FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例

FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例

防靜電球閥是在普通球閥基礎上，增設防靜電導出裝置和防火密封結構的一種安全型閥門。它主要用于天然氣、人工煤氣、液化氣、城市燃氣及非腐蝕性氣體等易燃易爆介質管道中，通過在球體與閥桿、閥桿與閥體之間設置導電彈簧，將閥門在開關過程中產生的靜電荷快速導入管道并接地，避免靜電積聚引發打火，從而確保系統安全運行。

核心標準要求（GB/T 12237）：

通徑 ≤ DN50：閥桿與閥體之間能導電；

通徑 > DN50：球芯、閥桿、閥體三者之間能導電；

在電源電壓不超過12V DC時，球芯—閥桿—閥體之間的電阻值 < 10Ω。



二、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例結構組成

防靜電球閥主要由以下部件構成：

部件 功能說明

閥體 承壓主體，通常采用鑄鋼、不銹鋼304/316等材質，閥體本身與管道接地系統連接

球體 旋轉啟閉件，與閥座配合實現截斷或接通

閥座 采用軟密封（PTFE/RPTFE等）+ 金屬硬密封的雙層結構

閥桿 連接執行機構與球體，內部設導電通道

導電彈簧+金屬小球 防靜電核心：安裝在閥桿上的小孔內，彈簧將金屬球頂起，分別與閥體和球體保持接觸，形成連續導電回路

氣動/電動/手動執行器 驅動閥門開關（可選）

防火密封環/硬密封唇 火災時軟密封燒毀后，金屬面與金屬面貼合形成應急密封

三、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例工作原理

?? 防靜電原理

球閥在開關操作時，球體（金屬）與閥座（非金屬軟密封材料如PTFE）之間產生摩擦，會在球體上積累靜電荷。防靜電裝置通過以下路徑將靜電導出：

球體 → 金屬小球 → 彈簧 → 閥桿 → 金屬小球 → 彈簧 → 閥體 → 管道接地

整個回路電阻 < 10Ω，靜電荷被迅速導入大地，避免局部電位差過大產生電火花。

?? 防火原理

采用雙層密封結構：

正常工況：軟密封（PTFE）提供零泄漏級密封；

火災工況：軟密封被高溫燒毀后，球體在介質壓力推動下緊壓閥座后方的金屬硬密封面，形成金屬對金屬的硬密封，阻止介質大量泄漏和火情蔓延。

此外，部分結構還設有自動泄壓功能：當閥門中腔滯留介質因溫度升高氣化、壓力異常上升時，閥座在壓差作用下自動脫離球體泄壓，泄壓后自動復位。



四、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例主要性能特點

特點 說明

防靜電可靠 球芯—閥桿—閥體電阻 < 10Ω（12V DC條件下），符合國標及API 6D要求

雙重防火密封 軟密封 + 金屬硬密封，火災時自動切換為硬密封，符合API 607耐火試驗標準

自動泄壓 中腔介質異常升壓時自動泄壓，防止閥體破裂

雙向密封 兩個方向均可密封，安裝無需考慮流向

操作扭矩小 相對運動部位采用自潤滑材料（PTFE），摩擦系數低

全通徑/縮徑可選 全通徑流阻極小，縮徑適用于成本敏感場合

適用范圍廣 DN15~DN500，PN16~PN64，溫度 -20℃~+250℃（視材質而定）

驅動方式多樣 手動、蝸輪、氣動、電動、液動、氣液聯動均可



五、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例與普通球閥的關鍵區別

對比項 普通球閥 防靜電防火球閥

防靜電導出 ? 無 ? 導電彈簧+金屬球，電阻<10Ω

火災密封 ? 軟密封燒毀即失效 ? 金屬硬密封應急密封

自動泄壓 ? 無 ? 中腔超壓自動泄壓

適用介質 水、空氣等非易燃介質 天然氣、LPG、煤氣等易燃易爆氣體

閥座結構 單層軟密封或硬密封 軟密封+金屬硬密封雙層結構

填料 普通PTFE 耐高溫柔性石墨等不燃填料

外觀標識 無特殊標志 通常標有"AS"（防靜電）及防火標識

?? 重要提示：防靜電防火功能屬于應急保護措施，并非萬能。在燃氣、燃油管道中使用時，仍需配合防爆、阻火器等消防設施，嚴格遵守國家相關規范。

六、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例典型應用領域

?? 天然氣輸配管網（城市燃氣、門站、調壓站）

??? 石油化工（煉油、乙烯、芳烴裝置）

? 液化氣/LPG儲運

?? 制藥與食品工業（潔凈、防爆要求高的場合）

??? 冶金、電力、城建（煤氣管道系統）

?? 人工煤制氣管道



七、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例常見型號與參數范圍

參數 范圍

公稱通徑 DN15 ~ DN500

公稱壓力 PN16 ~ PN64（1.0MPa ~ 4.2MPa）

工作溫度 -20℃ ~ +250℃（取決于密封材料）

主體材質 鑄鋼（WCB）、不銹鋼304/316、合金鋼等

密封材料 PTFE、RPTFE、PPL、金屬硬密封

驅動方式 手動、蝸輪、氣動、電動、液動

連接方式 法蘭（FF/RF/RTJ）、對焊、螺紋等

執行標準 GB/T 12237、API 607、API 6D、ISO 17292

防火防靜電球閥主要用于易燃易爆介質的燃氣管道。例如煤氣，天然氣，液化石油氣及其混合氣體等。普通球閥用于非易燃易爆管路，例如水，空氣等。二者的區別主要在內部結構，外觀無法分辨二者區別，防靜電球閥外觀標志AS。防火球閥標志FD。
法蘭球閥
防火分為球芯與閥座處防火(B)，閥體中法蘭處防火(C)，閥桿處防火(A)三部分。
結構圖
球芯與閥座處防火。發生火災時軟密封球閥，當閥座被高溫燒壞后，仍然能夠保持一定密封性能的結構。也就是盡量減少內漏發生。雖然硬密封球閥火災時可以避免軟密封球閥閥座燒毀情況，但是硬密封球閥正常工作時很難達到軟密封球閥的密封性能，會有少許內漏，尤其是氣體管路。還是軟密封球閥應用更廣泛。
防火球閥的軟密封閥座嵌在閥體的溝槽內。正常工作時軟密封閥座保持密封，當軟密封閥座燒毀時，球芯在介質壓力推動下，靠近內圈的金屬密封面，與其保持硬密封狀態，減少內漏發生。普通球閥的閥座直接安裝在閥體和球芯之間，軟密封閥座燒毀后，不能有效形成金屬硬密封。
閥座處防火
球閥中法蘭處防火。指球閥閥體，為二片式或三片式分體結構，由螺栓把閥體組合起來。各段閥體間有O型密封圈和石墨金屬纏繞墊保持密封。火災時O型密封圈燒毀后，石墨金屬纏繞墊仍然保持閥體不外漏或少量外漏。閥體間還保持有金屬接觸密封。對于一片式結構球閥來說，閥體為整體式，閥體基本不會外漏。
中法蘭防火
閥桿處防火。指閥桿密封填料，聚四氟乙烯被高溫熔化，閥體內壓力會將閥桿頂出閥體，閥桿上的臺肩被閥體擋住。并借助閥體內壓力把閥桿壓緊，形成密封。這種下裝式閥桿同時能夠防止球閥中腔異常升壓時，閥桿被介質壓力頂出閥體，保證安全。填料可以采用耐高溫的柔性石墨填料，石墨金屬絲組合壓制等特殊填料。
閥桿導靜電防火
防靜電結構。國標GB/T12237規定，對于通徑≤DN50的球閥，閥桿和閥體之間能導電。對于＞DN50的球閥，要保證球芯，閥桿，閥體之間能導電。在電源電壓不超過12V時，球芯，閥桿，閥體之間的防靜電電阻＜10Ω。
導電結構是在閥桿上兩個位置鉆小孔，一個位置是與閥體接觸，另一個位置是與球芯接觸。小孔內安裝彈簧和小金屬球。小金屬球被彈簧頂起，保證與閥體，閥桿和球芯接觸，形成導電回路。
防火閥桿
普通球閥的閥桿是沒有導靜電結構。
普通閥桿
普通球閥是不能替代防火防靜電球閥的，一沒有防靜電功能，二沒有防火結構。存在火災隱患。



FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例

Q41F鑄鋼法蘭球閥主要用于截斷或接通介質，也可用于流體的調節與控制。與其它閥類相比，球閥具優點
1、流體阻力小，球閥是所有閥類中流體阻力最小的一種，即使是縮徑球閥，其流體阻力也相當小。
2、開關迅速、方便，只要閥桿轉動90°，球閥就完成了全開或全關動作，很容易實現快速啟閉。
3、密封性能好。球閥閥座密封圈一般采用聚四氟乙烯等彈性材料制造，易于保證密封，而且球閥的密封力隨著介質壓力的增加而增大。
4、閥桿密封可靠。球閥啟閉時閥桿只作旋轉運動，因此閥桿的填料密封不易被破壞，而且閥桿倒密封的密封力隨著介質壓力的增加而增大。
5、球閥的啟閉只做90°轉動，故容易實現自動化控制和遠距離控制，球閥可配置氣動裝置、電動裝置、液動裝置、氣液聯動裝置或電液聯動裝置。
6、球閥通道平整光滑，不易沉積介質，可以進行管線通球。




序號	品  名	型 號 及 規 格	單位	數量
1	球閥	法蘭式球閥Q41F-100C DN100  PN100 介質：氣體，天然氣	套	3
2	球閥	法蘭式球閥Q41F-100C DN65  PN100 介質：氣體，天然氣	套	5
3	球閥	焊接式球閥Q61F-100P DN15  PN100 介質：氣體，天然氣	套	1
4	球閥	焊接式球閥Q61F-100C DN15  PN100 介質：氣體，天然氣	套	1
5	球閥	焊接式球閥Q41F-25P DN80  PN25 介質：氣體，天然氣	套	1
6	球閥	電動法蘭式球閥Q941F-100C DN100    PN100 介質：氣體，天然氣    380V開關型防爆電動執行器， 防爆等級：?Ex d II C T6 含開關反饋信號	套	1





































FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例主要性能規范 Capability Criterion

設計與制造	結構長度	法蘭尺寸	壓力-溫度	試驗-檢驗
GB122237	GB12221	GB9113 JB79	GB9131	GB/T13927 JB/T9092

壓力試驗 Pressure Test


公稱壓力NominalPressure	1.6	2.5	4.0
強度試驗 Shell Test	2.4	3.8	6.0
水密封試驗 Water Seal Test	1.8	2.8	4.4
氣密封試驗 Air Seal Test	0.4-0.7

主要零件材料 Materials Of main Parts

閥體 Body	WCB	ZG1Cr18Ni9Ti	CF8	CF3	ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	CF8M	CF3M
球體閥桿 Ball Stem	304	1Cr18Ni9Ti	304	304L	1Cr18Ni12Mo2Ti	316	316L
閥座 Seat	聚四氟乙烯PTFE 加坡纖增強聚四氟乙烯PTFE+Glass 對位聚笨PPL
墊片 Shim	聚四氟乙烯PTFE 不銹鋼/柔性石墨Stainless Steel/flexible Graphite 齒形墊片Tooth Profile Gasket
閥桿座 Stem Seat	聚四氟乙烯PTFE 不銹鋼/柔性石墨 Stainless Steel/Flexible Graphite
填料 Packing	聚四氟乙烯PTFE 增強柔性石墨 Enhanced Flexible Graphite
填料壓蓋 Gland		1Cr18Ni9Ti	304	304L	1Cr18Ni12Mo2Ti	316	316L
溫度 Temperature	-29℃～150℃(聚四氟乙烯 PTFE) -29℃～200℃(加玻纖增強聚四氟乙烯 PTFE+GLASS) -29℃～300℃(對位聚笨 PPL) -29℃～550℃(金屬硬密封)
介質 Medium	水蒸汽油品 Water steam Oil goods	硝酸類 Nitric Acid		強氧化介質 strongey oxidable medium	醋酸類 Acetic Acid		尿素類Urea








































FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例外形結構圖



主要外型尺寸 Main outer Size


1.6MPa	DN	L	D	D1	D2	b	n-φd	H	D0
凸面法蘭 RF Q41F-16C Q41PPL 16C 16P 16R	15	130	95	65	45	14	4-14	78	140
	20	140	105	75	55	14	4-14	84	160
	25	150	115	85	65	14	4-14	95	180
	32	165	135	100	78	16	4-18	150	250
	40	180	145	110	85	16	4-18	150	300
	50	200	160	125	100	18	4-18	170	350
	65	220	180	145	120	20	4-18	195	350
	80	250	195	160	135	20	8-18	215	400
	100	280	215	180	155	20	8-18	250	500
	125	320	245	210	185	22	8-18	265	600
	150	360	280	240	210	24	8-23	270	800
	200	400	335	295	265	26	12-23	330	1200
2.5MPa	15	130	95	65	45	16	4-14	103	140
凸面法蘭 RF Q41F-25C Q41PPL 25C 25P 25R	20	140	105	75	55	16	4-14	112	160
	25	150	115	85	65	16	4-14	123	180
	32	165	135	100	78	18	4-18	150	250
	40	180	145	110	85	18	4-18	156	300
	50	200	160	125	100	20	8-18	172	350
	65	220	180	145	120	22	8-18	197	350
	80	250	195	160	135	22	8-23	222	400
	100	280	230	190	160	24	8-23	253	500
	125	320	270	220	188	28	8-25	275	600
	150	360	300	250	218	30	8-25	286	800
	200	400	360	310	278	34	12-25	340	1200

規格主要尺寸 Size Main Dimensions

4.0MPa	DN	L	D	D1	D2	D6	b	n-φd	H	D0
凹凸法蘭 MFM Q41F-40C Q41PPL 40C 40P 40R	15	130	95	65	45	40	16	4-14	103	140
	20	140	105	75	55	51	16	4-14	112	160
	25	150	115	85	65	58	16	4-14	123	160
	32	180	135	100	78	66	18	4-18	150	250
	40	200	145	110	85	76	18	4-18	156	250
	50	220	160	125	100	88	20	4-18	172	350
	65	250	180	145	120	110	22	8-18	197	350
	80	280	195	160	135	121	22	8-18	222	450
	100	320	230	190	160	150	24	8-23	253	450
	125	400	270	220	188	176	28	8-25	275	600
	150	400	300	250	218	204	30	8-25	286	800
	200	550	375	320	282	260	38	12-30	340	1200
6.4MPa	15	165	105	75	55	40	18	4-14	105	140
凹凸法蘭 MFM Q41F-64C Q41PPL 64 64P 64R	20	190	125	90	68	51	20	4-18	125	160
	25	216	135	100	78	58	22	4-18	135	250
	32	229	150	110	82	66	24	4-23	150	350
	40	241	165	125	95	76	24	4-23	165	350
	50	292	175	135	105	88	26	4-23	175	450
	65	330	200	160	130	110	28	8-23	200	450
	80	356	210	170	140	121	30	8-23	210	600
	100	432	250	200	168	150	32	8-25	250	700
	125	508	295	240	202	176	36	8-30	295	1100
	150	559	340	280	240	204	38	8-34	340	1500

 

八、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例選型要點

介質性質：易燃易爆氣體必須選用防靜電防火型；

通徑大小：DN50以下關注閥桿—閥體導電；DN50以上必須保證球芯—閥桿—閥體三者導電；

壓力等級：根據管道設計壓力選擇PN16/25/40/64；

溫度范圍：軟密封一般≤200℃，高溫場合考慮全金屬硬密封結構；

驅動方式：遠程控制選氣動/電動，現場操作選手動/蝸輪；

防火等級：需符合API 607或GB/T 12237耐火試驗要求；

泄漏等級：根據工況選擇軟密封（零泄漏）或硬密封（耐高溫）。



九、FQ41F防火防靜電燃氣法蘭球閥應用案例安裝與維護注意事項

事項 要求

安裝方向 雖可雙向密封，但建議按閥體流向箭頭安裝，便于操作

接地連接 閥體必須與管道接地系統可靠連接，否則防靜電功能失效

定期檢測 用萬用表測量球芯—閥桿—閥體電阻，應 < 10Ω

填料維護 檢查石墨填料是否完好，防止泄漏

操作測試 定期全開全關數次，確保導電彈簧接觸良好、閥座密封正常

中腔泄壓 確認閥體泄壓孔未堵塞

十、總結

防靜電球閥通過導電彈簧導出靜電和金屬硬密封防火兩大核心設計，為易燃易爆介質管道提供了關鍵的安全保障。它不是普通球閥的簡單升級，而是從結構、材料、標準試驗等方面進行了系統性的安全強化。在天然氣、化工、LPG等高危工況中，選用符合國標和API標準的防靜電防火球閥，是保障管道安全運行的基本要求。