バルブ操作モードの選択

操作モードに応じて、バルブは手動バルブとアクチュエータ駆動バルブに分けられます。バルブアクチュエータは、手動(ハンドホイール/スプリングレバー)、電気(ソレノイド/モーター)、空気圧(ダイヤフラム、シリンダー、ブレード、エアエンジン、フィルムとラチェットの組み合わせ)、油圧(油圧シリンダー/油圧モーター)、および組み合わせ(電気と油圧、空気圧と油圧)によって制御され、バルブに接続されて動作するデバイスです。

バルブ駆動装置は、動作モードによって直線ストロークと角度ストロークに分けられます。直線ストローク駆動装置は多回転駆動で、主に各種ゲートバルブ、グローブバルブ、スロットルバルブに適しています。角度ストローク駆動装置は、90°の角度のみを必要とする部分回転駆動装置です。主に各種ボールバルブとバタフライバルブに適用されます。バルブアクチュエータの選択は、バルブの種類、装置の動作仕様、ラインまたは装置上のバルブの位置に応じて、バルブアクチュエータの種類と性能を十分に理解した上で行う必要があります。

 

流体による自動作動バルブ

自動弁は安全弁、減圧弁、蒸気トラップ、逆止弁、自動調節弁など、外部からの力による駆動を必要とせず、媒体自体のエネルギーを利用して弁を開閉するものです。

 

ハンドホイールまたはレバーバルブ

手動操作バルブは、最も広く使用されているタイプのバルブで、ハンドホイール、ハンドル、レバー、チェーンホイールを備えた手動で駆動するバルブです。バルブの開閉トルクが大きい場合は、このホイールまたはウォームギア減速機をハンドホイールとバルブステムの間に設置できます。リモート操作が必要な場合は、ユニバーサルジョイントとドライブシャフトも使用できます。

手動操作バルブには通常、バルブのステムまたはヨーク ナットに取り付けられたハンドホイールが装備されており、これを時計回りまたは反時計回りに回転させてバルブを開閉します。グローブ バルブとゲート バルブは、この方法で開閉します。

手動の1/4回転バルブ、例えば ボールバルブプラグ バルブまたはバタフライ バルブでは、バルブを作動させるためにレバーが必要です。一方、ハンドホイールまたはレバーで手動でバルブを作動させることが不可能または望ましくないアプリケーションもあります。このような状況では、アクチュエータが必要になる場合があります。

 

アクチュエータで駆動するバルブ

アクチュエータは、特定の電源を利用し、特定の制御信号で動作して、直線または回転運動を提供する駆動装置です。基本的なアクチュエータは、バルブを完全に開いたり閉じたりするために使用されます。バルブを制御または調整するためのアクチュエータには、任意の中間位置に移動するための位置決め信号が与えられます。アクチュエータにはさまざまな種類がありますが、一般的に使用されるバルブアクチュエータを以下に示します。

  • ギアアクチュエータ
  • 電動モーターアクチュエータ
  • 空気圧アクチュエータ
  • 油圧アクチュエータ
  • ソレノイドアクチュエータ

大型バルブは高静水圧に抗して操作する必要があり、遠隔地から操作する必要があります。バルブの開閉、スロットル、または手動制御の時間が、システム設計基準で要求される時間よりも長い場合。これらのバルブには通常、アクチュエータが装備されています。

 

一般的に、アクチュエータの選択は、バルブの種類、動作間隔、トルク、スイッチ制御、連続制御、外部電源の可用性、経済性、メンテナンスなど、それぞれの状況に依存するいくつかの要因に依存します。

工業用バルブの漏れ率基準

バルブは石油化学産業のパイプラインシステムにおける主な漏れ源の 1 つであるため、バルブの漏れは非常に重要です。バルブの漏れ率は実際にはバルブの密閉レベルであり、バルブの密閉性能は、媒体の漏れを防ぐバルブの密閉部品の能力を指します。

バルブの主なシール部品には、開閉部品とシートの接触面、パッキンとステムおよびパッキンボックスの嵌合、バルブ本体とボンネットの接続などがあります。前者は内部漏れに属し、バルブの媒体遮断能力と機器の正常な動作に直接影響します。最後の2つは外部漏れ、つまり内部バルブからの媒体漏れです。外部漏れによって引き起こされる損失と環境汚染は、内部漏れによって引き起こされる損失と環境汚染よりも深刻であることがよくあります。特に高温高圧条件、可燃性、爆発性、有毒または腐食性の媒体の場合、バルブの漏れは許されないため、バルブは漏れに対する使用条件の要件を満たす信頼性の高いシール性能を提供する必要があります。現在、世界で一般的に使用されているバルブシール分類基準は5種類あります。

 

5208 規格

国際標準化機構 ISO 5208 は、工業用金属バルブの圧力境界の完全性を確立し、バルブの閉鎖の密閉度と閉鎖機構の構造的妥当性を検証するために、バルブ製造業者が実行する必要がある検査とテストを規定しています。

ISO 5208 には、A、AA、A、B、C、CC、D、E、EE、F、G の 10 種類の漏れ率が規定されており、A 率が最高等級です。API 598 の漏れ率許容値と、DN 50 に適用される漏れ値率 A、金属シート以外のチェックバルブの率 CC-液体、およびチェックバルブの率 EE-ガス、および率 G-液体の間には、緩く定義された対応関係があります。率 A、B、C、D、F、および G は、EN 12266-1 の値に対応します。

598 の

アメリカ石油協会規格 API 598 は、アメリカ規格バルブで最も一般的に使用されているテスト規格です。次の API 規格バルブ シーリング性能テストに適用されます。

API 594 フランジ、ラグ、ウェーハ、突合せ溶接接続チェックバルブ

API 599 フランジ、ねじ、突合せ溶接金属プラグバルブ

API 602 石油・天然ガス産業向け DN 00 以下の鋼製ゲートバルブおよびチェックバルブ

API 603 フランジおよび突合せ溶接耐腐食性ボルトカバーゲートバルブ

API 608 フランジ、ねじ、突合せ溶接金属ボールバルブ

API 609 ダブルフランジ、ラグ、ウェーハバタフライバルブ

MSS SP61

米国バルブおよび継手製造業者標準化協会 MSS SP61 金属バルブの圧力テストでは、許容漏れ要件が次のように規定されています。

(1)バルブシールシートのシール面の1つがプラスチックまたはゴムでできている場合には、シール試験の期間中に漏れが観察されてはならない。

(2)閉止時の各側における最大許容漏れ量は、液体は公称サイズ(DN)0/mm、0/時.4ml、ガスは公称サイズ(DN)1/mm、120ml/時とする。

(3)チェックバルブにより許容される漏れ量は4倍に増加する。

MS SSP 61 は、「完全に開いた」および「完全に閉じた」スチール バルブの検査によく使用されますが、コントロール バルブには使用されないことに注意してください。MSS SP61 は通常、米国規格のバルブのテストには使用されません。

ANSIFCI 70-2

制御弁シールのグレード要件には、米国国家規格/米国計器協会規格ANSI/FCI 70-2(ASME B16).104)が適用されます。エンジニアリング設計では、媒体の特性と弁の開放頻度に応じて、金属弾性シールまたは金属シールを選択する必要があります。 金属シートバルブ シールの等級は注文契約書に明記する必要があり、要求レベルが低い場合は I、Ⅱ、Ⅲ の料金があまり使用されず、一般的には少なくとも Ⅳ を選択し、要求レベルが高い場合は V または Ⅵ を選択します。

EN 12266—1

EN 12266-1、工業用バルブのテスト、パート 1 では、圧力テスト、テスト方法、および承認基準 (必須要件) を規定しています。EN 12266-1 は、シール分類に関する ISO 5208 の要件を満たしていますが、AA、CC、EE の評価がありません。ISO 5208 の新版では、AA、CC、E、EE、F、G の 6 つのレベルが追加され、API 598 および EN 12266 のいくつかのシール レベルとの比較が示されています。

 

エンジニアリング設計では、API 600-2001(ISO 10434–1998)では、バルブのシール性能はISO 5208に従ってテストされることが規定されていますが、表17と18の漏れはISO 5208ではなくAPI 598–1996に相当していることに注意する必要があります。したがって、API 600とそのシール性能テストAPI 598標準をエンジニアリング設計に選択する場合は、標準の内容の統一性を確保するために、標準のバージョンを明確にする必要があります。

バルブの漏れに関する API 6D(ISO 14313) の関連ガイドラインは次のとおりです。「ソフトシートバルブおよびオイルシールプラグバルブは ISO 5208 A (目に見える漏れなし) を超えてはならず、メタルシートバルブは別途指定がない限り ISO 5208(1993) D を超えてはなりません。」規格の注記:「特殊な用途では ISO 5208(1993) クラス D 未満の漏れが必要になる場合があります。したがって、規格よりも高い漏れ要件は注文契約で指定する必要があります。」