ボールバルブとゲートバルブの違いは何ですか?

ボールバルブとゲートバルブ: それらは同じですか?ゲートバルブを使用するのはどのような場合ですか?

I. ボールバルブとゲートバルブは同じですか?
答えはノーです。どちらも配管システムの流れを開始または停止するために使用されますが、設計原理、動作特性、および適切な用途が大きく異なります。間違ったバルブを選択すると、システムの漏れ、エネルギー消費の増加、さらには安全上の問題が発生する可能性があります。

II.ボールバルブとゲートバルブの違いは何ですか?

1. 構造の違い：「ボール」から「ゲート」へ
✔️ボールバルブの閉鎖部材は、穴のあるボールです。ボールの穴がパイプの軸と一致すると、バルブは完全に開きます。穴がパイプに対して垂直になるように 90 度回転（4 分の 1- 回転）すると、完全に閉じられます。
✔️標準的な工業用ボールバルブ (API 608 設計など) は通常、シールペアに PTFE または強化ポリマーを使用し、-29 度から 200 度以内で漏れゼロを達成します。一般的なボールバルブにはフルボアまたはレデュースボアがあります。-フルボア ボール バルブはパイプの内径に近い流量直径を持ち (たとえば、DN50 ボール バルブの口径は約 50 mm)、流れ抵抗係数は 0.05 と低くなります。

✔️一方、ゲート バルブは、くさび形のゲートを上げ下げすることで流れを制御します。-門は垂直に立ち上がります。完全に開くと、媒体は非常に低い流れ抵抗でまっすぐに流れます (係数は 0.02 まで低くなります)。ただし、ゲート バルブはハンドルを複数回回転させる必要があります (たとえば、DN100 ゲート バルブは完全に閉じてから完全に開くまでに約 10 ～ 15 回転必要です)。
✔️API 600 に従い、工業用ゲート バルブはシール面に硬化合金を使用することが多く、425 度を超える温度に耐えます。ただし、長期間のスロットリングによりゲートが著しく侵食されるため、流量調整のためにゲート バルブを使用することは固く禁止されています。-

2. 動作速度とメンテナンス頻度
✔️ボールバルブは90度に素早く開く特性があるため、緊急停止や頻繁な操作に適しています。たとえば、石油化学製品のローディング アームでは、空気圧ボール バルブが 1 秒あたり 1 回の開閉サイクルを完了できます。ゲートバルブはストロークが長く、応答が遅いため、通常、メンテナンスのための都市水道本管の隔離など、月に数回の操作しか行わない用途で使用されます。

Ⅲ．ゲートバルブを使用するのはどのような場合ですか?
ボール バルブは幅広い用途に使用されていますが、次のような条件ではゲート バルブの代替品として使用できません。

• 大口径高圧パイプライン (DN 200 以上、圧力 4.0 MPa 以上):大径ボールバルブのボールは加工コストが大幅に上昇しますが、ゲートバルブのウェッジタイプゲートは鋳造加工が可能で経済的です。
• High‑temperature media (>200度）：標準ボールバルブの PTFE シールは柔らかくなります。金属間シールを備えたゲートバルブは、最大 450 度まで安定して動作できます (蒸気ラインなど)。
• 固体を含む媒体 (スラリー、下水など):ボールバルブが閉じると、固体粒子がボールとシールリングの間に閉じ込められ、傷が発生する可能性があります。ゲートバルブのゲートは粒子を押しのけたり、通過させたりすることができ、優れた耐摩耗性を発揮します。
• 全開時に極めて低い圧力損失が必要な用途:全開のゲート バルブでは、ゲートが流路から完全に後退し、パイプとほぼ同一面になります。フルボアのボールバルブであっても、ボールによりわずかな流れの乱れが生じます。

IV.概要比較表（主要パラメータ）

結論：

▶️ボールバルブとゲートバルブは同種の製品ではありません。素早い開閉、頻繁な操作、きれいな媒体、適度な温度が必要な場合は、ボールバルブを選択してください。高温、大口径、汚れた媒体を扱う場合、または完全に開いたときにゼロの圧力降下が必要な場合は、ゲート バルブを使用してください。選択の際は、必ずバルブの圧力温度定格表 (ASME B16.34 など) およびメーカーの技術データシートを参照してください。

♂️*注: この記事は、「バルブ選択ハンドブック」(RW Zappe、第 5 版) および API 600/608 規格の設計パラメータを参照しています。*