PVC ボールバルブはどのくらいの圧力に耐えられますか?

新しい水道管を設置する際にPVCバルブを使用しますが、その圧力限界を知らないと、破裂や大規模な浸水、そしてシステムダウンによる高額な損害につながるリスクがあります。

標準的なスケジュール40 PVCボールバルブは、通常、23℃(73°F)で最大150 PSI(平方インチあたりの重量)まで対応可能です。この圧力定格は水温の上昇とともに大幅に低下するため、メーカーの仕様を確認することが重要です。

側面に圧力定格「150 PSI」が明確に刻印されたPVCボールバルブ

150 PSIという数字はシンプルな答えです。しかし、真の答えはもっと複雑で、それを理解することが安全で信頼性の高いシステムを構築する鍵となります。私はインドネシアの購買マネージャーであるブディとよくこのことについて話し合います。彼はチームメンバーに、顧客に「どのくらいの圧力が必要ですか?」だけでなく、「温度はどれくらいですか?」「どのように流れを止めますか?」と尋ねるように指導しています。ポンプはシステムの平均をはるかに超える圧力スパイクを発生させる可能性があります。バルブはシステム全体の一部に過ぎません。バルブがどれだけの圧力に耐えられるかを知ることは、単に数値を読み取ることではなく、システムが現実世界でどのように動作するかを理解することです。

PVC バルブの圧力定格は何ですか?

バルブに「150 PSI」と印字されていますが、これは一体何を意味するのでしょうか? 圧力が低いように見えても、不適切な状況で使用すると故障の原因となる可能性があります。

PVCバルブの圧力定格(通常、スケジュール40では150 PSI)は、室温での最大安全作動圧力です。温度が上昇するとPVCは軟化し、耐圧力能力が大幅に低下します。

Y軸に圧力定格、X軸に温度をとったPVCバルブのディレーティング曲線を示すグラフ

圧力定格は、理想的な状況における強度と考えてください。快適な室温である23℃(73°F)では、標準的な白色PVCバルブは強度と剛性を備えています。しかしPVCは熱可塑性プラスチックであるつまり、熱によって柔らかくなるということです。これは理解すべき最も重要な概念です。高温時には圧力を「下げる」必要があります。例えば、100°F(38°C)では、150 PSIのバルブは110 PSIまでしか安全に使用できないかもしれません。140°F(60°C)に達すると、最大定格は約30 PSIまで急落します。これが、標準的なPVCが冷水配管にのみ使用される理由です。より高い圧力やわずかに高い温度の場合は、スケジュール80 PVC(通常は濃い灰色)、壁が厚く、初期圧力定格が高くなっています。

PVC圧力定格と温度

水温 最大圧力(150 PSIバルブの場合) 強度保持
73°F(23°C) 150 PSI 100%
100°F(38°C) 約110 PSI 約73%
120°F(49°C) 約75 PSI 約50%
140°F(60°C) 約33 PSI 約22%

ボールバルブの圧力制限は何ですか?

システムの静圧が限界値を下回っていることはご承知のとおりです。しかし、バルブを突然閉じると、圧力スパイクが発生し、限界値を超えて瞬時に破裂する可能性があります。

記載されている圧力制限は静的、非衝撃圧力に対するものです。この制限は、以下のような動的な力を考慮していません。ウォーターハンマー突然の圧力上昇により、はるかに高い圧力に耐えられるバルブが簡単に破損する可能性があります。

配管システムにおけるウォーターハンマーの概念を示す図

ウォーター ハンマーは配管部品のサイレント キラーです。高速で流れる水で満たされた長いパイプを想像してください。バルブを勢いよく閉めると、流れている水はすべて瞬時に止めなければなりません。その勢いで巨大な衝撃波が生じ、パイプを通って逆方向に伝わります。この圧力スパイクは、通常のシステム圧力の 5 ~ 10 倍になることがあります。60 PSI で稼働しているシステムでは、瞬間的に 600 PSI の圧力スパイクが発生する可能性があります。標準的な PVC ボール バルブでは、これに耐えることはできません。私はいつも Budi に、彼の請負業者クライアントにこのことを思い出させるように言っています。バルブが故障した場合、製品のせいにするのは簡単ですが、多くの場合、問題はウォーター ハンマーを考慮していないシステム設計にあります。最善の予防策は、バルブをゆっくり閉めることです。1/4 回転のボール バルブであっても、ハンドルを勢いよく閉めるのではなく、1 ~ 2 秒かけて滑らかに操作すると、大きな違いが生まれます。

PVC はどのくらいの圧力に耐えられますか?

適切なバルブを選択しましたが、パイプはどうでしょうか?システムの強度は最も弱い部分によって決まり、パイプの故障はバルブの故障と同じくらい深刻な問題となります。

PVCが耐えられる圧力は、その「スケジュール」、つまり壁の厚さによって異なります。標準的なスケジュール40のPVCパイプは、壁が厚く、より工業的なスケジュール80のパイプよりも圧力定格が低くなります。

白色の Sch 40 PVC パイプと灰色の Sch 80 PVC パイプの壁の厚さを比較した断面図

バルブの定格のみに注目するのはよくある間違いです。コンポーネントを一致させる必要があります。どこにでも見られる一般的な白いパイプである 2 インチの Schedule 40 パイプの定格圧力は通常約 140 PSI です。壁がはるかに厚く、通常は濃い灰色である 2 インチの Schedule 80 パイプの定格圧力は 200 PSI を超えます。より強力なバルブを使用するだけでは、システムの圧力容量を増やすことはできません。Schedule 80 バルブ (定格圧力 240 PSI) を Schedule 40 パイプ (定格圧力 140 PSI) に取り付けた場合、システムの最大安全圧力は依然として 140 PSI のままです。パイプは最も弱いリンクになります。どのようなシステムでも、パイプ、継手、バルブなど、すべてのコンポーネントの圧力定格を特定し、定格圧力が最も低い部品を中心にシステムを設計する必要があります。

配管スケジュールの比較(例:2インチPVC)

特徴 スケジュール40 PVC スケジュール80 PVC
通常は白 通常はダークグレー
壁の厚さ 標準 厚い
圧力定格 約140 PSI 約200 PSI
一般的な使用 一般配管、灌漑 工業用、高圧

PVC ボールバルブは良いのでしょうか?

軽量プラスチック製のバルブを見て、安っぽいと感じたことはありませんか?この安価な部品が、本当に重要な給水システムの信頼できる部品として信頼できるでしょうか?

はい、高品質ですPVCボールバルブ本来の用途に非常に適しています。その価値は、その強度ではなく、腐食に対する完全な耐性にあります。そのため、多くの用途において金属よりも信頼性が高いのです。

腐食が激しい金属バルブの横に、新品できれいな高品質のPntek PVCボールバルブが置かれている。

「安っぽい」という印象は、PVC と金属を比較することで生じます。しかし、これは本質を見落としています。多くの水処理用途、特に農業、水産養殖、プールシステムでは、腐食が故障の主な原因です。真鍮や鉄製のバルブは、時間の経過とともに錆びて固着します。100% バージン樹脂で作られ、滑らかな PTFE シートと冗長 O リングを備えた高品質の PVC バルブは、そのようなことはありません。金属が破壊されるような環境でも何年もスムーズに動作します。Budi は、疑問点を問い直すことで、懐疑的な顧客を納得させます。問題は「プラスチックで十分か?」ではなく、「金属で耐えられるか?」です。冷水制御、特に化学物質や塩分が存在する場合の冷水制御では、高品質の PVC バルブは単に良い選択であるだけでなく、長期的に見て、よりスマートで信頼性が高く、コスト効率に優れた選択なのです。

結論

PVCボールバルブは室温で150 PSIの圧力に耐えることができます。その真の価値は耐腐食性にありますが、安全で長寿命なシステムを構築するには、温度とウォーターハンマーを常に考慮する必要があります。

 


投稿日時: 2025年7月21日

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