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管道运输是一种重要的运输方式，在天然气运输中发挥着举足轻重的作用。全焊接球阀作为管道运输中的枢纽环节，连接并控制着管道中的天然气，同时全焊接球阀所具有的优点:结构紧凑、无外漏、流阻小、寿命长等，保证了管道运输中的稳定性和密封性。目前对全焊接球阀的研究主要分为两类:焊接工艺及焊接变形的研究和密封结构及密封性能的研究，其实焊接残余应力及焊接变形的研究最终还是要归结为密封性能的研究，因为密封性能的好坏直接决定全焊接球阀能不能使用，它是评价全焊接球阀性能的重要参数。 本文以西气东输工程中广泛使用的大口径全焊接球阀为研究对象，采用有限元模拟的方法，分别对其阀杆密封和阀座密封进行研究，并对现有的阀座结构提出了一些改进，研究结果对全焊接球阀的设计及制造具有一定的借鉴意义，主要研究内容及结论如下: (1)根据全焊接球阀的规格参数:公称直径DN为500mm和公称压力PN为2.5MPa，设计出全焊接球阀阀杆密封和阀座密封的基本结构，其中球体直径为760mm，O形圈规格为内径80mm，截面直径12mm。 (2)通过ADINA软件建立了橡胶O形圈的有限元模型，分析了O形圈初始压缩率X0、沟槽宽度B、介质压力p、填料函间隙δ、槽口圆角半径R和摩擦磨损对阀杆密封性能的影响，结果表明阀杆密封面上的接触应力与初始压缩率X0、介质压力p、摩擦系数f成正比关系;阀杆密封性能与槽宽B和槽口圆角半径R成反比关系;填料函间隙δ与最大接触应力σpmax成反比，与最大剪切应力τmax成正比，以上结论为阀杆密封副的优化设计提供了充足的理论依据。 (3)建立了全焊接球阀阀座密封副的流场模型和结构模型，利用ADINA-FSI对其进行流固耦合分析，并计算了全焊接球阀的启闭力矩ΣM，分析结果表明:要提高阀座的密封性能必须将密封面宽度d控制在一定范围内;介质压力pJZ的增大有利于阀座密封性能的改善;启闭力矩增大将加速阀杆密封副和阀座密封副的磨损，因此密封副应当选择高硬度、耐磨损的材料。 (4)针对现有的全焊接球阀阀座结构，设计出一种新型的阀座结构，与改进前的结构对比分析可得:改进后密封面上的接触应力分布变得十分均匀;改进后的阀座宽度可以加工得更窄。