浅述球阀阀杆断裂失效分析

管线球阀是输油输气管线中不可缺少的控制介质元件。某单位使用的1台进口管线球阀，在项目现场发生了阀杆断裂事故，导致此台阀门无法正常使用，委托我公司进行维修。为了找到阀杆断裂的主要原因，特此进行了以下分析。

阀杆断口位于O型圈槽与台阶的过渡处，断口面比较平整（见图1）。阀门经解体后发现：球面有明显的划痕，并且有多处坑窝（见图2）；阀座上的O型圈已损坏，存在长约8mm左右的缺口（见图3）。

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1.分析过程

经解体后得知：此阀门结构为双向阀座密封固定式球阀，主要由阀体、左右连接体、阀杆、上下支撑板、球体、密封圈、执行机构等组成；密封副由阀座组件上的O型圈与球体球面构成；球体由上、下两个支撑板支撑，通过旋转执行机构带动阀杆转动，从而实现球体的90°旋转，并通过进、出口两端阀座与球体的密封，实现接通和截断介质的目的。

这种结构形式的阀门特点是：阀门为筒状体、固定球结构，阀座采用双座双向自密封结构，同时有预紧弹簧，保证密封可靠和自动泄放中腔过高压力的功能；阀门内置有支撑板，球体通过上下支撑板固定于阀腔之中，大大减小阀杆的受力情况。当阀门在正常工作时，介质的密封力通过支撑板作用到连接体上，使得阀杆承受扭矩很小。

2.理化分析及无损检测