1 バルブ選定のポイント

1.1 機器や装置のバルブの目的を明確にする

バルブの使用条件を決定します。適用媒体の性質、使用圧力、使用温度、動作制御方法など。

1.2 バルブの種類を正しく選択してください

バルブタイプの正しい選択は、設計者が製造プロセス全体と動作条件を完全に把握していることに基づいています。バルブのタイプを選択するとき、設計者はまず各バルブの構造的特徴と性能を理解する必要があります。

1.3 バルブの端部接続を決定する

ねじ接続、フランジ接続、溶接端接続のうち、最初の 2 つが最も一般的に使用されます。ねじ込みバルブは主に呼び径50mm以下のバルブです。直径サイズが大きすぎると、接続部の取り付けとシールが非常に困難になります。フランジ接続バルブは取り付けや分解が簡単ですが、ねじ込みバルブよりも重く高価であるため、さまざまな直径と圧力の配管接続に適しています。溶接接続は重負荷条件に適しており、フランジ接続よりも信頼性が高くなります。ただし、溶接で接続されたバルブは分解・再取り付けが困難なため、通常長期間確実に動作する場合や使用条件が厳しく高温となる場合に限定され、使用用途が限定されます。

1.4 バルブ材質の選定

作動媒体の物理的性質（温度、圧力）と化学的性質（腐食性）を考慮することに加えて、バルブシェル、内部部品、および作動媒体の材質を選択する際には、媒体の清浄度（固体粒子の有無）を把握する必要があります。シール面。さらに、州およびユーザー部門の関連規制を参照する必要があります。バルブ材料を正しく選択することで、最も経済的な耐用年数とバルブの最高の性能を得ることができます。弁本体材質の選定順序は鋳鉄→炭素鋼→ステンレス鋼、シールリング材質の選定順序はゴム→銅合金鋼→F4、シールリング材質の選定順序はゴム→銅合金鋼→F4です。

1.5 その他

また、バルブを流れる流体の流量や圧力レベルを把握し、既存の情報（バルブ製品カタログ、バルブ製品サンプル等）から適切なバルブを選定する必要があります。

2 一般的なバルブの概要

バルブには多くの種類があり、その種類は複雑です。主な種類は次のとおりですゲートバルブ、ストップバルブ、スロットルバルブ、バタフライバルブ、プラグバルブ、ボールバルブ、電動バルブ、ダイヤフラムバルブ、逆止弁、安全弁、減圧弁、スチームトラップと緊急遮断弁、代表的なものとしては、ゲートバルブ、ストップバルブ、スロットルバルブ、プラグバルブ、バタフライバルブ、ボールバルブ、チェックバルブ、ダイヤフラムバルブなどがあります。

2.1 ゲートバルブ

ゲートバルブとは、弁棒の駆動により開閉体（弁板）が弁座のシール面に沿って上下し、流体の流路を接続または遮断できるバルブです。ゲートバルブはストップバルブに比べてシール性が良く、流体抵抗が少なく、開閉の手間が少なく、確実な調整性能を持っています。最も一般的に使用される遮断弁の 1 つです。欠点は、サイズが大きいこと、ストップバルブに比べて構造が複雑であること、シール面が摩耗しやすいこと、メンテナンスが難しいことです。一般に、スロットルには適していません。ゲートバルブステムのねじ位置により、ステム上昇タイプとステム隠しタイプの2種類に分けられます。ゲートプレートの構造上の特徴により、ウェッジタイプとパラレルタイプの2種類に分けられます。

2.2 ストップバルブ

ストップバルブは、弁棒の駆動により開閉部（弁体）が弁座（シール面）の軸に沿って上下する下向き開閉弁です。ゲートバルブと比較して、調整性能が良く、シール性能が悪く、構造が簡単で、製造とメンテナンスが容易で、流体抵抗が大きく、価格が安いです。一般的に中小口径のパイプラインに使用される一般的なカットオフバルブです。

2.3 ボールバルブ

ボールバルブの開閉部は円形の貫通穴を備えた球体であり、球体がバルブステムとともに回転することでバルブの開閉を実現します。ボールバルブは構造が簡単で、スイッチングが早く、操作が便利で、小型、軽量、部品点数が少なく、流体抵抗が小さく、シール性が良く、メンテナンスが容易です。

2.4 スロットルバルブ

スロットルバルブは弁体を除けばストップバルブと基本的に同じ構造です。弁体は絞りの部品であり、形状が異なれば特性も異なります。弁座の直径が大きすぎると、弁座の開口高さが低くなり、媒体の流量が増加し、弁体の浸食が促進されるため、大きすぎないでください。スロットルバルブは小型、軽量で調整性能に優れていますが、調整精度は高くありません。

2.5 プラグバルブ

プラグバルブは、開閉部として貫通孔を有するプラグ本体を用いており、プラグ本体がバルブステムとともに回転することにより開閉が行われる。プラグバルブは構造が簡単で、開閉が早く、操作が簡単で、流体抵抗が小さく、部品点数が少なく、軽量です。プラグバルブには、ストレートスルー、三方、四方タイプがあります。ストレートスループラグバルブは媒体を遮断するために使用され、三方プラグバルブおよび四方プラグバルブは媒体の方向を変えるか媒体を迂回させるために使用されます。

2.6 バタフライバルブ

バタフライバルブは、バルブ本体内の固定軸の周りを 90°回転して開閉機能を完了するバタフライプレートです。バタフライバルブは小型、軽量、構造が簡単で部品点数も少ないです。

そして90°回転することで素早く開閉でき、操作も簡単です。バタフライ バルブが全開位置にあるとき、媒体がバルブ本体を通過するときの抵抗はバタフライ プレートの厚さだけです。したがって、バルブによって発生する圧力損失が非常に小さく、良好な流量制御特性を示します。バタフライバルブのシールには弾性ソフトシールと金属製ハードシールの2種類があります。弾性シールバルブの場合、シールリングはバルブ本体に埋め込むか、バタフライプレートの周囲に取り付けることができます。優れたシール性能を備えており、絞りだけでなく、中真空パイプラインや腐食性媒体にも使用できます。一般にメタルシールを使用したバルブは弾性シールを使用したバルブよりも長寿命ですが、完全なシールを達成することは困難です。これらは通常、流量と圧力損失が大きく変化し、優れた絞り性能が必要な場合に使用されます。金属シールはより高い動作温度に適応できますが、弾性シールには温度によって制限されるという欠点があります。

2.7 逆止弁

逆止弁は流体の逆流を自動的に防止できるバルブです。逆止弁は流体圧力の作用により弁体が開き、流体が入口側から出口側へ流れます。入口側の圧力が出口側の圧力より低い場合、流体の圧力差や弁体自体の重力などにより弁体が自動的に閉じ、流体の逆流を防ぎます。構造形式によりリフト逆止弁とスイング逆止弁に分けられます。リフト逆止弁はスイング逆止弁に比べてシール性に優れ、流体抵抗が大きくなります。ポンプ吸込管の吸込口はフート弁を選定してください。その機能は、ポンプを始動する前にポンプ入口パイプを水で満たすことです。ポンプ停止後、再始動に備えて吸入管およびポンプ本体内を満水状態に保ちます。フートバルブは通常、ポンプ入口の垂直パイプにのみ取り付けられており、媒体は下から上に流れます。

2.8 ダイヤフラムバルブ

ダイヤフラムバルブの開閉部はゴム製のダイヤフラムであり、バルブ本体とバルブカバーの間に挟まれています。

ダイヤフラムの突出部はバルブステムに固定されており、バルブ本体はゴムで裏打ちされています。バルブカバーの内腔に媒体が入らないため、バルブステムにスタフィングボックスが不要です。シンプルな構造でシール性が良く、メンテナンスが容易で流体抵抗が少ないダイヤフラムバルブです。ダイヤフラムバルブはウェア式、ストレート式、ライトアングル式、直流式に分けられます。

3 一般的なバルブの選択手順

3.1 ゲートバルブの選択手順

一般に、ゲート バルブを最初に選択する必要があります。ゲートバルブは、蒸気、油などの媒体に加え、粒状固体や高粘度の媒体にも適しており、ベントや低真空システム用のバルブにも適しています。固体粒子を含む媒体の場合、ゲート バルブ本体に 1 つまたは 2 つのパージ穴が必要です。低温媒体の場合は低温専用ゲートバルブを選定してください。

3.2 ストップバルブの選択手順

ストップバルブは、流体抵抗の要件が低い、つまり圧力損失があまり考慮されないパイプラインや、高温高圧の媒体を使用するパイプラインや装置に適しています。 DN < 200mm の蒸気およびその他の媒体パイプラインに適しています。小型バルブには、ニードルバルブ、計器バルブ、サンプリングバルブ、圧力計バルブなどのストップバルブを使用できます。ストップバルブには流量調整または圧力調整がありますが、調整精度は高くなく、パイプラインの直径が比較的小さいため、ストップバルブまたはスロットルバルブを選択する必要があります。毒性の高い媒体の場合は、ベローズシール型ストップバルブを選択する必要があります。ただし、ストップバルブは粘度の高い媒体や沈殿しやすい粒子を含む媒体には使用しないでください。また、ベントバルブや低真空システムのバルブとしても使用しないでください。

3.3 ボールバルブの選択手順

ボールバルブは低温、高圧、高粘度の媒体に適しています。ほとんどのボールバルブは、浮遊固体粒子を含む媒体で使用でき、シールの材料要件に応じて粉末および粒状媒体にも使用できます。フルチャンネルボールバルブは流量調整には適していませんが、急速な開閉が必要な場合に適しており、事故時の緊急遮断に便利です。ボールバルブは通常、厳密なシール性能、摩耗、収縮チャネル、急速な開閉、高圧カットオフ（大きな圧力差）、低騒音、ガス化現象、小さな操作トルク、および小さな流体抵抗を備えたパイプラインに推奨されます。ボールバルブは軽量構造、低圧遮断、腐食性媒体に適しています。ボールバルブは、低温および深冷媒体にとって最も理想的なバルブでもあります。低温媒体用のパイプライン システムおよび装置の場合は、バルブ カバー付きの低温ボール バルブを選択する必要があります。フローティングボールバルブを使用する場合、バルブシートの材質はボールと作動媒体の荷重に耐える必要があります。大口径ボールバルブは操作時に大きな力を必要とするため、DN≧200mm のボールバルブにはウォームギヤトランスミッションを使用する必要があります。固定ボールバルブは、より大きな直径とより高い圧力が必要な場合に適しています。さらに、毒性の高いプロセス材料や可燃性媒体のパイプラインに使用されるボールバルブは、耐火性および帯電防止構造を備えている必要があります。

3.4 スロットルバルブの選定上の注意

スロットルバルブは低中温、高圧の場合に適しており、流量や圧力の調整が必要な部位に適しています。粘度が高く固体粒子を含む媒体には適しておらず、遮断弁にも適していません。

3.5 プラグバルブの選定要領

プラグバルブは素早い開閉が必要な場合に適しています。通常、蒸気や高温の媒体には適していません。低温・高粘度の媒体に使用され、浮遊粒子を含む媒体にも適しています。

3.6 バタフライバルブの選定要領

バタフライバルブは、大口径（DN﹥600mmなど）で構造長さが短い場合や、流量調整や素早い開閉が必要な場合に適しています。一般に温度 80℃以下、圧力 1.0MPa 以下の水、油、圧縮空気などの媒体に使用されます。バタフライバルブはゲートバルブやボールバルブに比べて圧力損失が比較的大きいため、圧力損失の要求が緩やかなパイプラインシステムに適しています。

3.7 逆止弁の選定要領

逆止弁は通常、清浄な媒体に適していますが、固体粒子や高粘度を含む媒体には適していません。 DN≤40mmの場合は、リフティングチェックバルブを使用することをお勧めします（水平パイプにのみ取り付け可能）。 DN＝50～400mmの場合はスイングリフティング逆止弁（水平配管、垂直配管どちらにも設置可能。垂直配管に設置する場合は媒体の流れ方向は下から上）の使用を推奨します。 DN≧450mmの場合、バッファチェックバルブを使用することをお勧めします。 DN＝100～400mmの場合はウエハチェックバルブも使用可能です。スイングチェックバルブは非常に高い作動圧力にすることができ、PNは42MPaに達することができ、シェルとシールのさまざまな材質に応じてあらゆる作動媒体とあらゆる作動温度範囲に適用できます。媒体は水、蒸気、ガス、腐食性媒体、油、薬品などです。媒体の使用温度範囲は-196～800℃です。

3.8 ダイヤフラムバルブの選択手順

ダイヤフラムバルブは作動温度200℃以下、圧力1.0MPa以下で油、水、酸性媒体、浮遊物質を含む媒体に適していますが、有機溶剤や強酸化剤には適しません。ウェアタイプのダイヤフラムバルブは、研磨性の粒状媒体に適しています。堰式ダイヤフラム弁の選定には流量特性表をご利用ください。ストレートスルーダイヤフラムバルブは、粘性流体、セメントスラリー、および堆積媒体に適しています。特定の要件を除き、ダイヤフラム バルブは真空パイプラインや真空装置では使用しないでください。