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および停止するために使用されます。ボールバルブやゲートバルブなどのバルブとは異なり、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、閉鎖用途に限定されません。ストップバルブという名称の由来は、古い設計では球状の本体を持ち、流れの方向が変わる赤道で隔てられた2つの半球に分割できることにあります。閉鎖シートの実際の内部要素は通常、球形（例：ボールバルブ）ではなく、平面、半球形、またはプラグ形です。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ているときの流体の流れをより大きく制限するため、バルブを通過する際の圧力損失が大きくなります。グローブバルブには主に3つの本体構成があり、そのうちのいくつかはバルブを通過する際の圧力損失を低減する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、当社のバルブ購入ガイドを参照してください。

バルブ設計

ストップバルブは主に3つの部品で構成されています。バルブ本体とバルブシート、バルブディスクとバルブステムパッキンとボンネット。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。バルブ内の流体通路はZ字型になっているため、流体はバルブディスクのヘッドに接触できます。これは、流体がゲートに対して垂直であ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があります。入口と出口は互いに一直線に並んでいます。

その他の構成としては、角度型とY字型があります。角度型ストップバルブでは、出口は入口から90°の角度で、流体はL字型の経路に沿って流れます。Y字型またはY字型バルブ本体構成では、バルブステムはバルブ本体に45°の角度で入り、入口と出口は3方弁と同様に一直線上に並びます。角度型の流れ抵抗はT字型よりも小さく、Y字型の流れ抵抗はさらに小さくなります。3方弁は、これら3つのタイプの中で最も一般的です。

シールディスクは通常、弁座に適合するようにテーパー状になっていますが、平らなディスクも使用できます。弁がわずかに開いているときは、流体がディスクの周囲を均等に流れ、弁座とディスクの摩耗が分散されます。そのため、流量が減少すると弁は効果的に機能します。一般的に、流れの方向は弁の弁軸側ですが、高温環境（蒸気）では、弁本体が冷却・収縮すると、流れが逆転して弁ディスクをしっかりと密閉することがよくあります。弁は、圧力を利用して流れの方向を調整し、閉じる（流れがディスクの上側）か開く（流れがディスクの下側）ようにすることで、弁がフェイルクローズまたはフェイルオープンするようにすることができます。

シーリングディスクまたはプラグ通常は、特に高圧用途において適切な接触を確保するために、ケージを通してバルブシートまでガイドされます。一部の設計ではバルブシートが使用され、バルブが全開になっ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の圧力を解放します。

シール要素の設計により、ストップバルブはバルブステムを数回回転させることで素早く開いて流れを迅速に開始（または閉じて流れを停止）したり、バルブステムを複数回転させることで徐々に開いてバルブを通る流れをより制御したりすることができます。シール要素としてプラグが使用される場合もありますが、プラグバルブとは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、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、1/4回転式の装置です。

応用

遮断弁は、下水処理場、発電所、プロセスプラントの停止および制御に使用されます。蒸気配管、冷却回路、潤滑システムなど、弁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す用途で使用されます。

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用いられます。バルブ本体の材質指定には通常、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。大型サイズはASME規格の圧力クラスで決定され、標準ボルトまたは溶接フランジが注文されます。グローブバルブのサイズ選定は、バルブ全体の圧力損失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選定よりも手間がかかります。

ストップバルブでは、ステムが上昇するタイプが最も一般的ですが、ステムが上昇しないタイプも存在します。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の交換も容易です。

ストップバルブ通常、空気圧ピストンまたはダイヤフラムアクチュエータを使用して自動化されており、これらのアクチュエータはバルブステムに直接作用してディスクを所定の位置に移動させます。ピストン／ダイヤフラムは、空気圧の低下に応じてバルブを開閉するようにスプリングで付勢することができます。電動回転アクチュエータも使用されます。