源、水處理等領域緊急切斷場景的選擇。選型需重點考慮 復位模式、彈簧壽命及介質兼容性，在高壓、高頻或較高溫度工況下需定制設計。配合自動化系統，可顯著提升工業流程的安全性與可靠性。