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スラブ ゲート バルブとウェッジ ゲート バルブは、いずれも電力、石油、ガス産業の用途向けに設計されています。これらはゲート バルブの主要かつ一般的なタイプです。外観は類似の構造で、完全に開いた状態ではゲート自体に穴があいておらず、ゲートはバルブ本体内に引き込まれ、スラブ ゲート バルブや拡張ゲート バルブに必要な高さのスペースを節約します。今日は、スラブ ゲート バルブとウェッジ ゲート バルブの違いを紹介します。

 

スラブゲートバルブ

スラブゲートバルブは、2 つのシートリング間で上下する単一のゲートユニットで構成されています。ゲートがシート間をスライドするため、スラブゲートバルブは浮遊粒子を含む媒体に適しています。スラブゲートバルブのシール面は実質的に自己位置決めされており、本体の熱変形によって損傷されることはありません。バルブが冷たい状態で閉じられている場合でも、ステムの高温伸長によってシール面が過負荷になることはなく、分岐穴のないスラブゲートバルブでは、ゲートの閉じ位置に高い精度は必要ありません。バルブが完全に開いている場合、ボアスルーは滑らかで直線的であり、流動抵抗係数は最小限で、ピグ可能で、圧力損失はありません。

スラブゲートバルブ また、いくつかの欠点もあります。媒体圧力が低い場合、金属シール面が完全にシールされない可能性があり、逆に媒体圧力が高すぎる場合、媒体や潤滑剤がない場合、高頻度の開閉によりシール面が過度に摩耗する可能性があります。もう1つの欠点は、円形チャネル上で水平に移動する円形ゲートが、バルブの閉じた位置にある場合にのみ、流れを効果的に制御することです。

スラブゲートバルブの用途

シングルまたはダブルディスクスラブゲートバルブは、DN50-DN300、クラス150-900 / PN1.0-16.0 Mpa、動作温度-29〜121℃の石油およびガスパイプラインに適しています。ピガブル設計のパイプラインの場合は、転流穴付きの上昇ステムゲートバルブを使用します。ダークロッドフローティングシート付きの転流穴付きスラブゲートバルブは、石油およびガス回収坑口装置に適しています。製品の石油パイプラインと貯蔵設備には、転流穴のないシングルゲートまたはダブルゲートフラットゲートバルブを使用する必要があります。

ウェッジ型ゲートバルブ

ウェッジゲートバルブ ウェッジゲートバルブは、金属同士のシールであるテーパーゲートで構成されています。スラブゲートバルブと比較すると、ウェッジゲートバルブは、バルブが開いているときにバルブ本体の底部に空洞が残るため、ピグ可能ではありません。ウェッジ設計により補助シール負荷が増加し、金属シールウェッジバルブは高低両方の媒体圧力でシールできます。ただし、金属シールを備えたウェッジゲートバルブは、ウェッジ動作によって引き起こされる入口シールの特定の圧力のために、入口シールを達成できないことがよくあります。ウェッジゲートバルブには特定の角度（通常、3度または5度）があり、その結果、バルブの下部の溝に材料が蓄積し、粒子状物質を含む媒体がシールシートを損傷し、緩い閉鎖を引き起こす可能性があります。

ウェッジゲートバルブの用途

ウェッジゲートバルブは、一般的に、バルブのサイズに厳しい要件がなく、過酷な状況で使用されます。たとえば、高温高圧の作動媒体など、長期間の密閉状態を保証する要件があります。通常、信頼性の高い密閉性能、高圧、高圧カットオフ（差圧）と低圧（小）差圧、低騒音、スピリットポイントと蒸発現象がある、高温、低温、極低温媒体などの環境では、ウェッジゲートバルブの使用が推奨されます。たとえば、電力業界、石油精製、石油化学、オフショア石油、水道水および廃水処理工学、都市建設、化学工業などです。

ボールバルブは、流動抵抗が小さく、圧力と温度の使用範囲が広く、シール性能が優れ、開閉時間が短く、取り付けが簡単などの利点があるため、工業用途で広く使用されています。ボールは、ボールバルブの開閉機能において重要な役割を果たす重要な部品です。ボールのシール性能と硬度を高めるには、ボールの表面を前処理する必要があります。では、ボール本体の一般的な表面処理について何を知っていますか？

1. ニッケルまたはクロムメッキ

カーボンスチールボディ ソフトシートボールバルブ 耐食性が悪い場合は、ボールの表面に合金金属の層を電気メッキすることで腐食を防ぐことができます。電気メッキとは、電気分解の原理を利用して金属表面に他の金属または合金の薄い層をメッキするプロセスであり、金属の耐食性、耐摩耗性、表面の美観を向上させます。ボールがオーステナイト系ステンレス鋼で、シールリングがPEEKの場合、ボールとシールの硬度を向上させるために、ボールの表面をニッケル（ENP）またはクロム（HCr）でメッキすることをお勧めします。コーティングの厚さは通常0.03mm〜0.05mm以上ですが、特別な要件がある場合は適切に厚くすることができ、これによりメッキボールの硬度は600HV〜800HVまでになります。

2. コールドスプレータングステンカーバイド

コールドスプレーは、圧縮空気が金属粒子を臨界速度（超音速）まで加速し、金属粒子が基材の表面に直接衝突した後に物理的変形が発生するプロセスです。金属粒子は基材の表面にしっかりと付着し、プロセス全体を通じて金属粒子は溶融しません。コールドスプレーの利点は、ボールを加熱する必要がないこと、スプレープロセス中に変形や内部応力が発生しないこと、厚さが適切に制御されることですが、表面の接着性はスプレー溶接ほど良くありません。

タングステンカーバイドは硬度が高く、耐摩耗性に優れているという特徴がありますが、融点が一般的な金属材料の融点よりはるかに高く、約2870℃であるため、コールドスプレータングステンカーバイド（WC）プロセスのみを使用できます。 0.15mm〜0.18mmの厚さのタングステンカーバイドをスプレーすると、理想的な表面硬度が得られます。特別な要件がある場合は、最大0.5mm〜0.7mmまで可能です。コールドスプレーの厚さが厚くなるほど、表面の密着性が低下するため、厚いコールドスプレーの厚さを使用することはお勧めしません。 コールドスプレーされた表面の硬度は、通常1050HV〜1450HV（約70HRC）です。

3. ニッケル基合金/コバルト基合金のスプレー溶接またはコールドスプレー

ボールバルブは通常、ボールにニッケル基合金 inclnel600 のスプレー溶接またはコールドスプレーを使用します。スプレー溶接のプロセスは基本的に熱スプレーと同じですが、粉末スプレーのプロセスに再溶融プロセスが追加されます。ボールバルブボールによく使用されるコバルト基合金は STL20、STL6、STL1 で、通常はスプレー溶接に使用されます。スプレー溶接コバルト基合金の一般的な厚さは 0.5mm ~ 0.7mm で、実際の最大厚さは 2.5mm ~ 3mm になります。スプレー溶接後の硬度は、通常 STL20:50 ~ 52HCR、STL6:38 ~ 40 HCR、STL1:48 ~ 50 HCR4 です。

4. 窒化処理

窒化処理とは、一定の温度と媒体で窒素原子がワークピースの表面層に浸透する化学熱処理プロセスを指します。窒化処理は、金属の耐摩耗性、耐疲労性、耐腐食性、耐高温性を向上させることができます。窒化処理の本質は、窒素原子をボールの表面層に浸透させることです。シートとボールの摩擦プロセス中に、硬いシートボールバルブでは窒化層が摩耗したり薄くなったりしやすく、その結果、媒体内の不純物によってボールが傷つきやすくなり、シール性に影響を与え、さらにはトルクが増加することもあります。

バルブパッキンは、バルブステムとバルブカバーのパッキンボックスの間に設置され、外部への漏れを防ぐ動的シール構造の一種です。パッキン材料、適切なパッキンボックス構造、および設置方法により、バルブの信頼性の高いシール性能が保証されます。さまざまなバルブシールパッキン材料が用意されており、アスベスト、グラファイト、PTFEなど、さまざまな作業条件に適したさまざまなパッキンがあります。

• フレキシブルグラファイトパッキング

フレキシブルグラファイトパッキンは、バルブに最も広く使用されている材料で、プレス成形が可能で、石油、化学工業、発電、化学肥料、医薬品、製紙、機械、冶金、航空宇宙、原子力などの公称圧力≤32MPaの業界で広く使用されています。以下の優れた性能を備えています。

柔軟性と弾力性に優れています。切込みパッキンは軸方向に 90° 以上自由に曲げることができ、温度/圧力/振動の変化による漏れがなく、安全で信頼性があります。耐熱性が良好です。使用温度範囲が -200℃ ～ 500℃ と広く、非酸化性媒体でも 2000℃ まで使用でき、優れた密閉性を維持します。耐腐食性が強いです。酸、アルカリ、有機溶剤、有機ガス、蒸気に対して優れた耐腐食性があります。摩擦係数が低く、自己潤滑性に優れています。ガスや液体に対する不浸透性が優れています。耐用年数が長く、繰り返し使用できます。

• PTFEパッキン

ポリテトラフルオロエチレンパッキンは潤滑性が良く、織り込みポリテトラフルオロエチレンパッキンは耐腐食性に優れ、極低温媒体に使用できますが、耐熱性が低く、通常は200℃以下の温度条件でのみ使用され、アルカリ金属の溶融や高温のフッ素、フッ化水素媒体には使用できません。

• 植物繊維パッキング

麻や綿に油、ワックス、その他の浸透防止材を含浸させた素材で作られており、100℃以下の低圧バルブや水、アンモニアなどの媒体に使用されます。

• アスベスト梱包

アスベスト繊維は耐熱性、吸収性、強度に優れ、弱酸、強アルカリに耐えることができます。インクアスベスト、ゴムアスベスト、油含浸アスベストは、蒸気温度が 450℃ のバルブに適しています。

• ゴム充填剤

ゴム布、ゴム棒、リングゴムパッキン、温度≤140℃のアンモニア、濃硫酸、その他の媒体用。

• カーボンファイバーパッキング

炭素繊維充填材は、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョンに炭素繊維を含浸させた編みロープです。炭素繊維充填材は、優れた弾力性、優れた自己湿潤性、耐高温性を備えています。-120〜350℃の空気温度範囲で安定して動作し、耐圧は35MPa未満です。

• 金属+ゴムパッキン

金属包装パッキング、金属積層パッキング、金属波形パッキング、鉛パッキングなどが含まれます。金属包装パッキングと金属積層パッキングは、耐高温性、耐侵食性、耐摩耗性、高強度、良好な熱伝導性などの特徴がありますが、密封性能が悪いため、プラスチックパッキングを使用する必要があります。その温度、圧力、耐腐食性は金属材料に依存します。

• ステンレス鋼線+フレキシブルグラファイト織りパッキング

一般的に、V字型パッキンは上部パッキン、中間パッキン、下部パッキンで構成されています。上部パッキンと中間パッキンはPTFEまたはナイロン製で、下部パッキンは1Cr13、1Cr18Ni9、A3鋼製です。PTFEは232℃の高温に耐えることができ、ナイロンは93℃、一般的な圧力は32MPaで、腐食性媒体でよく使用されます。

一般的に、バルブのパッキン材料は主に PTFE とフレキシブルグラファイトですが、パッキンボックスの寸法精度、粗さ、ステム表面の寸法精度もパッキンシール性能に影響することに注意してください。