ゲートバルブとは?

gate valve components
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ゲートバルブは、パイプ内の流体の流れを開始または停止するために使用します。この装置は スライディングプレートゲートと呼ばれ、上下に動いて通路を開閉する。ゲートバルブを全開にすると、流れはほとんど妨げられなくなる。 圧力はほとんど低下しない.これらのバルブは多くの産業で使用されています。 高圧に対応 し、密閉性を高める。ゲートバルブは必ずオン・オフ制御に使用し、流量調整には使用しないでください。

要点

  • ゲートバルブはゲートを上下に動かすことで機能する。これにより流体の通り道を開閉します。ゲートバルブは、流体の流れをオンまたはオフにするのに最適です。流体の流れる量を変えるのには適していません。

  • 全開時、ゲートバルブは流体を容易に通過させる。圧力損失はほとんどありません。高圧や熱にも対応できる。様々な流体に対応できる。

  • ゲートバルブには様々な種類がある。ウェッジゲート、パラレルゲート、ナイフゲートなどである。それぞれのタイプは異なる仕事に適しています。圧力、流体の種類、使用頻度などを考慮して選んでください。

  • ゲートバルブを正しく使うには、ゆっくりと開閉すること。そうすることで破損を防ぐことができます。長持ちさせるために、ステムをこまめに掃除し、注油してください。

  • ゲートバルブは多くの産業で使用されている。石油・ガス、水処理、発電所などである。流量制御には使用しないでください。破損の原因になります。

ゲートバルブ操作の基本とは?

ゲートバルブは、流体の通り道からゲートを持ち上げて作動します。ゲートバルブは、主にパイプライン内の液体の流れを開始または停止するために使用され、最小限の制限で直線的な流れを提供します。

仕組み

ゲートバルブは次のようにして制御します。 上下運動 バルブ本体の内側にあります。ハンドホイールを回すかアクチュエーターを使用すると、ゲートが持ち上がって流体を通し、下がって流れを遮断します。この垂直方向の動きにより、ゲートバルブは他のバルブとは一線を画しています。

  • ゲートバルブは、通路を開閉するために上下に動くゲートまたはウェッジを使用します。

  • ハンドホイールやレバーを使って手動で操作することができ、頻繁にバルブを調整する必要がない場合は、これが効果的だ。

  • 電動アクチュエータを使用すると、正確な制御でバルブを遠隔操作で開閉できます。

  • 空気圧式アクチュエータは、空気圧を利用して素早く確実な動きを実現するため、圧縮空気のある場所で役立ちます。

  • 油圧アクチュエータは、油圧を利用して大きなゲートを大きな力で動かす。

ヒント:ゲートバルブのデザインは、流量調整用ではなく、オンオフサービスに最適です。常に全開または全閉の状態で使用してください。

仕切弁を開けたい場合、通常は次のようにします。 ハンドホイールを反時計回りに回す.この動作によりゲートが上がり、液体が自由に流れるようになります。バルブを閉じるには、ハンドル を時計回りに回し、ゲートを下げて流れを止めます。ハンドホイールは常にゆっくりと回し、無理に回さないようにしてください。そうすることで、バルブの部品の損傷を防ぐことができます。

以下はその内容である。 仕切弁を操作する主な手順:

  1. ハンドホイールまたは操作部を反時計方向に回してゲートを上げ、バルブを開きます。

  2. 急激なサージやシステムトラブルを避けるため、バルブはゆっくりと着実に開きます。

  3. ゲートを閉じるには、ハンドホイールまたはアクチュエータを時計回りに回し、ゲートを下げます。

  4. 詰まりやゲートの損傷を避けるため、バルブは静かに閉めてください。

  5. 漏れを防ぐため、バルブが完全に閉じていることを確認してください。

オープンとクローズド

仕切弁を全開にすると、次のような現象が起こります。 流体の直線経路.この設計は、流体が直面していることを意味する。 ほとんど抵抗なしそのため、圧力はほとんど下がりません。バルブは両方向に流れますので、どちらに取り付けるかを心配する必要はありません。

  • ゲートバルブは、開いている時の流路抵抗がほぼゼロのストレートスルーの通路を提供します。

  • 流れの方向は制限されず、バルブは両方向で同じ働きをする。

  • バルブの開閉に必要な力はわずかです。

  • ゲートの移動距離が長いため、バルブの設置スペースが広くなる。

ゲートバルブを閉じると、ゲートはバルブシートを強く押します。この作用で通路が密閉され、流れが止まります。流体からの圧力は密閉を助けますが シーリング面は時間とともに磨耗する というのも、運転中に互いに擦れ合うからだ。

  • ゲートバルブは絞りや流量調整には適していません。バルブを部分的に開いたままにすると、流れが乱れ、ゲートやシートが損傷する可能性があります。

  • このバルブは、流れを完全に開始または停止する必要がある用途に最適です。

以下はその表である。 適切に閉じられたゲートバルブの典型的な漏れ率 業界標準に従う:

バルブサイズ (NPS)

最大液体漏れ(滴/分)

最大液体漏れ(ml/分)

最大ガス漏れ(気泡/分)

最大ガス漏れ量(ml/分)

2

0

0

0

0

4

8

0.5

16

0.16

6

12

0.75

24

0.24

8

16

1

32

0.32

10

20

1.25

40

0.4

12

24

1.5

48

0.48

Line chart showing max liquid and gas leakage rates for gate valves of various sizes

によると API598規格適切に閉じられたゲートバルブは、目に見える液体や気体が漏れることはありません。この高い密閉性により、ゲートバルブは多くのシステムで流れを止めるための信頼できる選択肢となります。

ゲートバルブの主な構成部品とは?

ゲートバルブは、主に本体部、ゲート、ステム、ボンネット、操作部で構成されています。これらの部品は、ゲートの昇降によってパイプラインを流れる流体の流れを制御するために協働します。

gate valve components

ボディとゲート

本体とゲートは仕切弁の主要部品である。本体はすべてをまとめ、パイプに接続します。ゲートは上下に動き、流体を止めたり流したりします。これらの部品の材質は、どのような仕事をするか、パイプの中にどのような流体があるかによって異なります。 以下は、一般的な素材とその使用方法の一覧表である。:

素材

特徴と特性

代表的なアプリケーション

ブロンズ

鉛含有量が高く、蒸気、空気、ガス、HVAC、海洋に適している。

低圧 製造業海洋環境

鋳鉄

鋳造性良好、経年腐食、引張強度低

上下水道、HVAC、地下、低圧

鋳鋼

強靭、硬質、高張力、耐衝撃性

高温高圧工業プラント

ダクタイル鋳鉄

弾力性のあるバルブや金属シートのバルブのゲートに使用される。

配水、ブロンズリングによるシール

ゲートの作り方で密閉度が変わる.フレキシブル・ウェッジは、パイプが熱くなったり応力がかかったりすると曲がることがある。これは漏れを止めるのに役立ちます。頑丈なウェッジは丈夫ですが、バルブ本体が曲がると動かなくなることがあります。いくつかのゲートは、スプリットウェッジと呼ばれる2つの部分を持っています。これらは熱変化に役立ちますが、汚れを閉じ込め、密閉性を悪化させる可能性があります。

ステムとアクチュエータ

ステムはハンドルまたは操作部とゲートをつないでいます。手動ハンドルを回すと、ステムがゲートを上下に動かします。異なるアクチュエータを使用することで、この動作をより簡単に、あるいは自動的に行うことができます。 主な種類は、空気圧、油圧、電気アクチュエータである。.空気圧式アクチュエーターは空気圧を使い、速く、よく動く。油圧式アクチュエーターは、流体圧を利用し、強く慎重な動きをするため、大きなバルブに適しています。電気式アクチュエーターは、モーターとギアを使用し、クリーンで正確な制御を行います。これらは、単独で作動するシステムで一般的です。

ヒント:ステムを清潔に保ち、オイルを塗っておくと長持ちします。 しっかりと手入れをすれば、ステムは10年から30年は使える.

シートとシール

シートとシールがバルブ閉鎖時の漏れを止める.金属シートは、ステンレス鋼、青銅、またはニッケル合金から作られています。これらの金属は高圧や熱に強く、錆びにくい。低圧や柔らかいシールの場合は、EPDMやPTFEのようなゴムが使用されます。選ぶ材料によって、バルブが耐えられる熱や圧力が変わります。 シートとシールの材質別の温度限界を見るには、次の表をご覧ください。:

Bar chart comparing minimum and maximum temperature ratings for various gate valve seat and seal materials.

ゴムやPTFEのような柔らかいシートは、ゲートを押し付けて密閉します。金属製のシートは、タフな作業に適していますが、密閉性が劣る場合があります。最適な選択は、システム、流体、温度、圧力によって異なります。

ゲートバルブの種類とは?

パラレルバルブとウェッジゲートバルブには、次のような種類があります。 ライジングステム(OS&Y)、ノン・ライジングステム、ウェッジ、パラレル.それぞれのタイプは、さまざまな用途や環境に適した明確な特徴を持っている。

types of gate valves

ゲートバルブのデザインには、主にパラレルとウェッジの2種類がある。それぞれ異なる作業に最適です。この表を見てください。 比較する:

アスペクト

ウェッジゲートバルブ

パラレルゲートバルブ

デザイン

ゲートはくさび形をしており、閉じると強く押される。

ゲートはフラットで、2つのシートの間にあり、スムーズな流れを実現する。

シーリング性能

高圧、熱、過酷な流体にも耐える。

低圧や太いパイプには適しているが、高圧ではそれほど強くない。

操作トルク

開閉に力が必要。

使いやすく、力が少なくて済む。

流体抵抗

ウェッジの形をしているので、もう少し抵抗がある。

抵抗が少ないので、液体が動きやすい。

流量調整

流れを変えるには不向きで、全開か全閉がベスト。

流量調整が可能で、頻繁に使用するのに適している。

代表的な用途

蒸気、化学プラント、発電所に使用。

水道、都市パイプ、開閉の多いシステムに使用される。

耐用年数

高圧と熱で早く消耗する可能性がある。

摩耗が少なく、流れがスムーズなので長持ちする。

注: 高圧または熱用のウェッジゲートバルブを選ぶ.太いパイプや頻繁に開閉する場合は、パラレルゲートバルブを使用する。

パラレルゲートバルブは発電所や水処理に適している。それらは 気温が急激に変化しても、動けなくなることはない.ウェッジゲートバルブは、高温や低温になると固着することがあるが、状況が厳しくなると密閉性が高まる。

ナイフゲートバルブ

ナイフゲートバルブには 鋭く薄いゲート 厚い流体や汚れた流体を切断する。これらのバルブは、スラリー、スラッジ、または砂や固形物を含む流体に使用されます。ナイフゲートバルブを特別なものにしているものをいくつか紹介しよう:

  • 鋭利なゲートが厚い液体や粘着性のある液体を切り裂く。

  • 頑丈な設計で、粗い素材や厚い素材にも対応。

  • 完全な開口部は、ほとんど圧力損失なしに流体を流します。

  • ソフトシートでしっかり密閉 そして漏れを止める。

  • 素材 ステンレス鋼のような強靭な金属鋳鉄、鋳物、特殊合金など、タフな仕事用。

  • ワンウェイ、ツーウェイ、ウェハー(小)、ラグスタイル(簡単に取り外せる)など、さまざまなスタイルがある。

ナイフゲートバルブは 廃水プラント、鉱業、製紙工場、化学工場. 錆びないので、ステンレス鋼がよく使われる。 長持ちします。シーリング用、 PTFE、EPDM、またはセラミックシート は、漏れを止め、粗い流体を扱うために使用される。

ヒント:ナイフゲートバルブは修理が簡単で場所を取らない。設計が簡単なため、修理や交換する部品が少なくて済みます。

ステムの種類

ステムは、ハンドルまたは操作部とゲートをつないでいます。大きく分けて、上昇ステムと非上昇ステムの2種類があります。この表は どう違うのか:

特徴

ライジングステムゲートバルブ

ノンライジングステムゲートバルブ

ステム・ムーブメント

ステムはバルブの外側で上下に動く.

ステムは内側に留まり、回転するだけだ。

必要なスペース

バルブの上にもっとスペースが必要だ。

狭い場所や地下のスペースにもフィット。

ポジション・インジケータ

開閉がわかりやすい。

ハンドルを見て確認しなければならない。

メンテナンス

注油も点検も簡単。

糸が内側にあるため、手入れが難しい。

ベストユース

バルブの位置を確認する必要がある場合には良い。

狭い場所や地下にある場所に適している。

バルブが開いているか閉じているかを確認したい場合は、ライジングステムを選んでください。狭い場所や地下のような場所には、立ち上がり式でないステムが適しています。覚えておいて下さい、 ネジ山が外側にあるため、ライジングステムにはオイルが必要.ノン・ライジング・ステムはネジ山を安全に保ちますが、点検や注油が難しくなります。

ゲートバルブの用途と利点とは?

ゲートバルブは主に、最小限の制限で流体の直線的な流れを必要とする用途で使用されます。給水システム、石油・ガスパイプライン、様々な工業プロセスで一般的に見られます。

gate valve applications and advantages

一般的な用途

これらのバルブは様々な産業で見かける。パイプの流れを始めたり止めたりするのに適している。石油・ガス業界では パイプラインを遮断し、流れを制御する.水処理プラントは、都市や工場のシステムで水を移動させるために使用する。発電所では、蒸気を制御し、修理のために部品を閉鎖するために使用します。鉱業では、固形物を含む濃厚なスラリーや流体に使用される。 以下の表は、これらのバルブが使用される場所を示している。:

産業

一般的なアプリケーション

石油・ガス

パイプラインアイソレーション、プロセスフロー制御

石油化学

アグレッシブな化学薬品、高圧システムの取り扱い

水処理

自治体での水流調整

発電

発電所における蒸気の流れと分離の管理

鉱業

研磨スラリー、固形物を含む液体の取り扱い

メリット

バルブが完全に開いているとき、流体は一直線に動く。開口部はパイプと同じ幅なので、流体は容易に流れます。 圧力損失はほとんどないこれは、システムを良好に機能させる。バルブは丈夫で、高圧や熱にも対応できます。固形物や化学物質を含む流体にも使用できます。主な利点は以下の通りです:

注: フルボア設計により、乱流とキャビテーションの発生を抑制.これにより、システムがより安全で効率的になります。

制限事項

このバルブは流量を調整するのには適していません。部分的に開いたままにしておくと、液体が揺れ、ゲートやシートが摩耗することがあります。これは、時間の経過とともに漏れや損傷の原因となります。このバルブは、流量をオン・オフするのに最適なのであって、小さな変化には適していません。以下に主な制限を示します:

ヒント 流量を厳密に制御する必要がある場合は、代わりにグローブバルブまたはニードルバルブを使用してください。.

ゲートバルブはどのように動作し、どのように適切なものを選択するのですか?

ゲートバルブは流体の通り道からゲートを持ち上げて作動します。これは、流れを開始または停止するために使用され、流れを調整するのには適していません。ゲートバルブを選択する際には、流体の種類、圧力、温度、材料の適合性などの要因を考慮する必要があります。

gate valve operation and selection

バルブ位置の特定

作業を始める前に、バルブが開いているか閉じているかを知る必要があります。いくつかの標準的な方法は、安全かつ迅速に位置をチェックするのに役立ちます:

  1. ステムを見る:ライジングステムバルブの場合 開くとステムが突き出る.ステムが完全に上がっていれば、バルブは開いています。ステムが上がっていないバルブの場合、ハンドルを何回転させたかを数えます。通常 反時計回りに4~6回転 バルブが開いていることを意味する。

  2. ハンドホイールの方向を確認する:ハンドルがパイプと一直線上にある場合、バルブは開いている。ハンドルがパイプを横切っている場合、バルブは閉じている。

  3. 茎の高さを測る:バルブによってはマークや定規がある。API 600 によると、ステムはバルブが開いている時に、少なくともバルブ直径の 1.2 倍の高さまで上がっていなければならない。

  4. ゲージを読む:流量が期待したものと一致し、圧力損失が低ければ、バルブは開いています。一方の圧力が高く、他方の圧力が低ければ、バルブは閉じている。

  5. 流れを聴く:スムーズで安定した音は、バルブが開いていることを意味します。バルブ付近が静かな場合は、バルブが閉じていることを意味する。

ヒント ポジションインジケータで作業が容易に.バルブが開いているか、閉じているか、止まっているかを示す。これは、制御室から、あるいはバルブのすぐそばから見ることができます。インジケータの中には、バルブが思うように動かない場合にアラームを発するものもあります。これにより、問題を早期に発見し、システムを安全に保つことができます。

ゲートバルブの使用時期

完全に流れを開始または停止する必要がある場合は、このバルブを選択する必要があります。このような状況で最も効果的です:

  • 圧力損失がほとんどなく、流体の通り道を完全に確保したい。

  • 高圧や高温に対応する必要がある。

  • バルブは毎日数回しか使用せず、常時調整するものではない。

  • 水、油、蒸気、または濃厚なスラリーを移動させたい。

  • 長持ちし、メンテナンスが簡単なバルブが必要です。

バルブを選択する際には、これらの要素を考慮してください:

  1. バルブのサイズをパイプと流量のニーズに合わせる.

  2. ご使用のシステムに適合する定格圧力をご確認ください。.

  3. 腐食に強く、流体の温度に対応できる材料を選ぶ。.

  4. スペースとメンテナンスのニーズに合ったステムタイプをお選びください。.

  5. エンド・コネクションが配管に適合していることを確認する。

  6. 安全性と品質に関する業界基準を満たしているバルブを探す。

  7. 手動か自動かを決める。

  8. コストと、バルブの寿命や修理のしやすさとのバランスを考えましょう。

注: このバルブは流量制御や絞りに使用しないでください。.流量を頻繁に調整する必要がある場合は、代わりにグローブバルブやボールバルブを選んでください。

ゲートバルブは、多くのシステムで流れの開始や停止に使用されています。バルブを選ぶとき 操作に必要な力をチェックする また、明確なラベルを探すこと。メンテナンスと清掃が簡単なバルブを選ぶ。錆や堆積物から保護するためにコーティングを使用する。汚れた液体には、ナイフゲートバルブが最適です。常に バルブのサイズと材質に合わせる システムのニーズに合わせてお選びください。流量を頻繁に調整する必要がある場合は、他のバルブタイプをご検討ください。

よくあるご質問

ゲートバルブの主な目的は何ですか?

ゲートバルブは、パイプ内の液体の流れを開始または停止するために使用します。流体の通り道を完全に確保する必要がある場合に最適です。流速をコントロールするために使うべきではありません。

絞りにゲートバルブを使うことはできますか?

ゲートバルブを絞りに使ってはいけません。部分的に開いたままにしておくと、流れによってゲートやシートが損傷する可能性があります。必ず全開か全閉で使用してください。

仕切弁が開いているか閉じているか、どうやって知るのですか?

ステムの位置を確認することができる。ステムが突き出ていれば、バルブは開いている。ステムが下がっていれば、バルブは閉じています。バルブによっては、位置を確認するためのマークやインジケータが付いているものもあります。

どのような流体がゲートバルブを通過できますか?

  • オイル

  • 蒸気

  • 固形分を含むスラリー

ゲートバルブは多くの流体に使用できます。必ずバルブの材質が流体の種類に合っているか確認してください。

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