炭素鋼ゲートバルブ

いくつかの種類があります ゲートバルブ以下に示すように、主な 3 つの方法に分類されます。

ボディボンネットジョイントの種類

1. ねじ込み式ボンネット: 最も一般的な設計の 1 つであり、高価ではないバルブに使用されます。
2. ボルト締めボンネット: ゲートバルブの非常に多くの設計で使用され、本体とボンネットの間に位置するジョイントを密閉するためのガスケットが必要です。
3. 溶接ボンネット: この設計は分解の必要がなく、他のタイプに比べて軽量です。
4. 圧力シールボンネット：主に高温・高圧の用途に使用されます。

ディスクの種類

1. ソリッド テーパー ウェッジ ゲート バルブ: 堅牢かつシンプルで、ほぼすべての流体に適しています。
2. フレキシブルウェッジゲートバルブ：一体型のハードディスクで、周囲に切り込みがあります。このゲートバルブの切り込みは、サイズ、深さ、形状がそれぞれ異なります。
3. スプリットウェッジまたは平行ディスクゲートバルブは 2 つの固体部品で構成され、独自のメカニズムを使用して一緒に保持できます。

ステムの動きの種類

1. 上昇ステムゲートバルブ: バルブが開くとステムが上昇し、閉じるとステムが下降します。
2. 非上昇ステム: バルブ ディスクに内部にねじ山が切られているため、上向きの動きがありません。

炭素鋼ゲートバルブのさまざまなゲート設計には次のものがあります。

• ウェッジゲート: くさび形の形状をしており、傾斜した2つのシート上に配置されています。流体の圧力によって生じる一次力がシールに寄与します。

ウェッジゲート

炭素鋼ゲートバルブのシーリングにより、ステムの締め付けによりシートにくさび力が追加されます。

• 平行スライドゲート: フラットレートとパラレルシートを構成し、ライン圧力を使用してシールをしっかりと密閉し、圧力を制御します。

平行スライドゲート

• スラブゲート: スラブゲートにはボアサイズの穴があり、開いた状態ではボアが2つのシートリングと一直線になります。スラブゲートの配置により、わずかな乱流が発生し、スムーズな流れが確保されます。

スラブゲート

• 平行拡張ゲート: 2枚のスラブが互いに噛み合うことで、ゲートの機械的拡張によるシール効果が得られます。スラブが上昇すると、流体が通過できるようになり、適切なシールが確保されます。

片方のスラブへの上向きの圧力と、バルブ本体の段差によるもう片方のスラブの抑制により、外側への機械的拡張が可能になります。この機械的拡張により、ゲートは適切なシール状態を維持できます。

• ナイフゲート: 粘度の高い流体や乾燥したかさばる固形物に使用されます。1つの金属片で構成されており、開閉時にシートリングを通過するため、ポイントとセルフクリーニング機能を備えています。

ナイフゲート

炭素鋼ゲートバルブの主なコンポーネントは次のとおりです。

• シートこれらはバルブに付属するか、シートリング構造と呼ばれる接続部で提供されます。この構造では、プレスまたはねじ込み式のシートが所定の位置に固定され、バルブ本体に溶接されます。
• 体: フランジ、溶接、またはねじ込み接続によりカーボン ゲート バルブの他の部分に接続されます。
• 幹: ディスクが適切に配置され、ハンドホイールにしっかりと接続されることを保証します。ステムは通常、ねじ込み技術またはその他の利用可能な技術を使用してディスクに接続され、鍛造されます。

上昇語幹と非上昇語幹に分類されます。

• アクチュエータ: 手動または自動操作に応じて炭素鋼ゲートバルブを開閉します。
• ボンネット：カーボンゲートバルブの可動部を有し、メンテナンスを容易にするため、カーボンゲートバルブ本体にボルトで固定されています。

炭素鋼製ゲートはどの方向にも設置できますが、大型の場合は上向きに設置することをお勧めします。これにより、ハンドホイールへのアクセスが容易になります。

すべての炭素鋼ゲートバルブ材料を検証し、性能に影響を与える可能性のある欠陥がないことを確認することが重要です。

炭素鋼ゲートバルブの問題を回避するために、フランジのずれや反りがないことを確認してください。

バルブシートに損傷を与えないように間隔をあけるボルトを取り付けます。

2 つのフランジの面を調整して、バルブの稼働と非稼働に十分なスペースを確保します。

パイプが中央に配置されたら、パイプが落ちないようにバルブがパイプ上に配置され、ボルトが取り付けられます。

その後、ボルトを段階的に1本ずつ締め付けます。これにより圧力が確保され、ガスケット、フランジ、バルブ間のシールが確実に形成されます。

炭素鋼製ゲートバルブの設置が完了したら、数回作動させてテストを行います。これにより、設置プロセス中にバルブが動かないことを確認します。

炭素鋼製ゲートバルブは、シンプルな機構で動作します。炭素鋼製ゲートバルブのハンドホイールを回すと、ステムが回転し、ねじ山によって上下に動きます。

炭素鋼製ゲートバルブは、バルブを完全に開閉するには360度以上回転する必要があります。これにより、ゲートが流路から外れ、炭素鋼製ゲートバルブが開きます。

閉位置まで下がると、ボアが密閉され、炭素鋼製ゲートバルブは完全に閉じます。炭素鋼製ゲートバルブの場合、垂直方向の移動量と流量の関係は非線形であり、遮断位置付近で最大の変動が発生します。

炭素鋼ゲートバルブが流量を調節する場合、部分的に開いたときの速度が高いとゲートとシートに摩耗が発生します。

炭素鋼ゲートバルブとステンレス鋼ゲートバルブは同様の材料で作られていますが、次のようないくつかの違いがあります。

ステンレス製ゲートバルブ

ニッケルとクロムを混合した鉄合金であるため、酸化を防ぐ性質があり、腐食による錆や汚れに対して非常に高い耐性があります。

の性質 ステンレス鋼素材 ステンレス製ゲートバルブが漏れを制御できることを保証します。 ステンレス製ゲートバルブ 炭素鋼ゲートバルブに比べて、より広い温度範囲で機能することができます。

高圧・高温の領域では最適な選択肢となります。

ステンレス製ゲートバルブ

炭素鋼ゲートバルブ

約 2.1 パーセントの高レベルの炭素が含まれており、これがバルブ内の鋼の特性を変化させる可能性があります。

これは、炭素鋼ゲートバルブ内の炭素により、ゲートバルブがより堅牢かつ硬くなるためです。

ただし、炭素鋼ゲートバルブはステンレス鋼ゲートバルブに比べ耐腐食性が劣ります。

そのため、ステンレス製のゲートバルブよりも耐久性は高いのですが、湿気にさらされると錆びや腐食が発生する場合があります。

炭素鋼ゲートバルブ

ダブル拡張ゲートバルブとシングル拡張ゲートバルブの違いには次のようなものがあります。

• ダブル拡張ゲートバルブには 2 つのハーフディスクがあり、閉じた状態で配管システムまたはコンポーネントを分離します。
• 単一の拡張ゲート バルブは閉じた位置でのみ拡張し、これによって 2 つのシートが密閉されます。
• 二重拡張ゲートバルブの場合、キャビティは閉じた位置と開いた位置の両方で満たされません。
• ダブル拡張ゲートバルブは、シングル拡張ゲートバルブに比べて比較的高価です。

炭素鋼ゲートバルブは、過度の圧力をかけずにハンドルをゆっくりと左に回すと開きます。

炭素鋼ゲートバルブを開くときに抵抗を感じたら、すぐに止めたほうがよいでしょう。

過度の圧力で回すとシステムが損傷し、漏れが発生する可能性があるためです。

炭素鋼ゲートバルブは、ゆっくりと右に回すと閉じます。

炭素鋼ゲートバルブを閉じるときに過剰な圧力をかけると、バルブが曲がり、シールとシートに永久的な損傷が生じる可能性があります。

炭素鋼ゲートバルブの利点には次のようなものがあります。

• メンテナンスはほとんど必要ありません。
• 双方向のバリューで活用できます。
• 炭素鋼ゲートバルブの購入、設置、運用にかかるコストは比較的低くなります。
• 炭素鋼ゲートバルブには、いくつかのサイズのオプションがあります。
• 圧力降下が低いため、摩擦損失が小さくなります。
• 炭素鋼ゲートバルブは遮断特性に優れています。

炭素鋼ゲートバルブの欠点としては次のようなものが挙げられます。

• 炭素鋼ゲートバルブは、絞りサービスには使用できません。
• 研削・ラッピング修理は困難です。
• 炭素鋼ゲートバルブが部分的に開くと、騒音や振動が発生する場合があります。
• ディスクの動きが遅いため、開閉に少し時間がかかります。
• 炭素鋼ゲートバルブでは、シートとディスクが摩耗する可能性があります。

炭素鋼ゲートバルブの媒体には次のものがあります。

• 水、水処理
• 石油産業
• 石油化学工場
• 製油所
• パイプライン
• 鉱業
• 隔離アプリケーション
• ガスサービス
• 紙/パルプ
• 製造業
• 化学処理工場
• 固形物、粉末、顆粒が混入したスラリー。
• 極低温サービス

炭素鋼ゲートバルブのボンネットには可動部品があり、バルブ本体に接続されます。

炭素鋼ゲートバルブ本体から取り外し可能なので、部品の交換やメンテナンスが容易になります。

炭素鋼ゲートバルブのトリムには、ゲート、ステム、ウェッジ、シートリング、ディスクなどのバルブの機能ユニットが含まれています。

以下の理由により、バイパス炭素鋼ゲートバルブを使用するのが最適です。

• パイプラインシステムの充填に遅延がある場合
• パイプライン内の差圧を均衡させ、バルブのトルク要件を低減します。これにより、1人による操作が可能になります。
• メインバルブが閉じているときは、バイパスが開いて継続的な流れが可能になり、停滞の可能性がなくなります。

金属シート炭素鋼ゲートバルブと弾性シート炭素鋼ゲートバルブの違いには次のようなものがあります。

金属シート式炭素鋼ゲートバルブは、円錐状のくさび形設計と角度付きシール装置を備えています。しっかりと閉じるために、バルブ底部に窪みを設ける必要があります。

金属シートの炭素鋼ゲートバルブのパイプ システムには、砂利が穴に埋め込まれるため、常に不純物が含まれています。

このため、金属シートの炭素鋼ゲートバルブは、時間の経過とともに密閉性が低下します。

弾力性のあるシート付き炭素鋼ゲートバルブには、砂や小石が通り抜けられるだけのバルブ底部が含まれています。

バルブが閉じている間に不純物が通過した場合、バルブは閉じたまま、ゴム表面が不純物の周囲を閉じます。

高品質のゴムは元の形状に戻り、バルブの閉鎖中に不純物を吸収します。

バルブが開くと不純物が洗い流されます。

炭素鋼ゲートバルブは、2 本の配管の間または壁にねじ止めされることが多いです。

取り外す前に、システムに水を入れてバルブの詰まりを解消してみるのが最善です。

これを実行するには、水源を非常に高速でオンにし、その後、端に達するまでゆっくりと開いて閉じるという方法が有効です。これにより、一部の破片を緩め、炭素鋼ゲート バルブを完全に閉じることができます。

それでも問題が解決しない場合は、水源を止め、配管からバルブを取り外してください。バルブの両端のネジを外して取り外します。

炭素鋼製ゲートバルブを外したら、ペンチを使ってボンネットを緩めます。ただし、パッキンナットは部品を固定し、漏れを防ぐため、緩めないようにしてください。

ボンネットからネジを外すと、炭素鋼ゲートバルブの上部を分離できるようになります。

上部には座席と本体のハンドルも含まれます。

これで、お好みのクリーニング ツールを使用して、炭素鋼ゲート バルブを上部から非常にきれいにクリーニングできるようになります。

炭素鋼ゲートバルブの標準的なステム設計には次のものがあります。

• 上昇茎：ゲートに固定され、バルブ作動中に上下に動きます。これにより、バルブの位置が明確に視認でき、ステムへのグリース塗布も容易になります。
• 非上昇茎: ゲートバルブにねじ込まれており、ウェッジがバルブ内で上下動すると回転します。ステムがバルブ本体に配置されているため、垂直方向のスペースはほとんど占有しません。

はい電動アクチュエータを搭載し、自動化された炭素鋼製ゲートバルブもありますが、コスト効率は良くありません。

自動化された炭素鋼ゲートバルブは、ゲートバルブへのアクセスや操作が困難な場合によく使用されます。

自動化された炭素鋼ゲートバルブでは、アクチュエータが多用されます。

炭素鋼ゲートバルブの設計仕様を規定する規格および標準には、次のようなものがあります。

API

• API598 バルブ検査および試験
• API600鋼製ゲートバルブ – フランジおよび突合せ溶接端
• API602 コンパクト炭素鋼ゲートバルブ – フランジ
• API603 クラス 150 鋳造耐腐食フランジゲートバルブ
• API6D パイプラインバルブ（ゲートバルブ、プラグバルブ、ボールバルブ、チェックバルブ）

ASME

• B1.20.1 管用ねじ、一般用途（インチ）
• B16.11 鍛鋼継手、ソケット溶接、およびねじ切り
• B16.25 突合せ溶接端部
• B16.34 バルブ – フランジ、ねじ込み、溶接端
• B16.47 大口径鋼製フランジ、DN650～1500
• B16.5 パイプフランジおよびフランジ継手

BS&ISO

• EN 558-1/2 産業用バルブ
• EN ISO 10434 石油、石油化学および関連産業向け鋼製ウェッジゲートバルブ（フランジおよび突合せ溶接端）（BS 1414に代わる）
• EN ISO 10497 バルブの試験 - 火災試験（BS 6755-2に代わる）
• EN 12266-1/2 バルブの試験 – 製造圧力試験（BS 6755-1に代わる）
• EN 12627 産業用バルブ – 鋼製バルブの突合せ溶接端部（BS 2080 に代わる）
• EN ISO 15761 石油および天然ガス産業向けDN100以下の鋼製ゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブ（BS 5352に代わる規格）
• ISO 7-1 圧力密封継手がねじ部に施された管用ねじ - パート1：寸法、公差および指定

写本

• SP-6 管フランジ及びバルブ・継手接続端フランジの接触面の標準仕上げ
• SP-25 バルブ、継手、フランジ、ユニオン用標準マーキングシステム
• SP-42 クラス 150 耐腐食性ゲートバルブ、グローブバルブ、アングルバルブ、チェックバルブ（フランジおよび突合せ溶接端付き）
• SP-53 バルブ、フランジ、継手、その他の配管部品用鋳鋼品および鍛造品の品質規格 - 磁粉探傷法
• SP-54 バルブ、フランジ、継手、その他の配管部品用鋳鋼品の品質規格 - 放射線検査
• SP-55 バルブ、フランジ、継手およびその他の配管部品用鋳鋼品の品質規格 - 表面凹凸の目視評価方法
• SP-61 鋼製バルブの圧力試験
• SP-70 鋳鉄製ゲートバルブ、フランジおよびねじ込み端
• SP-80 ブロンズ製ゲートバルブ、グローブバルブ、アングルバルブ、チェックバルブ
• SP-81 ステンレス鋼製、ボンネットレス、フランジ付きナイフゲートバルブ
• SP-82 バルブ圧力試験方法
• SP-84 スチールバルブ、ソケット溶接およびねじ込み端
• SP-93 バルブ、フランジ、継手およびその他の配管部品の鋳鋼品および鍛造品の品質規格 – 浸透探傷試験法
• SP-94 バルブ、フランジ、継手、その他の配管部品の鋳鋼品および鍛造品の品質規格 - 超音波検査法

炭素鋼ゲートバルブは、 ボールバルブ 以下の方法で:

• 動作原理炭素鋼製ゲートバルブは、ゲートを開閉することでバルブを制御します。ゲートを閉めると全流量が、閉めると全流量が制限されます。ボールバルブには開口部を持つボールが内蔵されており、制御レバーを回してボールをパイプに合わせると、流体が通過します。
• 重さボールバルブは炭素鋼ゲートバルブよりも重くなる傾向があります。
• 料金: 炭素鋼ゲートバルブはボールバルブに比べて比較的安価です。
• レバーまたはハンドホイールの回転: 炭素鋼ゲートバルブはレバーまたはハンドホイールを複数回転しますが、ボールバルブは 1/4 回転します。
• シャットオフ機能: ボールバルブは、炭素鋼ゲートバルブに比べて優れた遮断能力を発揮します。
• 急増確率炭素鋼製のゲートバルブは動作速度が遅いため、ウォーターハンマーの発生確率が低くなります。一方、ボールバルブはウォーターハンマーの急激な上昇が発生しやすい傾向があります。
• 変動確率: 炭素鋼ゲートバルブでは、ゲートが部分的に開いている場合に振動が発生する可能性がありますが、ボールバルブでは振動は最小限に抑えられます。
• 動作スペース要件: ボールバルブは、炭素鋼ゲートバルブに比べて、より大きな操作スペースを必要とします。

OS&Yゲートバルブ

OS と Y の操作は、バルブから上昇または下降するゲート バルブを介して開閉することによって行われます。

ゲートバルブを上げると、水がバルブを通って流れるようになり、バルブを通って流れる水のゲートカットが解消されます。

その OSおよびYゲートバルブ ヨーク要素に連結されたハンドル付きのねじ付きステムに取り付けられています。ハンドルを反時計回りに回すと、ステムがハンドルを持ち上げ、ゲートを開きます。

時計回りに回すとステムが戻り、バルブが閉じます。ステムがハンドルから突き出ていない状態がゲートバルブの完全な閉状態です。

炭素鋼ゲートバルブは遮断のためにバルブが作動する傾向があるため、完全に閉じているか完全に開いている必要があります。

これらは水の流れを調節するために使用してはならないため、流れを絞るのには適していません。

このような場合に炭素鋼ゲートバルブを使用すると、バルブ本体を介した乱流により振動が発生する可能性があります。

シートとウェッジが損傷し、最終的には炭素鋼ゲートバルブに漏れが発生する可能性があります。

炭素鋼ゲートバルブのメンテナンスガイドラインには次のようなものがあります。

• 定期的に使用しない場合は、炭素鋼ゲート バルブを少なくとも月に 1 回はサイクルする必要があります。
• ボンネットとステムを取り外してバルブのゲートを交換し、ゲートをねじって外し、新しいエレメントを交換します。
• 炭素鋼ゲートバルブのメンテナンスを実行する前に、システム内の圧力を除去する必要があります。

炭素鋼ゲートバルブの操作中に考慮すべき重要な事項は次のとおりです。

• 炭素鋼ゲートバルブをその動作圧力よりも高い圧力で動作させないようにするとよいでしょう。
• 炭素鋼製ゲートバルブが開位置と閉位置の間で固着している場合は、シートと面を点検してください。取り外して異物の有無を確認してください。
• アクチュエータから発生する過剰なトルクによって、炭素鋼ゲートバルブの内部部品が破壊されます。

圧力均等化接続部は、バルブのチャンバーと上流の配管を接続します。これは、熱膨張率の高い流体を扱う炭素鋼製ゲートバルブに使用されます。

炭素鋼製ゲートバルブが作動すると、閉じ込められた流体の熱膨張により、強制ディスクが衝突します。上流側と下流側のディスクがシートに非常に密着し、炭素鋼製ゲートバルブ内の圧力が上昇する可能性があります。

圧力均等化接続を使用しない場合、高い座面応力によりジョイントやボンネットからの漏れが発生する可能性があります。圧力均等化接続は、内部または外部の手段、あるいは上流側ディスクの穴によって行われます。

炭素鋼ゲートバルブの価格は、次のようないくつかの要因に応じて、$500〜$2000の範囲になる傾向があります。

• 炭素鋼ゲートバルブの設計
• アクチュエータのサイズ
• 設置方法
• 必要なアクセサリ

Kinvalve では、さまざまな炭素鋼ゲートバルブを設計、製造しています。

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