隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和制造水平的不斷提高，全焊接球閥的生產(chǎn)也在向著高溫、高壓、大口徑、高密封等高參數(shù)方向發(fā)展，同時(shí)也希望閥門的制造在充分保證安全性的前提下,盡可能做到經(jīng)濟(jì)性。 對(duì)于高壓大口徑的全焊接球閥若按原有的以經(jīng)驗(yàn)公式為基礎(chǔ)的“常規(guī)設(shè)計(jì)”方法(Design by Rules)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其口徑超出了常規(guī)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式的適用范圍，只能依靠實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行對(duì)比分析設(shè)計(jì)，這樣會(huì)導(dǎo)致成本提高和設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng),而設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品雖然可以保證安全性，但卻不能保證經(jīng)濟(jì)性。

全焊接球閥主要運(yùn)用于油田開采、天然氣田開采及管道輸送等密封要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。其主要由殼體、球體、密封圈、閥桿、軸承座、壓蓋及袖管等組成，為了減小外泄漏，將閥體、壓蓋和袖管裝配后焊接而成。由于去掉了閥體上的法蘭和螺栓，因此消除了潛在的外漏通道。與三片式球閥相比，閥體結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小，在載荷相同的情況下，全焊接球閥的壁厚較薄，重量較輕，便于運(yùn)輸和安裝。

目前，國(guó)內(nèi)球閥的壁厚設(shè)計(jì)通常從ASMEB16.34等標(biāo)準(zhǔn)中直接選取，而標(biāo)準(zhǔn)中給出的最大通徑為1300mm，對(duì)于通徑大于1300mm的閥門，不能直接根據(jù)此類標(biāo)準(zhǔn)選取壁厚，采用“常規(guī)設(shè)計(jì)”準(zhǔn)則設(shè)計(jì)時(shí)，安全系數(shù)選取較大，設(shè)計(jì)出的閥門壁厚較大，雖然為球閥整體安全提供了結(jié)構(gòu)上的保障，但設(shè)計(jì)方法偏于安全，球閥部分材料得不到充分利用。

“分析設(shè)計(jì)”方法(Design by analysis)是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析中的重要手段。由于失效準(zhǔn)則的選取不同，“分析設(shè)計(jì)”方法考慮到局部應(yīng)力對(duì)整體應(yīng)力的影響，并且根據(jù)引起應(yīng)力的原因?qū)?yīng)力進(jìn)一步分類判定，在保證強(qiáng)度的前提下，放寬了應(yīng)力的限制條件，對(duì)大口徑全焊接球閥而言，將大幅度節(jié)省材料，降低成本。采用“分析設(shè)計(jì)”準(zhǔn)則，對(duì)閥體球殼與圓筒連接處進(jìn)行應(yīng)力分析、分類，在各類應(yīng)力滿足應(yīng)力判定條件下，確定閥體的最小壁厚。