ボールバルブの代わりにゲートバルブを使用する理由は何ですか? 3 つの詳細な技術分析-

ボールバルブは、素早いオンオフ操作とコンパクトな構造により、バルブの選択において広く採用されています。{0}しかし、「ボール バルブの代わりにゲート バルブを使用する理由」を探求する専門家は通常、高温蒸気の漏れ、スラリー媒体によるボールの詰まり、パイプラインの過度の圧力低下によるポンプのエネルギー消費の急増などの実際的な問題に遭遇します。🔸 API 600 (ゲート バルブの規格) と API 608 (ボール バルブの規格) を組み合わせて、この記事では 3 つの中心的な技術的観点から答えを詳しく説明します。

1. ストレート流路特性：永久圧力損失の低減

▶️ボールバルブは全開時でもボールポートの内壁により若干の流路急変が生じます。 2-インチフルポートボールバルブを例にとると、その流動抵抗係数（履歴書ゲートバルブ、特にウェッジゲートバルブの場合、全開時にゲートがバルブ本体キャビティの最上部まで完全に持ち上げられ、流れ抵抗係数が 10 ～ 20 と低いほぼ直線で滑らかな流路を形成します。

▶️ エンジニアリングデータ: 全長 1000 メートルの DN150 蒸気パイプラインの場合、ゲートバルブはボールバルブと比較してパイプラインの摩擦損失をさらに 8% ～ 12% 削減できます。これは、ポンプとコンプレッサーのために年間数万キロワット-時間を節約することになります。したがって、総所有コストを削減するには、ゲート バルブが推奨されるオプションです (TCO）長距離-高圧-天然ガス パイプラインおよび高温-蒸気パイプライン。

2. 過酷な媒体に対する耐性: スラリーおよび粒子状媒体への適応

▶️ ボールバルブのシール性能は、PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) または金属シートとボールの間の正確な嵌合に依存します。流体に鉱物スラリーやフライアッシュなどの硬い粒子が含まれている場合、バルブ動作中に粒子が柔らかいシートに埋め込まれたり、研磨されたボール表面に傷がついたりして、シールの寿命がわずか3〜6か月に短くなります。

▶️ ゲート バルブは平行またはくさび形の平らなシール面を備えており、ステライト合金（硬度: HRC 38～45）で重ねることができます。{0}開閉時にゲートとシートの間で掻き取り作用が発生し、シール面に付着した粒子を除去します。に掲載された比較テストによると、流体制御ジャーナル、2022 年15% のケイ砂を含むスラリーを使用した作業条件下では、ゲート バルブは最初の漏れが発生するまで 6,200 サイクルの動作サイクルに耐えますが、ボール バルブは 800 サイクルしか持続しません。このため、ゲート バルブは廃水処理、冶金、石炭化学産業で優先されています。

3. 高温高圧下での構造安定性

▶️ PTFE シートを備えた従来のソフト{0}}シート ボール バルブの最大耐熱性はわずか 200 度です。金属-対-シートのボールバルブであっても、ボールとシートの間の線接触シール構造は、温度が急激に変化すると熱膨張係数の違いにより詰まりや外部漏れが発生しやすくなります。

▶️ ゲートバルブはくさび式自己締め付け構造を採用しています。-温度が上昇すると、バルブ本体とゲートが同時に膨張し、シール比圧力が増加します。 ASME B16.34 に準拠し、鋳造ゲート バルブは -29 度から 550 度の温度、クラス 1500 までの圧力クラスで安定して動作します。

▶️ フィールドケース: ある化学プラントでは当初、過熱蒸気パイプライン (450 度、4.0 MPa) で金属対-のシート付きボール バルブを使用していましたが、シートの焼き付きが 4 か月ごとに発生しました。 API 600 準拠のゲート バルブに切り替えた後、パイプラインは 28 か月間、故障することなく継続的に稼働しました。

📌結論: バルブ選定参考表

📝概要

超高温高圧下での持続的な低圧力損失、強力な耐微粒子性、信頼性の高い性能を必要とするパイプライン システムの場合、{0}}ゲートバルブボールバルブよりも信頼性の高いエンジニアリングの選択肢として機能します。媒体の特性、温度と圧力の定格 (ASME/API 規格に準拠)、およびメンテナンス サイクルに基づいて最終的な選択を行うことをお勧めします。