ゲートバルブをいつ使用するか?キーケース4個

ゲート バルブは、媒体の完全な開放または完全な遮断を達成するためにゲートの昇降に依存します。閉じると、バルブシートとゲートのシール面が接触します。開くと、ゲートは完全に流路から外れます。

➡️この構造により、ゲートバルブには流量調整機能がないと判断されます。部分的に開いた状態で長時間動作すると、シール面が侵食されます。では、どのような条件でゲートバルブを選定すればよいのでしょうか？

1. 媒体の全開または全遮断が必要な場合
配管システムで、追加の圧力降下なしに媒体がバルブを通過する必要がある場合、または流れを完全に遮断する必要がある場合は、ゲート バルブが適切な選択肢です。全開時、流路の内壁はパイプの内径とほぼ面一になり、流れ抵抗係数 ζ は通常 0.1 ～ 0.5 になります (グローブ バルブの ζ ≈ 5 ～ 10 と比較して)。

長距離のパイプライン、石油とガスの輸送、ピギングを必要とするシステムの場合、{0}}フルボアゲートバルブは必須です - その穴は縮小することなくパイプの内径と一致し、ピッグが障害なく通過できるようにします。によるとAPI600標準、クラス 150-2500 フルボア ゲート バルブ用DN200サイズ、全開時の圧力損失は0.05 barを超えません（媒体：水、流速3 m/s）。

2. 媒体の流れ方向を頻繁に変更しない場合
ゲート バルブの開閉動作は、バルブ ステムのネジ山を利用してゲートを上げ下げします。全閉から全開までは複数回転が必要です。たとえば、DN150ステム ゲート バルブを上昇させるには、ハンドホイールを約 12 ～ 16 回転する必要があり、所要時間は 30 ～ 45 秒です。したがって、迅速な動作や 1 日に数十回の動作が必要な用途には適していません。

実際のエンジニアリングでは、ゲート バルブは通常、ポンプの吐出口 (通常開)、タンクの底部 (通常開または通常閉)、ドレン接続またはベント接続 (通常閉)、および年に数回のみ切り替えられるバイパス ラインに設置されます。 1時間ごとに切り替えが必要な用途には、ボールバルブまたはバタフライバルブを選択してください。

3. 双方向の流れが必要な場合
ゲートバルブのシールペアは対称的に配置されています。バルブシートとゲートは両側に同じシール構造を持ち、どちらの方向からの作動圧力にも耐えることができます。この特性により、ゲート バルブとグローブ バルブが区別されます。グローブ バルブには、一方向シール用に設計されたディスクとシートがあり、逆圧によって漏れが容易に発生する可能性があります。

パイプラインの逆洗が必要なシステム（下水フィルターの逆洗、熱交換器の定期的な逆洗浄など）や、プロセスによって媒体の流れの方向が変化する可能性のあるパイプ部分では、ゲート バルブを使用することで、取り付け方向が間違っているリスクを回避できます。によるとBS1414標準の金属シートゲートバルブは、公称圧力の 1.1 倍の双方向圧力下でも漏れが以下ですISO5208クラス A 要件 (目に見える漏れがゼロ)。

4. 媒体に浮遊粒子が含まれている場合や粘性がある場合
細かい砂、スラグ、結晶粒子を含む媒体や、原油や重油などの粘度の高い媒体には、グローブバルブよりもゲートバルブの方が優れた適応性を示します。くさび型ゲートバルブは、くさび形状のシール面により、閉弁時に弁座に付着した固形粒子を掻き落とし、弁腔内への不純物の蓄積を防ぎます。

設置スペースが限られている場合や、バルブを地中に埋め込む必要がある場合には、ノンライジングゲートバルブ(としても知られています)ノンライジングステムゲートバルブ) の方が適切です。ステム ナットはゲート内に固定されており、ステムは回転しますが上昇または下降はしないため、上昇するステム ゲート バルブよりも全高が 40% ～ 50% 低くなり、ねじ山が外部雰囲気にさらされず、粉塵や湿気の多い環境による腐食が軽減されます。

比較テストによると、固形分 3% のスラリー媒体では、500 サイクル後にグローブ バルブ シートのシール面に明らかな溝漏れが見られましたが、同じサイズのウェッジ タイプのゲート バルブは 2000 サイクル後も漏れを生じませんでした。

不適切な条件
以下の状況では、ゲートバルブの使用を避けてください。

• スロットルまたは流量調整: ゲートが部分的に開いた位置にある場合、高速媒体がシール面の下端に衝突し、エロージョン摩耗が劇的に加速します。テストデータによると、ゲート バルブを 30% の開度で 100 時間継続的に動作させると、ゲート シール表面の浸食深さが 1.2 mm に達し、漏れ制限を超える確率が 90% 増加することが示されています。
• 頻繁な操作: バルブステムのネジ山は、動作のたびに滑り摩擦を受けます。 1日10回以上バルブを操作すると、3ヶ月以内にねじ表面のコーティングが磨耗し、操作トルクが増大したり、焼き付きが発生する場合があります。
• 緊急急速遮断: ゲートバルブの低速多回転操作では、数秒以内に媒体を遮断することはできません。緊急停止の場合は、スプリングリターンバタフライバルブまたは空気圧作動のボールバルブを選択する必要があります。

結論
✔️ ゲートバルブの最も特徴的な用途は次のように要約できます。全開または全閉、頻度の少ない操作、双方向シール可能、粒子または粘性を含む媒体。長距離パイプライン、ポンプ吸入/吐出、タンク底部、逆洗システム、スラリー/原油輸送では、フルボアまたはノンライジングゲートバルブ圧力定格によると (クラス150～2500）およびサイズ要件により、ライフサイクルコストを削減しながらシールの信頼性を確保します。

✔️選択メモ: 実際には、媒体温度 (従来範囲 -29 度～425 度)、腐食性、使用周波数を組み合わせて、以下を参照してください。API 600 / ASME B16.34バルブの材質と圧力クラスを決定するための規格。

📝コバルブさまざまな使用条件におけるゲートバルブの技術パラメータシートをダウンロードして提供します。