Vysokotlakové guľové ventily sú vyrábané s použitím vysoko pevných materiálov, ako je nehrdzavejúca oceľ, uhlíková oceľ alebo pokročilé duplexné zliatiny. Nerezová oceľ ponúka vynikajúcu odolnosť proti korózii, zatiaľ čo uhlíková oceľ poskytuje vynikajúcu pevnosť pre vysokotlakové aplikácie. Duplexné zliatiny kombinujú odolnosť proti korózii s výnimočnou pevnosťou v ťahu, vďaka čomu sú vhodné pre vysoko náročné prostredia, ako sú vrtné práce na mori alebo chemické spracovateľské závody. Tieto materiály zaisťujú, že ventil si zachováva štrukturálnu integritu a odoláva deformácii, a to aj pri nepretržitom vystavení vysokým tlakom a extrémnym teplotám.

Tesnenie je kritickým aspektom výkonu ventilu v extrémnych podmienkach. Vysokotlakové guľové ventily obsahujú pokročilé tesniace materiály ako PTFE (polytetrafluóretylén), PEEK (polyéteréter ketón) alebo Viton. PTFE je známy svojou chemickou odolnosťou a nízkymi trecími vlastnosťami, zatiaľ čo PEEK poskytuje vynikajúcu mechanickú pevnosť a tepelnú stabilitu. V niektorých dizajnoch sa tesnenia kov na kov používajú pre scenáre s ultra vysokým tlakom, čím sa zaisťuje tesné a nepriepustné tesnenie. Tieto tesnenia sú navrhnuté tak, aby sa prispôsobili teplotným výkyvom, tlakovým cyklom a abrazívnym podmienkam, čím sa výrazne predlžuje životnosť ventilu.

Trvanlivosť vysokotlakového guľového ventilu vo veľkej miere závisí od presnosti jeho komponentov. Výrobcovia využívajú pokročilé CNC obrábacie techniky na dosiahnutie úzkych tolerancií a bezchybných povrchových úprav. Táto presnosť znižuje opotrebenie tým, že minimalizuje trenie medzi pohyblivými časťami a zabezpečuje, že všetky komponenty sú dokonale zarovnané. Presné opracovanie tiež zvyšuje schopnosť ventilu hladko fungovať pod vysokým tlakom, čím sa znižuje riziko mechanického zlyhania alebo únavy komponentov.

Na manipuláciu s abrazívnymi kvapalinami alebo kalmi sa guľa vo vysokotlakových ventiloch podrobuje povrchovým úpravám vytvrdzovania, ako je nitridovanie, nauhličovanie alebo povlakovanie z karbidu volfrámu. Tieto procesy zvyšujú tvrdosť a odolnosť lopty proti opotrebeniu, chránia ju pred poškriabaním, jamkami alebo deformáciami spôsobenými abrazívnymi médiami. To zaisťuje, že guľa si zachová svoj hladký povrch, čo je kľúčové pre efektívne utesnenie a spoľahlivú prevádzku v priebehu času.

Vysokotlakové guľové ventily sú navrhnuté tak, aby odolali mechanickému namáhaniu extrémnych prevádzkových podmienok. Funkcie, ako sú konštrukcie namontované na čapoch, zaisťujú, že ventil dokáže zvládnuť veľmi vysoké tlaky rozložením zaťaženia na viacero bodov, čím sa zníži namáhanie každého jednotlivého komponentu. Teleso ventilu je zvyčajne zosilnené a navrhnuté tak, aby sa zabránilo deformácii alebo prasknutiu pri trvalom tlaku, čím sa zaisťuje bezpečnosť a spoľahlivosť v aplikáciách, ako sú ropovody a plynovody, hydraulické systémy a chemické spracovanie.

Kolísanie teploty môže spôsobiť expanziu alebo kontrakciu materiálu, čo vedie k prevádzkovým problémom. Vysokotlakové guľové ventily sú konštruované z materiálov, ktoré si zachovávajú svoje mechanické vlastnosti v širokom rozsahu teplôt. Napríklad sa používajú vysokoteplotné zliatiny alebo špeciálne navrhnuté tepelne kompenzačné sedlá na prispôsobenie sa expanzii a kontrakcii bez ohrozenia integrity tesnenia alebo ventilu. Táto odolnosť zaisťuje, že ventil spoľahlivo funguje v extrémnych podmienkach, ako sú kryogénne alebo vysokoteplotné aplikácie.