ゲートバルブとは何ですか?またどのように機能しますか?

バルブを初めて使用する人にとって、よくある質問は「ゲート バルブとは何ですか?また、どのように開閉するのですか?」というものです。

簡単に言えば、ゲートバルブは次のように機能します。引き戸パイプラインの中。ゲートと呼ばれる平板を上下させることで流体の流れを制御します。このガイドでは基本事項を解説し、ゲート バルブの構造、動作原理、一般的なタイプ、実際の用途について詳しく説明します。

 

1. ゲートバルブの基本構造（キーゲートバルブ部品）

ゲート バルブの仕組みを理解するには、まずその主要コンポーネントを知る必要があります。標準的なゲート バルブは次の部品で構成されます。

• 体: パイプラインに直接接続されるバルブの外側ケーシング。一般的な材料には、鋳鉄、鋳鋼 (WCB など)、ステンレス鋼 (CF8M) などがあります。バルブ本体には流路とシール面が含まれています。
• ゲート: コア遮断コンポーネント。-くさびまたは平行プレートの形をしています。ゲートが下がると流路が遮断されます。上げると道が開けます。
• 幹: ゲートをハンドホイール (またはアクチュエータ) に接続します。はずみ車を回すとステムが上下に動き、ゲートが動きます。
• シート: バルブ本体のシール リングがゲートと嵌合し、しっかりとしたシールを形成します。シートは通常、ステライト合金で硬化処理されるか、PTFE または金属間ハード シールを使用します。--。
• ボンネット：バルブ本体の上部カバーで、ステムとパッキンを固定するために使用されます。
• スタッフィングボックス: ステムに沿った媒体の漏れを防ぐシール構造で、通常はグラファイトまたは PTFE パッキンが使用されます。

 

重要な点の 1 つ: ゲート バルブのシール面には精密な研磨が必要です。工業用-グレードのゲート バルブは通常、次の規格に準拠しています。ISO5208評価 A (目に見える漏れがゼロ)。たとえば、クラス 150 の圧力定格では、静水圧シェル強度テストは 3.0MPa、シールテストは 2.2MPa です。

 

2. ゲートバルブの詳細な動作原理

ゲート バルブの動作ロジックは単純です。ステムが回転してゲートを直線的に上下に動かします。--

 

開封までの流れ

ハンドルを反時計回りに回してステムを持ち上げると、ゲートがシートから引き戻されます。流路は完全に開いており、流体の通過がほぼ妨げられません。ゲート底部とシートの間に接触がないため、シール面の流体浸食は最小限に抑えられます。

 

クロージングプロセス

ハンドルを時計回りに回してステムを下に押し、ゲートをシートにしっかりと押し付けます。厳密に遮断するため、通常、ゲートの底部はくさび形になっており、-くさび力ゲートをシートにしっかりとロックします。

 

よく見落とされがちな点:ゲートバルブは流量調整用に設計されていません。部分的に開くと、ゲートが高速の流体の流れにさらされ、振動やシール面の損傷が発生します。-ゲートバルブは以下の用途にのみ適しています。全開または全閉サービス。

 

3. 一般的なゲートバルブのタイプ: ライジングステムと非ライジングステム-

ゲート バルブはステムの動きによって分類されており、購入の際の重要な考慮事項となります。

 

1. ライジングステムゲートバルブ

• 特徴：ステムには雄ネジが付いています。はずみ車が回転すると、ゲートとともにステムが上下します。露出したステムの長さは、バルブの開閉位置を明確に示します。アプリケーション: 水処理プラントや石油化学パイプラックなど、目に見えるステータス表示が必要な地上のパイプラインや設備。-注記: 障​​害物を避けるために頭上に十分なクリアランスが必要です。

2. ノンライジングステムゲートバルブ-

• 特徴: ステムネジはボンネットの内側にあります。ハンドルが回転すると、ステムの長さは固定されます。スレッドは内部でゲートを上下に駆動します。アプリケーション: 追加の垂直スペースが必要ないため、地下パイプラインおよび限られたスペース (バルブピット、海洋配管システムなど)。短所×：開閉状態が外部から目視確認できない。それはハンドルの停止またはカウントされた回転によって示されなければなりません。

 

4. ゲート構造別ゲートバルブの種類

ゲート バルブはステムの設計以外にも、ゲートの形状によっても分類されます。

• ウェッジゲートバルブ: くさび形のゲートと角度の付いた座席が特徴です。{0}締め付けるとくさび力が増加し、確実なシールが得られます。最も一般的な設計で、高温{3}}高圧-の蒸気またはオイルのサービスに適しています。
• パラレルゲートバルブ: 2 枚の平行なプレートで構成され、その間にスプリングが挟まれています。ゲートはスプリングまたは中圧によってシートに押し付けられます。給水パイプラインなどの低圧用途で一般的に使用されます。-
• ナイフゲートバルブ: 固体粒子を含むスラリー (パルプ、廃水など) を切断するように設計された薄いブレード状のゲートを備えています。-真っ直ぐで障害物のない流路により、詰まりが最小限に抑えられます。

 

5. よくある質問（FAQ）

Q1: ゲートバルブとグローブバルブの違いは何ですか?

• ゲートバルブ: 流体抵抗が非常に低いストレートスルー流路（全開時の直管とほぼ同等）。{0}}動作が遅く、スロットルには適していません。
• グローブバルブ: Z- 形状の流路は抵抗が大きいですが、正確な流量調整とより速い遮断が可能です。-
• つまり、ゲート バルブは全流量パイプライン用です。-グローブ バルブはスロットルまたはクイック シャットオフ用です。-

Q2: ゲートバルブはどの程度の圧力と温度に耐えられますか?

• これは材料と設計基準によって異なります。一般的な API 600 スチール製ゲート バルブ:
• クラス 150: 周囲温度での作動圧力 1.9MPa、最高温度 ~425 度 (WCB)
• クラス300：使用圧力5.1MPa
• 低温バルブ: 最低 -196 度 (LCC 材質)
• 高温合金バルブ:- 800 度以上

Q3: ゲートバルブの漏れ基準は何ですか?

• 工業規格に従うISO5208またはAPI 598。レート A では目に見える漏れがない (気泡がしっかりしている) 必要がありますが、レート B ではわずかな気泡が許容されます。ほとんどの石油化学プロジェクトではレート A が指定されています。

Q4: ゲートバルブを半開にしてはいけないのはなぜですか?

• 部分的に開くと、ゲートのエッジが高速流体の衝撃を受け、激しい振動が発生し、シール面の摩耗が促進されます。{0}ゲートバルブは必ず全開または全閉で操作してください。

 

6. 実用的なゲートバルブの選び方

経験に基づいて (コバルブは、中東、東南アジア、ヨーロッパのプロジェクトに年間数万個のゲート バルブを納入しています)、選択は次の要因によって決まります。

• 中くらい: きれいな水または油は鋳鋼またはステンレス鋼を使用します。腐食性媒体（酸、アルカリ）にはステンレス鋼またはライニングされたバルブを使用します。粒子-を含むスラリーにはナイフ ゲート バルブが使用されます。
• 圧力定格: パイプラインの設計圧力を 10% の安全マージンで一致させます。
• 温度: 周囲温度に対するソフトシール (PTFE)。高温用の金属-対-金属のハードシール。
• 設置スペース: 地上用の上昇ステム-。 -地下またはバルブピット用の非上昇ステム。
• 作動: ハンドホイールが標準装備されています。電動、空気圧、または油圧アクチュエータは、大口径または高圧のバルブに使用されます。{0}{1}

 

取り付ける前に、パイプラインから溶接スラグや鉄の破片を取り除き、シール面の間に挟まって漏れが発生するのを防ぎます。メンテナンスのために、6 か月ごとにステムにグリースを塗布し、パッキングランドの締まり具合を確認してください。