ゲートバルブゲートバルブは産業革命の産物である。グローブバルブやプラグバルブなど、古くから存在するバルブもあるが、ゲートバルブは何十年にもわたって業界で支配的な地位を占めており、ごく最近になってボールバルブやバタフライバルブに大きな市場シェアを譲り渡したばかりである。

ゲートバルブとボールバルブ、プラグバルブ、バタフライバルブの違いは、ディスク、ゲート、またはオクルーダーと呼ばれる閉鎖要素が、バルブステムまたはスピンドルの底部から上昇し、水路から出て、ボンネットと呼ばれるバルブ上部に入り、スピンドルを複数回転することです。このように直線的に開閉するバルブは、マルチターンバルブまたはリニアバルブとも呼ばれ、ステムが90度回転し、通常は上昇しないクォーターターンバルブとは異なります。

ゲートバルブは、数十種類の材質と圧力定格で入手可能です。サイズは、手のひらに収まる1/2インチNPSから、大型トラック用の144インチNPSまで多岐にわたります。ゲートバルブは、鋳造、鍛造、または溶接によって製造された部品で構成されていますが、鋳造設計が主流です。

ゲートバルブの最も望ましい特性の一つは、流路穴にほとんど抵抗や摩擦がなく、完全に開くことができる点です。開いたゲートバルブによる流れ抵抗は、同じポートサイズのパイプの抵抗とほぼ同じです。そのため、ゲートバルブは遮断用途や開閉用途において依然として有力な選択肢となっています。バルブの名称によっては、ゲートバルブはグローブバルブと呼ばれることもあります。

ゲートバルブは一般的に、流量の調整や、全開または全閉以外の方向への操作には適していません。部分的に開いたゲートバルブを使用して流量を絞ったり調整したりすると、バルブプレートやバルブシートリングが損傷する可能性があります。これは、部分的に開いた状態では乱流が発生し、バルブシート面同士が衝突するためです。

ゲートバルブタイプ

ゲートバルブは外見上はどれも似ていますが、実際には様々な設計が存在します。ほとんどのゲートバルブは本体とボンネットで構成されており、ボンネットにはディスクまたはゲートと呼ばれる閉鎖要素が内蔵されています。閉鎖要素はボンネットを貫通するステムに接続され、最終的にハンドルなどの駆動装置を介してステムを操作します。バルブステム周囲の圧力は、パッキンがパッキン領域またはチャンバー内に圧縮されることで制御されます。

ゲートバルブのバルブステム上でのバルブプレートの動きによって、バルブステムが開閉時に上昇するか、バルブプレートにねじ込まれるかが決まります。この動きによって、ゲートバルブのステム／ディスクの2つの主要なスタイル、すなわち上昇ステム型と非上昇ステム型（NRS）が定義されます。上昇ステム型は産業市場で最も一般的なステム／ディスク設計スタイルですが、非上昇ステム型は水道事業やパイプライン業界で長年好まれてきました。ゲートバルブを使用し、設置スペースが限られている船舶用途の一部でも、NRS型が採用されています。

工業用バルブで最も一般的なステム／ボンネットの設計は、外ねじヨーク（OS&Y）型です。OS&Y型は、ねじ部が流体シール領域の外側にあるため、腐食性環境に適しています。他の設計と異なる点は、ハンドルがステム自体ではなく、ヨーク上部のブッシングに取り付けられているため、バルブが開いているときにハンドルが持ち上がらないことです。

ゲートバルブ市場のセグメンテーション

過去50年間、直角回転弁はゲート弁市場で大きなシェアを占めてきたが、石油・ガス産業をはじめとする一部の産業では依然として直角回転弁に大きく依存している。天然ガスパイプラインではボール弁が普及しているものの、原油や液体パイプラインでは依然として平行座式ゲート弁が用いられている。

大型のゲートバルブの場合、製油業界のほとんどの用途において、依然としてゲートバルブが主流となっています。堅牢な設計と総所有コスト（メンテナンス費用の経済性を含む）の低さが、この伝統的な設計の利点です。

用途に関して言えば、多くの製油所プロセスでは、フローティングボールバルブの主要シート材であるテフロンの安全使用温度よりも高い温度が用いられます。高性能バタフライバルブや金属シールボールバルブは、製油所用途で徐々に普及し始めていますが、総所有コストは通常​​、ゲートバルブよりも高くなります。

浄水処理業界では、依然として鉄製のゲートバルブが主流である。埋設用途においても、比較的安価で耐久性に優れている。

電力業界は合金製ゲートバルブ非常に高い圧力と非常に高い温度を伴う用途向け。発電所では、遮断用途向けに設計された新型のY型グローブバルブや金属シートボールバルブもいくつか見られるが、ゲートバルブは依然として発電所の設計者や運用者に好まれている。