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。

バルブシールに使用できる金属材料は何ですか?

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バルブシールは、バルブの性能を決定する重要な部分です。シール面の材質を選択する際には、腐食、摩擦、フラッシュ、浸食、酸化などの他の要因も考慮する必要があります。バルブシールは通常、2 つのカテゴリに分けられます。1 つはゴム (ブテンゴム、フッ素ゴムなどを含む)、プラスチック (PTFE、ナイロンなど) などのソフトシールです。もう 1 つは金属タイプのハードシールで、主に銅合金 (低圧バルブ用)、クロムステンレス鋼 (一般および高圧バルブ用)、ステライト合金 (高温高圧バルブおよび耐腐食性バルブ用)、ニッケル基合金 (腐食性媒体用) が含まれます。今日は、バルブのシール面に使用される金属材料を主に紹介します。

 

銅合金

銅合金は耐腐食性と耐摩耗性に優れており、PN≤1.6MPaの水や蒸気などの流体媒体に適しており、温度は200℃を超えません。密閉された補助構造は、表面処理と溶融鋳造法によってバルブ本体に固定されます。一般的に使用される材料は、鋳造銅合金ZCuAl10Fe3、ZCuZn38Mn2Pb2などです。

 

クロムステンレス鋼

クロムステンレス鋼は耐食性に優れており、通常は水、蒸気、油、および温度が450℃を超えない媒体に使用されます。Cr13ステンレス鋼のシール面は、主にゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブ、安全弁に使用されます。 ハードシールボールバルブ WCB、WCC、A105 炭素鋼製のハードシールバタフライバルブ。

 

ニッケル基合金

ニッケル基合金は重要な耐食性材料です。シーリングカバー材料として一般的に使用されるのは、モネル合金、ハステロイBおよびCです。モネルはフッ化水素酸腐食に耐性のある主な材料であり、温度が-240〜+ 482℃のアルカリ、塩、酸溶媒媒体に適しています。ハステロイBおよびCは、バルブのシーリング表面材料における耐食性材料であり、腐食性鉱酸、硫酸、リン酸、湿ったHCIガス、温度が371℃（硬度14RC）の強酸化媒体、および温度が538℃（硬度23RC）の無塩素酸溶液に適しています。

 

炭化物

ステライト合金は、耐食性、耐浸食性、耐摩耗性に優れており、さまざまな用途のバルブに適しており、温度-268〜+ 650℃のさまざまな腐食性媒体で使用され、理想的なシール表面材料の一種です。主に極低温バルブ（-46℃〜254℃）、高温バルブ（バルブ作動温度425℃以上）、本体材料はWC6、WC9、ZGCr5Mo、バルブの耐摩耗性（バルブの異なる作動温度レベルの耐摩耗性と浸食性を含む）、耐硫黄性、高圧バルブなどに使用されています。ステライト合金は表面処理用として高価であるためです。石炭化学ガス生産に使用される黒水システムとモルタルシステムの場合、非常に硬い耐摩耗性ボールバルブのボール表面には、超音速スプレーWC（タングステンカーバイド）またはCr23C6（クロムカーバイド）を使用する必要があります。

 

当社は、バルブ用途で必要とされる特定の密度に合わせて、認定された硬質金属材料から得られる、より優れたシール部品を提供しています。産業用バルブのご要望は、今すぐ当社にご連絡ください。

 

原子力発電所で使用されるゲートバルブ

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原子力バルブとは、原子力発電所の原子力島（NI）、従来型島（CI）および補助施設、原子力島のバランス（BOP）システムで使用されるバルブを指します。これらのバルブは、セキュリティ要件に応じて、クラスI、II、III、非原子力に分類できます。バルブは、流体媒体を輸送する最も使用されている制御機器であり、原子力発電所の重要な部分です。

原子力島は、原子力エネルギーを熱エネルギーに変換する原子力発電所の中核であり、原子力蒸気供給システム (NSSS) と原子力島補助施設 (BNI) が含まれます。NCI は、熱を電気に変換する原子力発電所の主力施設です (蒸気タービンから電力出力まですべて含む)。NI、CI、BOP の 3 つのシステムにおけるバルブの使用量は、それぞれ 43.5%、45%、11.5% です。

加圧水型原子炉原子力発電所には約113万個のNIバルブが必要であり、バルブの種類によってゲートバルブ、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、ダイヤフラムバルブ、圧力リリーフバルブ、調整（制御）バルブに分類されます。このセクションでは、主に原子力安全（規格）クラスⅠとⅡのゲートバルブを紹介します。

原子力島用ゲートバルブの直径は、一般的にDN 80mm～350mmです。鍛造品が推奨され、クラスⅠのゲートバルブ本体には使用され、鋳造品は原子力クラス2および3のゲートバルブ本体に使用できます。ただし、鋳造品質の制御と保証が容易ではないため、鍛造品がよく使用されます。原子力バルブのバルブ本体とボンネットは通常フランジ接続されており、リップシール溶接プロセスが追加され、シールがより信頼性が高くなっています。媒体の漏れを防ぐために、通常は二重パッキングベルトが採用され、ディスクスプリングプリテンション装置を使用してパッキンの緩みを防止します。これらのゲートバルブは、手動または電動で駆動できます。電動ゲートバルブの電気伝達装置は、モーターの回転慣性が閉鎖力に与える影響を考慮する必要があります。過負荷を防ぐために、ブレーキ機能付きのモーターを使用することをお勧めします。

原子炉ゲートバルブは、その本体構造によって、くさび弾性シングルゲートバルブ、くさびダブルゲートバルブ、スプリングプリテンション付きパラレルダブルゲートバルブ、トップブロック付きパラレルダブルゲートバルブに分類されます。

ウェッジ型弾性シングルゲートバルブは、信頼性の高いシールシートを特徴とし、ゲートとバルブ本体のシール面の角度の一致が求められるため、原子力発電所のメインループシステムに広く使用されています。ウェッジ型ダブルプレートゲートバルブは火力発電所でよく使用されるバルブで、ウェッジダブルプレートの角度を自分で調整できるため、シールがより信頼性が高く、メンテナンスも簡単です。

スプリングプリロード付きのパラレルダブルゲートバルブは、ゲートが閉じているときに負荷が急激に増加することはありませんが、ゲートが開閉するときにスプリングによって作られたバルブシートが解放されることはなく、シール面の摩耗がさらに進みます。トップブロックパラレルタイプのダブルゲートバルブは、トップブロックを使用して2つのゲートの傾斜面をずらしてゲートバルブを閉じることで、より信頼性の高いシール性能を提供します。

パッキンのないゲートバルブも原子力島で使用されています。油圧式ゲートバルブは、独自の加圧水によってピストンを押し、バルブを開閉します。完全密閉型電動ゲートバルブは、特殊なモーターを使用して、水中に浸された内部惑星減速機構によってゲートを操作します。ただし、これら 2 つのゲートバルブには、構造が複雑でコストが高いという欠点があります。

 

一般的に言えば、原子力島用のゲートバルブの特徴は次のようになります。

1) 公称圧力PN17.5Mpa、動作温度最大315℃、公称径DN350～400mmの溶接油圧式ダブルゲートプレートパラレルゲートバルブ。

2）軽水冷却一次回路に適用される電動ウェッジ型ダブルゲートバルブは、公称圧力PN45.0Mpa、温度500℃、公称直径DN500mmとなります。

3）黒鉛減速炉を備えた原子力発電所の一次側に使用される電動ウェッジ型ダブルゲートバルブは、公称圧力PN10.0Mpa、公称直径DN800mm、動作温度は290℃までである必要があります。

4) 溶接接続式電動弾性プレートゲートバルブは、公称圧力pn2.5mpa、動作温度200℃、公称直径DN100〜800mmの蒸気タービンプラントの蒸気およびプロセス水パイプに採用されています。

5）分流孔付きダブルゲートバルブは、高出力黒鉛減速沸騰水型原子炉原子力発電所に使用され、公称圧力はPN8.0MPaで、圧力降下が≤1.0MPaのときにバルブの開閉が行われます。

6) 凍結シールパッキンを備えた弾性プレートゲートバルブは、高速原子炉原子力発電所に最適です。

7) 公称圧力pn16.0mpa、公称径DN500mmの水力発電原子炉ユニット用内圧自己シールボンネットウェッジ型ダブルゲートバルブ。

8) 移動部にバタフライスプリングを備えたウェッジ型ダブルゲートバルブは、通常、フランジをボルトで固定し、溶接で密封します。