GU活套法兰高真空球阀操作应用案例

一、GU活套法兰高真空球阀操作应用案例产品定义

活套法兰高真空球阀是融合活套法兰连接技术、球阀结构设计与高真空密封工艺的特种管路元件，专为高真空环境（真空度通常为 10^-1 Pa 至 10^-9 Pa）设计，核心功能是通过球体旋转实现真空系统内气流的精准通断与流量调节。其采用 “固定轴套 + 活动法兰环" 的活套法兰结构，替代传统固定法兰，兼具不锈钢材质的耐腐蚀性、球阀的低流阻特性、活套连接的安装灵活性（可补偿管路偏差）与高真空密封性能，能有效平衡安装便捷性与真空可靠性，避免传统法兰因安装错位导致的泄漏风险，是半导体制造、生物医药、科研等领域高真空系统中保障介质纯度与运行效率的关键组件。

二、GU活套法兰高真空球阀操作应用案例结构特点






活套法兰连接结构：阀体采用整体锻造不锈钢材质（主流为 316L、304 不锈钢），法兰部位设计为 “固定轴套 + 活动法兰环" 组合，法兰环可沿轴套径向滑动 ±2mm、轴向微调 ±1mm，能补偿管路安装时的同轴度偏差与间距误差，降低安装难度；法兰环密封面经精密研磨（粗糙度 Ra≤0.8μm），适配标准真空密封垫片（如铜垫片、氟橡胶垫片），与管路法兰对接后通过螺栓紧固，形成均匀密封压力，确保高真空环境下无泄漏；活套法兰规格兼容 ISO-K、CF、KF 等标准真空法兰，可直接匹配现有真空管路，无需额外改装。

阀体与球体核心结构：阀体经精密加工与应力消除处理，具备高强度、抗变形能力，可长期适应高真空环境压力变化，避免形变导致密封失效；球体为实心不锈钢锻造后超精研磨，表面粗糙度 Ra≤0.2μm，，确保与密封面紧密贴合，减少气体泄漏；流道设计为直通式，孔径与公称通径一致，内壁抛光（Ra≤0.4μm），气流阻力远低于其他阀型，无介质滞留死角，适配高纯洁净介质控制，同时避免局部压力波动影响真空稳定性。

高真空密封结构：采用 “浮动球 + 双密封" 设计，分弹性密封与金属密封两类。弹性密封选用进口耐真空氟橡胶 / 硅橡胶密封圈，适配 - 30℃至 200℃中低温工况，静态泄漏率≤1×10^-10 Pa・m³/s；金属密封采用无氧铜 / 不锈钢密封圈，经配对精密研磨，可耐受 - 200℃至 400℃温度，静态泄漏率≤1×10^-11 Pa・m³/s，满足超高真空需求；阀杆处配备多层密封圈 + 波纹管密封，杜绝阀杆间隙泄漏，同时波纹管采用 316L 不锈钢材质，适应长期高真空运行，避免润滑油挥发污染真空环境。

驱动与安全结构：驱动方式涵盖手动、气动、电动三种，且均针对活套法兰特性优化。手动驱动采用精密涡轮蜗杆传动，操作力矩小（≤30N・m），搭配防滑手轮，球体旋转定位精准，部分型号带刻度盘与定位销，可固定开度实现流量调节；气动驱动配备无油气缸与高精度定位器，响应速度快（启闭时间≤1.5 秒），无油设计避免污染真空环境，气缸与阀体模块化连接，不影响活套法兰调节；电动驱动搭载耐真空伺服 / 步进电机，搭配闭环位置反馈系统，定位精度≤0.3°，支持远程控制。安全结构方面，集成真空度监测接口，可搭配传感器实时监测系统真空状态，异常时自动调整阀门；活套法兰处设置防松动装置，螺栓紧固后锁定法兰环位置，避免振动导致密封松动；阀体表面标注操作方向、参数规格，便于识别使用。

三、GU活套法兰高真空球阀操作应用案例技术参数

真空范围：常规型号适用真空度 10^-1 Pa 至 10^-9 Pa，特殊定制型号覆盖超高真空（10^-10 Pa 至 10^-12 Pa）或低真空（10^3 Pa 至 10^-1 Pa）。

公称通径：常见规格 DN10（内径 10mm）至 DN200（内径 200mm），以中小口径为主，部分品牌提供 DN300 大口径定制服务，适配不同流量需求。

活套法兰规格：兼容 ISO-K（DN10-DN200）、CF（DN16-DN150）、KF（DN10-DN50）标准法兰；法兰环材质与阀体一致（316L/304 不锈钢），密封面类型为平密封或凸面密封，适配厚度 1mm-3mm 的真空密封垫片。

工作温度：弹性密封型号 - 30℃至 200℃，金属密封型号 - 200℃（液氮环境）至 400℃（高温烘烤），低温优化型号耐受 - 269℃（液氦环境）。

泄漏率：静态泄漏率（氦质谱检漏，含法兰密封检测）：弹性密封≤1×10^-10 Pa・m³/s，金属密封≤1×10^-11 Pa・m³/s。

驱动参数：手动驱动操作力矩≤15N・m（DN≤50）、≤30N・m（DN65-DN100）、≤50N・m（DN125-DN200）；气动驱动需压缩空气压力 0.4-0.8MPa，耗气量≤10L / 次（标准大气压下），启闭时间 0.5-1.5 秒；电动驱动额定电压 AC220V/AC380V/DC24V，电机功率 50W-200W，定位精度≤0.3°，支持 4-20mA 模拟量或 RS485 数字信号控制。

耐压强度：阀体设计耐压强度≥1.0MPa（压力），活套法兰连接部位耐压强度≥0.8MPa（压力），可承受真空系统启停压力冲击。

介质兼容性：316L 不锈钢阀体 + 金属密封兼容酸、碱、有机溶剂、强氧化性气体等大部分腐蚀性介质；弹性密封需按介质选密封圈，氟橡胶不适用于强氧化性与含氟介质。



四、GU活套法兰高真空球阀操作应用案例选型参考

依据真空系统与法兰需求选型：明确系统极限真空度，超高真空（10^-9 Pa 以下）优先选择金属密封型号，确保法兰密封与阀体密封泄漏率均符合要求；根据现有管路法兰标准（ISO-K/CF/KF）选择对应活套法兰规格，避免连接不匹配；若管路存在安装偏差风险（如长距离管路、多弯头管路），优先选择法兰环调节量更大（径向 ±3mm）的型号，提升安装兼容性。

依据介质特性与温度需求选型：强腐蚀性介质（如硫酸、氟气）选 316L 阀体 + 金属密封（无氧铜 / 哈氏合金密封圈）；高纯洁净介质（如半导体用高纯气体）选内壁电解抛光（Ra≤0.2μm）阀体与低吸附密封；高温工况（＞200℃）选金属密封，低温工况（＜-30℃）选低温优化型金属密封，避免密封件在温度下失效。

依据驱动方式与自动化需求选型：实验室低频率操作、需手动微调流量的场景选手动驱动；高频次启闭、自动化生产线选气动驱动，确保无油设计避免介质污染；远程控制、精准流量调节（误差≤1%）或无人值守场景选电动驱动，确认控制信号与现有自动化系统（PLC/DCS）兼容。

依据安装与维护需求选型：管路安装空间狭窄的场景，选择紧凑型活套法兰设计的型号（法兰环厚度≤15mm），减少占用空间；需频繁维护的场景，选择密封件快拆式设计的型号，无需拆解活套法兰即可更换；长期运行的关键系统，优先选择带法兰密封面保护罩的型号，避免闲置时灰尘污染密封面。

      GU型活套法兰真空球阀是适用于真空系统中接通或切断管路中的介质流。该阀为直通式手动球阀，靠球面密封，因而既能用在真空状态下，也能在低压状态下使用，并可任意位置安装。
      适用的工作介质为带酸、碱性的气体或液体。




GU活套法兰高真空球阀操作应用案例产品参数：



适用范围(Pa)	快卸法兰0.1x106～1.3x10-4 活套法兰0.6x105～1.3x10-4
阀门漏率(Pa.L/S)	≤1.3x10-4
介质温度（℃）	-30～+150          -30～+240（PPL密封）
安装位置	任意
法兰标准	GB4982；GB/T6070



 
活套法兰尺寸：



型号	通径(DN)	D	Do	H	E	L	n-ΦC
GU-10F	10	55	40	52	105	94	4-Φ6.6
GU-16F	16	60	45	64	130	104	4-Φ6.6
GU-25F	25	70	55	83	165	114	4-Φ6.6
GU-32F	32	90	70	89	165	140	4-Φ9
GU-40F	40	100	80	100	190	160	4-Φ9
GU-50F	50	110	90	125	190	170	4-Φ9
GU-63F	63	130	110	150	250	195	4-Φ9
GU-80F	80	145	125	161	250	203	8-Φ9
GU-100F	100	165	145	180	280	280	8-Φ9


快卸法兰尺寸：



型号	通径(DN)	D	D1	H	E	L
GU-10KF	10	30	12.2	52.2	105	94
GU-16KF	16	60	17.2	64	130	104
GU-25KF	25	40	26.2	83	165	114
GU-40KF	40	55	41.2	100	190	160




五、GU活套法兰高真空球阀操作应用案例应用领域

半导体制造行业：在芯片光刻、离子注入、薄膜沉积（CVD/ALD）工艺中，需输送超高纯气体（纯度≥99.99999%）并维持 10^-6 Pa 至 10^-9 Pa 的高真空环境，且管路安装精度要求高。进口活套法兰高真空球阀通过活套法兰补偿管路安装偏差，避免传统法兰错位泄漏，金属密封与电解抛光内壁避免金属离子污染，精准控制气体流量，保障工艺腔室洁净度与真空稳定性，满足半导体制程需求。

生物医药行业：在药品冻干（疫苗、抗生素）、生物制剂提纯工艺中，需保障介质无菌、无交叉污染，且真空系统管路需定期拆卸清洁。该类阀门采用活套法兰连接，拆卸时无需拆解整个管路，便于清洁灭菌；316L 阀体与食品级密封符合 GMP 标准，可耐受 121℃蒸汽灭菌，精准调节冻干机抽气与发酵气体供给，确保药品品质，适配生物医药批次生产需求。

科研领域：在低温超导实验、量子点合成、超高真空表面分析（XPS、AES）实验中，需搭建临时或可调整的高真空系统，且需控制微量特种气体。进口活套法兰高真空球阀通过活套法兰快速适配不同实验装置管路，安装灵活性高；高精度电动驱动实现流量微调，低吸附密封避免气体组分变化，帮助科研人员构建稳定实验环境，保障数据准确性。

新能源行业：在锂电池正极材料真空干燥、氢能燃料电池质子交换膜制备工艺中，需控制高纯度、强腐蚀性前驱体介质（如含氟聚合物、高纯氢气），并维持 10^-3 Pa 至 10^-6 Pa 的高真空环境。该类阀门通过活套法兰补偿管路热胀冷缩位移，避免密封失效；316L 阀体与耐腐密封耐受强腐蚀性介质，精准调节前驱体流量，保障新能源产品性能与生产安全。

航空航天测试领域：在航天器部件真空性能测试、卫星姿控系统模拟实验中，需搭建可快速组装与拆卸的高真空测试系统，且测试管路规格多样。进口活套法兰高真空球阀通过活套法兰快速对接不同规格管路，安装效率高；优异密封性能保障测试系统高真空环境（10^-7 Pa 至 10^-9 Pa），抗振动设计适应测试过程机械扰动，确保航空航天测试数据可靠。




GU活套法兰高真空球阀操作应用案例


三片式真空球阀是一种常用于控制流体流动的阀门，其结构紧凑、密封性能好。安装三片式真空球阀时，请遵循以下步骤以确保正确安装和安全使用：

1. 准备工作：在开始安装之前，请先检查所有配件是否齐全，包括球阀本体、两端连接件（如法兰或螺纹）、密封圈等。同时确认所使用的工具是否齐备，比如扳手、螺丝刀等。

2. 清洁管道接口：清理即将与球阀相连的管道端口，去除任何可能存在的杂质或污垢，保证连接面干净平滑。这一步对于确保良好的密封性至关重要。

3. 安装密封圈：根据需要，在球阀两侧的连接处安装适当的密封圈。注意选择适合当前工作环境温度及介质性质的密封材料，并按照制造商提供的指导进行操作。

4. 定位球阀：将球阀放置于预定位置，使其中心线与管道中心线对齐。如果是法兰连接方式，则需确保法兰面平行；若为螺纹连接，则要保证螺纹方向正确无误。

5. 紧固连接：

对于法兰连接，先用手轻轻拧紧螺栓，然后采用对角线顺序逐步均匀地拧紧每个螺母，直至达到推荐扭矩值。

若是螺纹连接，则应沿着旋入方向缓慢旋转球阀，直到感觉到阻力增加为止。避免过度用力导致损坏。

6. 检查密封性：完成安装后，通过适当的方法（例如水压试验）测试整个系统的密封性能，确保没有泄漏现象发生。

7. 调整并固定：最后，根据实际需求调整球阀至开启或关闭状态，并采取措施防止意外移动。