ストップバルブは主に、パイプラインを流れる流体の流量を調整したり止めたりするために使用されます。ボールバルブストップバルブは、流体の流れを制御するために特別に設計されており、閉止機能に限定されないという点でゲートバルブと似ています。ストップバルブと呼ばれる理由は、古い設計では球形の本体があり、流れの方向が変わる赤道で分離された 2 つの半球に分割できるためです。実際の閉鎖シートの内部要素は、通常、球形 (ボールバルブなど) ではなく、平面、半球形、またはプラグ形状であるのが一般的です。グローブバルブは、ゲートバルブやボールバルブよりも開いたときに流体の流れを制限するため、圧力降下が高くなります。グローブバルブには 3 つの主要な本体構成があり、そのいくつかはバルブを通過する圧力降下を減らすために使用されます。その他のバルブに関する情報については、バルブ購入ガイドを参照してください。

バルブ設計

ストップバルブは、バルブ本体とシート、バルブディスクとステム、パッキンとボンネットの3つの主要部品で構成されています。操作時には、ハンドルまたはバルブアクチュエータを介してねじ付きステムを回転させ、バルブディスクをバルブシートから持ち上げます。バルブを通過する流体通路はZ字型になっており、流体がバルブディスクのヘッドに接触します。これは、流体がゲートに対して垂直に流れるゲートバルブとは異なります。この構成は、Z字型バルブ本体またはT字型バルブと呼ばれることもあります。入口と出口は互いに一直線になっています。

その他の構成には、アングル型とY字型があります。アングルストップバルブでは、出口は入口から90°離れており、流体はL字型の経路に沿って流れます。Y字型またはY字型のバルブ本体構成では、バルブステムはバルブ本体に45°で入りますが、入口と出口は3方モードと同様に一直線上に留まります。アングルパターンの流体抵抗はT字型パターンよりも小さく、Y字型パターンの流体抵抗はさらに小さくなります。3方弁は3つのタイプの中で最も一般的です。

シーリングディスクは通常、バルブシートにフィットするようにテーパーが付けられていますが、フラットディスクも使用できます。バルブがわずかに開いている場合、流体はディスクの周囲を均等に流れ、バルブシートとディスクの摩耗が分散されます。そのため、流量が減少したときにバルブが効果的に機能します。通常、流体の流れの方向はバルブのバルブステム側ですが、高温環境（蒸気）では、バルブ本体が冷却されて収縮すると、流れが逆転してバルブディスクをしっかりと密閉した状態に保つことがよくあります。バルブは流れの方向を調整して、圧力を利用して閉じる（ディスクの上の流れ）または開く（ディスクの下の流れ）を助けることができるため、バルブが閉じたり開いたりする可能性があります。

シーリングディスクまたはプラグは通常、ケージを介してバルブシートまで導かれ、特に高圧用途において適切な接触を確保します。一部の設計ではバルブシートが使用され、バルブが完全に開いたときに、ディスクプレスのバルブロッド側のシールがバルブシートに当接してパッキンへの圧力を解放します。

シール要素の設計に応じて、ストップバルブは、バルブステムを数回回転させることにより急速に開き、流れを急速に開始させる（または閉じて流れを止める）ことができます。また、バルブステムを複数回回転させることにより徐々に開き、バルブを通過する流れをより均一にすることもできます。プラグがシール要素として使用される場合もありますが、プラグバルブと混同しないでください。プラグバルブは、ボールバルブと同様に、1/4回転で作動する装置です。プラグバルブは、ボールの代わりにプラグを使用して流れを止めたり開始したりするために使用されます。

応用

ストップバルブ下水処理場、発電所、プロセスプラントの停止や制御に使用されます。蒸気管、冷却回路、潤滑システムなどに使用され、バルブを通過する流体の量を制御することが重要な役割を果たします。

グローブバルブ本体の材質は、低圧用途では通常鋳鉄または真鍮/青銅、高圧・高温用途では鍛造炭素鋼またはステンレス鋼が選ばれます。バルブ本体の指定材質には通常、すべての圧力部品が含まれ、「トリム」とはバルブシート、ディスク、ステムなど、バルブ本体以外の部品を指します。大きい方の寸法はASMEクラスの圧力クラスによって決定され、標準ボルトまたは溶接フランジが発注されます。グローブバルブのサイズ決定は、バルブ両端の圧力降下が問題となる場合があるため、他のタイプのバルブのサイズ決定よりも手間がかかります。

上昇するステムデザインは、ストップバルブステムが上がらないタイプのバルブもあります。ボンネットは通常ボルトで固定されており、バルブ内部の点検時に簡単に取り外すことができます。バルブシートとディスクは簡単に交換できます。

ストップバルブは通常、空気圧ピストンまたはダイヤフラムアクチュエータを用いて自動化されます。これらのアクチュエータはバルブステムに直接作用し、ディスクを所定の位置に動かします。ピストン/ダイヤフラムはスプリングバイアスされており、空気圧の低下時にバルブを開閉します。電動ロータリーアクチュエータも使用されます。