フランジ付き仕切弁とは何ですか?またその仕組みは何ですか?

何がそうさせるのかフランジ型仕切弁例外的ですか？
➡️大規模な給水、排水、産業用パイプライン システムでは、フランジ付き仕切弁 (フランジ付きゲート バルブ) が常に媒体の流れを隔離し、調整するための中心的なコンポーネントとなってきました。-ネジ式またはウェハ-タイプのバルブとは異なり、フランジ面を使用してパイプラインに接続し、高いボルト予圧によって漏れゼロのシールを実現します。--そのため、特に中{5}}〜-高圧および大径-の用途に適しています。

 

フランジ ゲート バルブの寸法 - 規格により互換性と信頼性が定義されます
➡️フランジ付きゲートバルブの寸法は任意ではありません。 ASME B16.10 (面間寸法) や B16.5 (フランジ寸法) などの仕様に厳密に準拠する必要があります。一般的な公称サイズの範囲は DN50 ～ DN1200 で、圧力クラスはクラス 150、300、およびそれ以上をカバーします。

 

➡️重要な寸法には、フランジのボルト穴の円の直径、フランジの厚さ、本体の最小肉厚が含まれます。これらはすべて、バルブとパイプラインのフランジの間のシール性能に直接影響します。たとえば、DN300 クラス 150 フランジ付きゲート バルブには、フランジ外径が約 445 mm で、ボルト穴が 12 個あります。 -現場の寸法偏差が許容公差を超えると、ボルトの予圧が不均一になり、漏れのリスクが生じる可能性があります。

 

➡️したがって、購入する前に、寸法の互換性を確保するためにパイプラインフランジ規格（ANSI、DIN、GB/T 9113など）を確認することが不可欠です。

 

ダクタイル鋳鉄ゲートバルブ – 強度と靭性の完璧なバランス
▶️ バルブ本体の材質は耐用年数の鍵となります。現在、ハイエンドのフランジ付きゲート バルブでは主にダクタイル鉄ゲート バルブ (ダクタイル鉄本体) が使用されており、通常はグレード QT400-18 または QT450-10 です。従来のねずみ鋳鉄と比較して、ダクタイル鋳鉄は 2 ～ 3 倍高い引張強度 (400MPa 以上) と最大 18% の伸びを備え、低温やウォーターハンマー衝撃下でも脆性破壊を起こしません。

 

▶️ さらに重要なことは、内部エポキシまたはポリウレタンコーティングにより耐食性がさらに強化され、原水、海水、またはわずかに沈殿物を含む媒体に特に適していることです。

 

▶️ 蕪湖華厳水の主要な長江取水施設の 2025 年フェーズ I 拡張および改修プロジェクトでは、DN800 ダクタイル鋳鉄フランジ ゲート バルブが選択されました。内部コーティングは、AWWA C550 標準融着エポキシを満たしていました。- 18 か月の運転後、内壁には目に見える穴は見られず、シール表面は新品同様に滑らかなままでした。

 

AWWA C515 ゲートバルブ – アメリカの水道事業の必須規格
▶️ 北米および国際的な水プロジェクトの場合、AWWA C515 が最も信頼できる調達リファレンスです。この規格は、特に公称サイズ 4 インチ (DN100) 以上、最大圧力定格 250 psi のフランジ付きゲート バルブを対象としており、最小本体肉厚、ステム強度、操作トルク、およびシール テスト要件を指定しています。

 

▶️ 一般的な工業用バルブとは異なり、AWWA C515 は頻繁な操作 (毎日の流量調整など) や長期の水没条件下での信頼性を重視しています。-たとえば、シートからゲートまでのシール試験圧力は定格圧力の 1.1 倍で、保持時間は 10 分以上で実質的に漏れはゼロである必要があります。--

 

▶️ 華厳水プロジェクトで使用されたバルブは、AWWA C515 に完全に適合しただけでなく、追加の 2,000 サイクルの耐久テストにも合格し、長江原水の堆積物の多い環境でも内部漏れがゼロであることを保証します。

弾力性のあるシートゲートバルブ – 漏れゼロの核心保証
▶️ 従来の金属製-シート付きゲート バルブは、時間の経過とともにゲートとシートの間の摩耗により内部漏れが発生する傾向があります。最新のフランジ付きゲート バルブは、ゲートが EPDM または NBR ゴムで完全にカプセル化された、弾力性のあるシート ゲート バルブ設計を広く採用しています。

 

▶️ このエラストマーは、閉じるときにボディシートに対して圧縮され、「ウェッジイン」シールを形成します。-パイプライン内に微粒子が存在する場合でも、ゴムの変形能力が接触ギャップを補い、双方向の漏れゼロを実現します。

 

▶️ さらに、弾力性のあるシートにより操作トルクが軽減され（金属シート設計と比較して約 40%）、手動または電動アクチュエータの選択がより経済的になります。- Huayan Water のケースでは、エンジニアは特に 0.6 MPa の低圧でシールの性能を検証し、標準要件をはるかに超える結果が得られました。

 

バイパス付きゲートバルブ - メインゲートを保護するための圧力バランス調整
▶️ 大口径（DN300 以上）の高い-差圧-条件では、ゲート バルブを直接開くと、バルブ全体の大きな圧力差により過剰な操作力が発生し、ステムとゲートが損傷する可能性があります。したがって、多くのフランジ付きゲート バルブでは、バイパス付きのオプションのゲート バルブ (バイパス バルブを内蔵) が提供されています。-バイパスバルブは通常小口径のグローブバルブで、メインゲートの上流側と下流側の間に設置されます。

 

▶️ メインゲートを開く前に、まずバイパスバルブを開き、上流と下流の圧力を徐々に均等にします。メイン ゲート間の差圧が 0.2 MPa を下回ると、ハンドホイールまたは電動アクチュエータの開放トルクが 50% ～ 70% 減少し、ステム スレッドとスラスト ベアリングの耐用年数が大幅に延長されます。 Huayan Water プロジェクトでは、DN600 以上のすべてのバルブにステンレス鋼のバイパスバルブが装備されていました。オペレータは、定期検査と緊急作業の効率が大幅に向上したと報告しました。

 

適用事例: 蕪湖華燕水の長江取水施設 (第 1 期拡張、2025 年)
➡️蕪湖華厳水有限公司は蕪湖市の主要都市部への給水を担当しています。長江取水施設の当初の設計能力は 400,000 トン/日でした。 2025 年の第 1 段階拡張により、前処理プロセスと高度な処理プロセスが追加され、生産能力が 600,000 トン/日まで増加しました。{9}}

 

➡️このプロジェクトでは、合計 12 個のフランジ付き弾性-シートゲートバルブが、取水ヘッドから凝集および沈殿タンクまでのメイン入口パイプライン (DN800、DN1000) に設置されました。すべてのバルブはダクタイル鋳鉄製で、AWWA C515 に準拠しており、バイパスバルブと電動アクチュエーターが装備されていました。

 

➡️プロジェクトのチーフエンジニアは次のように述べています。「現場での溶接スペースが限られており、メンテナンスのために頻繁に分解する必要があるため、フランジ接続が選択されました。{0}}弾性シートにより、長江の水位変動によって入口圧力が変化した場合でも、バルブの完全な密閉が確保されます。2025 年 3 月の試運転以来、内部漏れも外部漏れも発生しておらず、バルブはスムーズに動作し、設計の期待を完全に満たしています。」この事例は、大口径で信頼性の高い水用途におけるフランジ付きゲートバルブのかけがえのない役割を十分に実証しています。

 

結論
▶️フランジ付き仕切弁は、単なる「フランジ付きゲートバルブ」ではありません。標準化された寸法、材料のアップグレード、革新的なシール構造、およびバイパス補助設計が組み合わさって、完全な技術システムを形成します。新しい大規模な浄水場であっても、古いパイプライン網の改修であっても、長期にわたる安全で効率的なシステム運用を確保するには、フランジ付きゲートバルブの寸法に従い、ダクタイル鋳鉄製本体を選択し、AWWA C515 に準拠し、弾性着座構造を採用し、必要に応じてバイパスを装備することが不可欠です。
📌同様のプロジェクト用にバルブを選択する場合は、上記の重要な点を考慮し、専門のバルブ メーカーに相談してください (例:コバルブ) 詳細なサイズ計算については。