高圧臨界水素バルブの開発

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最近、PERFECT工場は高圧水素化バルブを少量生産しました。高圧水素化は石油深加工と石炭化学工業における重要なプロセスであり、原油の回収率を向上させるだけでなく、燃料油の品質も向上させることができます。高圧水素化装置の誘電環境は高圧と水素（硫化水素を含む）を特徴とし、大きな圧力エネルギーを蓄える可燃性および爆発性の高圧ガス（水素または炭化水素+水素）を伴います。その貯蔵および輸送設備（パイプラインバルブを含む）が損傷すると、壊滅的な安全事故を引き起こします。

水素は金属材料にさまざまな悪影響を及ぼす可能性があります。金属材料に浸透し、常温で材料の脆化や変形を引き起こす可能性があります。金属材料の硫化水素腐食は非常に難しい問題であり、常温および高温で金属材料の応力腐食割れを引き起こす可能性があります。これらのすべての特徴により、高圧水素化バルブの材料、構造設計、強度設計に厳しい要件が求められています。したがって、高圧水素化バルブは、水素脆化と水素腐食の問題に直面し、高温高圧条件下での漏れの問題に注意する必要があります。高圧水素化バルブには、一般的に以下が含まれます。 ボールバルブ、ゲートバルブ、 グローブバルブ、チェックバルブおよびプラグバルブ、ASME CL900〜2500、室温〜400℃。

石油化学プロセスなどの工業用水素用途で使用されるバルブは、多くの場合、Cr-Mo 鋼とインコネル合金で作られています。高圧水素化バルブの主な材料は、直径 DN15 ～ 400 mm の A182 F11/F22/F321、A216 WCB、A217 WC6 / WC9、A351 CF8C、インコネル 725 です。

水素化バルブの設計と製造は、API 600、API 602、BS 1868、BS 1873、ASME B16.34、NACE MR0175、NACE MR0103、およびこの規格に準拠する必要があります。当社の製造センターは高圧水素化処理バルブを製造する能力を備えており、水素化処理装置（動作圧力 8～10 MPa）にうまく適用されています。詳細については、今すぐお問い合わせください。

上昇ステムゲートバルブ VS 非上昇ステムゲートバルブ

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ゲートバルブは、媒体の接続と遮断のためのバルブの一種ですが、調整には適していません。他のバルブと比較して、ゲートバルブは、圧力、サービス流体、設計圧力、温度の組み合わせの用途が広範囲です。ステムのネジの位置に応じて、 仕切り弁 上昇ステムゲートバルブと非上昇ステムゲートバルブ（NRS）に分けられます。

オープンステムゲートバルブ用のステムナットはカバーに付いています。ゲートバルブを開閉するときに、ステムナットの回転によりステムが上下します。ハンドルとステムの間のねじを上下させることで、ステムに接続されたディスクを開閉します。完全に開いた位置でも流れが妨げられません。この設計はバルブステムの潤滑に有利であり、広く使用されています。ウェッジはゴムコーティングされており、チェックバルブや流量調整には使用されません。

 

上昇ステムゲートバルブの利点と欠点：

  • 開け閉めも簡単です。
  • 流体抵抗が小さく、中程度の浸食や侵食による表面のシールが可能です。
  • 媒体の流れは制限されず、乱流や圧力低下も発生しません。
  • シール面は侵食されやすく、傷がつきやすいため、メンテナンスが困難です。
  • 構造が大きいほど、より多くのスペースと長い開封時間が必要になります。

 

非上昇ステムとは外側ステムのことで、ロータリー ステム ゲート バルブまたはブラインド ステム ウェッジ ゲート バルブとも呼ばれます。NRS バルブでは、ステムは回転してゲートを開閉しますが、回転してもステムは上下に動きません。ステムが回転すると、バルブの内外に移動し、ゲートも移動してバルブを開閉します。

非上昇ステムゲートバルブの長所と短所：

  • 非上昇ステムバルブ スペースをあまり取らないので、スペースが限られたゲートバルブに最適です。一般的には、開閉度を示す開閉インジケータを設置する必要があります。
  • ステムのネジ山に潤滑剤を塗布しないと、中程度の侵食が発生し、損傷しやすくなります。

 

上昇ステムゲートバルブと非上昇ステムゲートバルブの違いは何ですか?

  1. 外観: 上昇ステムゲートバルブは、バルブが閉じているか開いているかが外観からわかります。非上昇ステムゲートバルブではリードスクリューが見えませんが、上昇ステムゲートバルブではリードスクリューが見えません。
  2. 昇降ステムフランジゲートバルブの昇降ネジは外部に露出しており、ナットはハンドルに固定されており（回転軸方向の動きはありません）、ネジとゲートの回転は相対運動のみで、ディスクとステムは一緒に上下に相対的に軸方向に変位しません。非昇降ステムフランジゲートバルブの昇降ネジは回転のみで、上下には動きません。

バルブ用ボルト強度等級表示

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ボルトは、頭部とねじからなる外ねじを備えた円筒形の本体です。最も一般的に使用される締結具の 1 つとして、ナットと組み合わせて、バルブなどの穴のある 2 つの部品を接続します。バルブ フランジ接続に使用されるボルトは、3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 などに分類できます。クラス 8.8 以上のボルトは高強度ボルトと呼ばれ、熱処理 (焼き入れ焼き戻し) 後の低炭素または中炭素合金鋼で作られています。ボルトの等級は 2 つの数字と小数点で構成され、それぞれボルト材料の公称引張強度値と曲げ強度比を表します。最初の数字に 100 を掛けたものがボルトの公称引張強度を表します。この 2 つの数字に 10 を掛けたものがボルトの公称降伏点または降伏強度になります。

 

ボルトの強度等級 4.6 は、次のことを意味します。

  1. 公称引張強度は400MPaに達します。
  2. 曲げ強度比は0.6です。
  3. 公称降伏強度は400×0.6=240 MPaに達する

強度等級 10.9 の高強度ボルトは、材料が熱処理後に次の性能を達成できることを示します。

  1. 公称引張強度は最大1000MPa。
  2. 曲げ率は0.9です。
  3. 公称降伏強度は1000×0.9=900 MPaに達する

ボルトの強度等級は国際標準です。強度等級 8.8 と 10.9 は、ボルトのせん断応力等級 8.8 と 10.9 GPa を指します。8.8 公称引張強度 800 N/MM2、公称降伏強度 640N/MM2。文字「XY」はボルトの強度を示し、X*100 = ボルトの引張強度、X*100*(Y/10) = ボルトの降伏強度 (指定どおり: 降伏強度/引張強度 =Y/10)。たとえば、クラス 4.8 のボルトの引張強度は 400MPa、降伏強度: 400*8/10=320MPa です。ただし、例外もあり、ステンレス鋼のボルトには通常 A4-70、A2-70 というラベルが付けられます。

 

ボルトグレードのマーキングと対応する材料の選択:

強度クラス

 推奨素材

最低焼戻し温度
3.6 低炭素合金鋼 0.15%≤C≤0.35%  
4.6 中炭素鋼 0.25%≤C≤0.55%  
4.8  
5.6  
5.8  
6.8  
8.8 0.15%の低炭素合金鋼 425
中炭素鋼 0.25% 450
9.8 低炭素合金鋼 0.15%< C < 0.35%  
中炭素鋼 0.25%
10.9 0.15%の低炭素合金鋼 340
中炭素鋼 0.25% 425

当社はフランジ接続ボールバルブの完全な在庫製造業者および販売業者です。 ボルト締めボンネットグローブバルブ お客様のニーズに合ったバルブを簡単に見つけられるようにしています。バルブの取り付けおよび取り外しの際には、ボルトを対称的に段階的に均等に締め付ける必要があります。これらのバルブのボルトの選択は、次の表を参照してください。

バルブDN ネジ穴径(mm) 公称ボルト径(mm) ボルト番号 バルブ厚さ（mm） フランジ厚さ（mm） ナット

（んん）

 スプリングガスケット（mm） 単ネジ長さ（mm） ボルトサイズ
DN50 18~19 M16 4 0 20 15.9 4.1 68 M16*70
DN65 18~19 M16 4 0 20 15.9 4.1 68 M16*70
DN80 18~19 M16 8 0 20 15.9 4.1 68 M16*70
DN100 18~19 M16 8 0 22 15.9 4.1 72 M16*70
DN125 18~19 M16 8 0 22 15.9 4.1 72 M16*70
DN150 22~23 M20 8 0 24 19 5 80 M20*80
DN200 22~23 M20 12 0 26 19 5 84 M20*90
DN250 26~27 M22 12 0 29 20.2 5.5 91.7 M22*90
DN300 26~27 M22 12 0 32 20.2 5.5 97.7 M22*100
DN350 26~27 M22 16 0 35 20.2 5.5 103.7 M22*100

 

 

高温工業用バルブの材料

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作動温度は、バルブの設計、製造、検査において考慮すべき重要な要素です。一般的に、作動温度t> 425℃のバルブは高温バルブと呼ばれますが、高温バルブの温度範囲を区別することは困難です。高温バルブには、高温ゲートバルブ、高温グローブバルブ、高温チェックバルブなどがあります。 高温ボールバルブ、高温バタフライバルブ、高温ニードルバルブ、高温スロットルバルブ、高温減圧バルブ。その中でも、最も一般的に使用されているのは、ゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブです。高温バルブは、石油化学、化学肥料、電力、冶金業界で広く使用されています。ASME B16.34によると、バルブ本体と内部部品の材質は、各温度範囲で異なります。バルブが対応する高温作業条件に適合することを保証するには、科学的かつ合理的に設計し、バルブの高温レベルを区別することが絶対に必要です。

一部の高温バルブメーカーは、生産経験に基づいて、高温バルブを温度定格に応じて5つのグレードに分類しています。つまり、バルブの動作温度がt>425〜550℃の場合はグレードPI、t>550〜650℃の場合はグレードPII、t>650〜730℃の場合はグレードPIII、t>730〜816℃の場合はグレードPIV、t>816℃の場合はグレードPVです。その中で、PI〜PIVバルブは主に適切な材料を選択してその性能を確保しますが、PVバルブは材料の選択に加えて、ライニング断熱ライニングや冷却対策などの特別な設計を使用することがより重要です。高温バルブの設計では、使用温度が材料の最大許容使用温度を超えないように注意する必要があります。ASMEB31.3によると、一般的な高温バルブ材料の最高温度は次の表のとおりです。特筆すべき点は、実際のバルブ設計では腐食性媒体や応力レベルなどの要因も考慮されるため、バルブ材料の許容温度は実際には表よりも低くなるということです。

 

一般的に使用されるステンレス鋼の圧力温度定格:

作業着の臨時雇用者  材料 ポンド級作動圧力、平方インチ当たりのポンド数
150 300 400 600 900 1500 2500 4500
800℉

（427℃）

 CF8、304、304H 80 405 540 805 1210 2015 3360 6050
CF8M、316、316H 80 420 565 845 1265 2110 3520 6335
321、321H 80 450 600 900 1355 2255 3760 6770
CK-20、310、310H 80 435 580 875 1310 2185 3640 6550
1000℉

（538℃）

 CF8、304、304H 20 320 430 640 965 1605 2625 4815
CF8M、316、316H 20 350 465 700 1050 1750 2915 5245
321、321H 20 355 475 715 1070 1785 2970 5350
CK-20、310、310H 20 345 460 685 1030 1720 2865 5155
1200℉

（650℃）

 CF8、304、304H 20(1) 155 205 310 465 770 1285 2315
CF8M、316、316H 20(1) 185 245 370 555 925 1545 2775
321、321H 20(1) 185 245 365 555 925 1545 2775
CK-20、310、310H 20(1) 135 185 275 410 685 1145 2055
1350℉

（732℃）

 CF8、304、304H 20(1) 60 80 125 185 310 515 925
CF8M、316、316H 20(1) 95 130 190 290 480 800 1440
321、321H 20(1) 85 115 170 255 430 715 1285
CK-20、310、310H 20(1) 60 80 115 175 290 485 875
1500℉

（816℃）

 CF8、304、304H 10(1) 25 35 55 80 135 230 410
CF8M、316、316H 20(1) 40 55 85 125 205 345 620
321、321H 20(1) 40 50 75 115 190 315 565
CK-20、310、310H 10(1) 25 35 50 75 130 215 385

 

Cr-Mo耐熱鋼の圧力-温度定格

作業温度 成績 ポンド級作動圧力、平方インチ当たりのポンド数
150 300 400 600 900 1500 2500 4500
800℉

（427℃）

 WC4、WC5、F2 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
WC6、F11C1.2、F12C1.2、 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
WC9、F22C1.3 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
C5、F5 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
1000℉

（538℃）

 WC4、WC5、F2 20 200 270 405 605 1010 1685 3035
WC6、F11C1.2、F12C1.2、 20 215 290 430 650 1080 1800 3240
WC9、F22C1.3 20 260 345 520 780 1305 2170 3910
C5、F5 20 200 265 400 595 995 1655 2985

 

つまり、作動温度が 425℃ を超える高温バルブで、主な材料は合金鋼、ステンレス鋼、または Cr-Ni 耐熱合金です。実際には、実際のアプリケーションでは、材料 WCB (または A105) も、高温ボールバルブ、チェックバルブ、バタフライバルブなどのバルブ本体に広く使用されています。PTFE とゴムをシールリングとして使用するボールバルブの動作温度が 150 ~ 180℃ を超える場合、適切な「高温ボールバルブ」である対向ポリスチレンシート (動作温度 t≤320℃) または金属シートの使用は推奨されません。

バルブのウォーターハンマー効果とは何ですか?

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バルブが突然閉じられると、加圧された流れの慣性によって水衝撃波が発生し、バルブや配管システムに損傷を与える可能性があります。これは、油圧学では「ウォーターハンマー効果」または正ウォーターハンマーとして知られています。逆に、閉じたバルブが突然開くと、負ウォーターハンマーと呼ばれるウォーターハンマー効果が発生することもあります。負ウォーターハンマーには一定の破壊力がありますが、正ウォーターハンマーほど大きくはありません。

バルブが閉じるときに、閉じる部分が突然シートに吸い込まれる現象をシリンダブロッキング現象といいます。これは、シートに近づいたままでいるのに十分な推力を持たない低推力アクチュエータによって発生し、バルブが突然閉じてウォーターハンマー現象が発生します。場合によっては、制御弁の急速開放流量特性によってもウォーターハンマー現象が発生することがあります。

ウォーター ハンマー効果は極めて破壊的です。圧力が高すぎるとパイプやバルブが破損し、圧力が低すぎると崩壊してバルブや器具が損傷します。また、大きな騒音も発生しますが、バルブや配管への実際の損傷は機械的な故障によって生じます。運動エネルギーが急速に静的なパイプ圧力に変化するため、ウォーター ハンマーによってパイプが破損したり、パイプ サポートやジョイントが損傷したりすることがあります。バルブの場合、ウォーター ハンマーによってスプールに激しい振動が生じ、コア、ガスケット、パッキンが破損する可能性があります。

電源が遮断され、機械が停止すると、ポンプ水システムの位置エネルギーがモーターの慣性を克服し、システムを急停止させます。これにより、圧力衝撃とウォーターハンマー効果も発生します。ウォーターハンマー効果の深刻な結果を排除するには、システム内の突然の圧力変化を防ぐ必要があります。パイプラインでは、ウォーターハンマー除去装置、ウォーターハンマーポンプステーション、ストレートウォーターハンマーポンプなどの一連の緩衝対策と機器を準備する必要があります。

圧力変動を防ぐために、バルブは一定の速度で閉じる必要があります。 制御弁 シートに近づくと絞り込む必要がある場合は、ピストン空気圧または油圧アクチュエータなどの十分に大きな出力推力を持つアクチュエータ、または手動で回転するオペレータの移動スリーブの特別なノッチを使用して、シリンダのブロック効果を軽減または防止する必要があります。パイプライン システムに圧力リリーフ バルブやバッファー ドラムなどの特定の種類のサージ防止装置を設置すると、ウォーター ハンマー効果を軽減することもできます。さらに、システムへのガス注入により流体の密度が下がり、突然の変動に対処するためにある程度の圧縮性が提供されます。

 

蒸気パイプラインシステムに使用されるバルブ

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工業プロセスでは、低圧・低温度の蒸気が頻繁に使用されます。蒸気は、発電用タービンの動力源として、洗浄、加熱、加湿に使用されます。発電所の蒸気パイプラインでは、プロセス用途の入口ストリームの圧力と温度を下げるために、何らかの制御と蒸気制御が必要です。

一般的に、完全な蒸気ステーション システムには、メイン制御バルブ、各ブランチの制御バルブ、蒸気圧力減圧バルブ、パイプラインの長さに応じた蒸気トラップ (排水バルブ)、パイプラインの端にあるブリード バルブなどのバルブを装備する必要があります。ほとんどの種類のバルブは蒸気の流れを制御できますが、温度と圧力に関して蒸気には特別な使用条件が存在します。最も一般的に使用される蒸気バルブは、減圧バルブと排水バルブです。

 

減圧弁

蒸気減圧弁は、多くの蒸気システムに欠かせない部品です。プロセスプラントのプロセスアプリケーションにおいて、安定した蒸気圧を提供し、温度を下げるという重要な役割を果たします。

高圧ボイラーから蒸気を伝送する場合、減圧弁制御がよく使用され、ボイラーのサイズを縮小し、蒸気の乾燥度を向上させることができ、長距離伝送に便利です。高圧での蒸気密度が高いため、同じ直径のパイプは低圧蒸気よりも多くの高圧蒸気を輸送できるため、パイプのサイズが縮小され、コストが節約されます。

排水バルブ

スチームトラップは、蒸気管や蒸気設備から凝縮水やその他の非凝縮ガスを自動的に除去し、蒸気漏れを防ぐことができる一種のバルブです。排出される水は主に、ボイラーシリンダー底部の凝縮水、ワークショップシリンダー底部の凝縮水、減圧前の蒸気分離器の凝縮水、コンディショナーサブシリンダーの凝縮水です。その動作原理によると、主にフローティングボール排水弁、熱力学的排水弁、サーモスタット排水弁、逆バケツ排水弁などがあります。

 

また、蒸気管の温度が 425℃ 未満の場合は、ゲートバルブとグローブバルブを選択することもできます。ゲートバルブは主に、頻繁に開閉する必要のない蒸気パイプラインに使用されます。グローブバルブは、流量調整の機能が優れています。バタフライバルブは、バルブ内部の圧力が高く、切り替えが難しく、シール面が損傷しやすいため、頻繁に切り替えることができず、ゲートバルブほどの性能を発揮できないため、蒸気パイプラインでの使用は推奨されません。ただし、パイプラインの圧力がそれほど高くない場合 (6.4 Mpa 未満) は、バタフライバルブも使用できますが、高温のため、金属製のハードシールバタフライバルブを使用することをお勧めします。WCB 材質のボディを備えた偏心バルブを選択できます。取り付けでは流れの方向に注意し、パイプラインを清潔に保ち、密閉が強くならないようにする必要があります。

 

つまり、蒸気サービス用のバルブの選択は、バルブの目的、パイプの直径、温度、コストによって決まります。工業用バルブ メーカーとして、あらゆるバルブのニーズにお応えしますので、今すぐお問い合わせください。