石油およびガス産業におけるバルブ: 究極のガイド

このガイドでは、ボール バルブから安全バルブまで、バルブの製造に使用される材料と米国石油協会 (API) によって設定された基準の詳細な概要を説明します。

石油およびガス産業では、パイプラインを通る液体の流れを制御および調整するために使用されるさまざまなバルブがあります。これらには、バタフライ、スラムシャット、チェック、ゲート、グローブ ボール、またはプラグ バルブが含まれます。

石油およびガス産業には、バルブが満たすべき独自の基準があります。これらのガイドラインは米国石油協会 (API) によって作成され、世界中の規制当局によって承認されています。これらの規則は、運用上の安全性を高め、環境条件を軽減し、この分野の活動における持続可能性を促進することを目的としています。

産業用バルブ: 一言で言えば

工業用バルブ システム内の液体または気体の流れを調整するために、通路を開いたり、閉じたり、部分的に塞いだりする機械装置です。それらは、とりわけ、給水、廃水処理、防火、燃料処理システム、発電所などのさまざまな用途で採用されています。

工業用バルブの主な目的は、液体を正確な速度で分配し、漏れや逆流を防ぎ、パイプラインの圧力と温度の変化に対する最適な感度を維持することです。さらに、それらは、使用流体またはその周辺環境によって引き起こされる腐食に対して適切な物理的および化学的耐性を提供する必要があります。

産業用バルブには、手動式、自動式、補助動力式、線形分離式の 4 つの主要な形式があります。産業用バルブの故障は、工場内の他のプロセスを混乱させる可能性がある壊滅的な出来事です。そのため、多くのバルブは、意図した機能を果たせなくなった場合に損傷を最小限に抑えるフェールセーフ メカニズムを備えて設計されています。

工業用バルブの種類

工業用バルブには、さまざまな圧力に対応するためのさまざまな設計があります。非常に多くのバルブ タイプが市場に出回っているため、用途に適したバルブを特定するのは非常に困難です。幸いなことに、選択肢を絞り込み、システムに完全に一致するものを見つけるために使用できる基本的な基準がいくつかあります.

工業用ボールバルブは、内部ボアでボールを回転させることにより、液体、気体、および蒸気の流れを調整します。 IBV は、電気、空気圧、および油圧の動力源を介して手動または自動で操作できるため、利便性が向上します。

バルブは、ボディ、ボール、ステム、シートの 4 つの主要部分で構成されています。通常、真鍮またはステンレス鋼などの硬質合金で作られたボディは、バルブ操作の主要なコントロールとして機能します。 

フランジ付き、ねじ付き、ソケット溶接など、さまざまなボール バルブが存在します。バルブシートとポートの数に応じて、シングルポートまたはマルチポートになります。

産業用ゲート バルブは、完全にブロックされるまで円形または長方形のくさびを経路に挿入することにより、流体の流れを調整するために使用されるデバイスです。このバルブの一般的な用途には、水、廃水処理プラント、流体の流量を制御する防火システムなどがあります。

バルブ本体には、バルブのすべての操作部分が含まれています。さらに、システムのインレットおよびアウトレット接続用の取り付けオプションも備えています。 

産業用グローブ バルブは、石油およびガス、化学、発電、および水処理産業で一般的に見られるタイプのバルブです。流体の流れを調整し、圧力を制御し、温度を管理します。

グローブ バルブには、さまざまな用途に対応するために、さまざまな金属および合金構造とプラスチックがあります。ただし、材料の適合性は、取り扱う媒体の種類、濃度、および温度によって異なります。

  • 逆止め弁

産業用チェック バルブは、パイプ システム内の液体または気体の流れを調整するデバイスです。他のバルブとは異なり、これらは監視または調整する必要はありません。むしろ、流体の流れを検出すると自動的に開閉します。

工業用逆止弁は、石油とガス、パルプと紙、発電所、船舶など、逆流防止が懸念されるほぼすべての業界で不可欠です。

  • バタフライバルブ

流体の流れを制御するための独創的なデバイス。最大 90 度まで回転してバルブを絞ったり閉じたりするディスクが特徴で、レンチで手動で、またはアクチュエーターで自動的に操作できます。

産業用バタフライ バルブにはさまざまなボディ スタイルがあります。最も人気のある 2 つは、フランジのボルト穴と一致するパイプ フランジ間をスライドするラグとウェーハ スタイルのボディです。 

  • 極低温バルブ

工業用極低温バルブ (LCV) は、極低温ガスを高圧および低温で貯蔵および輸送するために設計されたバルブの一種です。これらのガスには、金属工具の製造や食品やワクチンの冷凍など、多くの用途があります。

極低温バルブは、バルブ本体、ステム、パッキング グランド、およびハンドホイールまたはレバーで構成されます。本体はアルミニウム、モネル、または真鍮で作ることができますが、ステムは通常ステンレス鋼またはインコネルで構成されています。 

  • 安全弁

特定の圧力に達したときにガス、蒸気、または流体を放出する自動バルブは、産業環境での壊滅的な故障や爆発を防ぐのに役立ちます。

最も一般的に使用されている安全弁は、スプリング式の弁です。これらのデバイスは、システムの圧力が上昇するとスプリングを圧縮し、次に解放してガス、蒸気、または液体を逃がすことによって機能します。

これらにはさまざまなサイズとタイプがあります。調整できないものもあれば、設定圧力を変更するために調整できるものもあります。

  • 制御弁

工業用制御弁は、多くの発電所、パルプおよび製紙工場、化学製造プロセス、石油化学処理操作、HVAC システム、および蒸気分配ネットワークで不可欠な要素です。これらのバルブはこれらのシステムで重要な役割を果たしており、最適なパフォーマンスを得るには慎重に設計、設置、および保守する必要があります。

制御弁は、作動メカニズムに応じて、速動アクチュエータまたは遅動アクチュエータのいずれかで操作できます。 

バルブの製造に使用される材料

バルブ シェル (ボディとボンネット) は、鋳造品、鍛造品、鍛造品で構成できます。鋳物は、溶かした金属を金型や型に流し込み、必要に応じて機械加工することで作られます。一方、鍛造部品は、赤熱した金属を鍛造プレスで強い圧力をかけて成形します。

ステンレス鋼: バルブメーカーに人気のステンレスバルブは、耐食性、耐久性、機械的特性に優れています。水、蒸気、塩化物、湿った空気、またはその他の腐食性媒体を含むさまざまな処理環境に適しています。

炭素鋼: 炭素鋼は、ステンレス鋼よりも低コストで機械加工が容易であり、摩耗や熱劣化に強いです。また、耐摩耗性と耐食性にも優れています。

真鍮: 優れた耐食性;ただし、特定の用途では脱亜鉛になる場合があります。鍛造真鍮は、機械加工性を含むいくつかの利点を持つ鍛造の一種です。

超合金: モネル、インコネル、およびアロイ 20 は、バルブ トリム部品のクラッドに一般的に使用されるニッケル クロム合金です。これらのニッケルクロム化合物は、腐食環境での使用に適した優れた耐食性を備えています。

ポリウレタン: 耐久性と耐摩耗性に優れたポリウレタンは、内外装のトリム部品として人気のある素材です。高温と高圧に耐えることができますが、低温では脆くなるため、極低温 (超低温) では使用しないでください。

バルブの構成部品

バルブは、流体の流れを調整するためにいくつかの部品を利用する複雑な機械装置です。水/下水処理、発電、鉱業、食品加工、化学/プラスチック生産、石油とガスの抽出など、数多くの産業プロセスに応用されています。

バルブの本体は、フランジ付き、ねじ付き、またはソケット溶接パイプ接続を備えた鋳造または鍛造鋼で構成されています。このシェルには、デバイスのすべての内部部品とトリムが収納されています。

  • アクチュエータ

バルブ アクチュエータは、バルブ内でステムとディスク アセンブリを動かす役割を担う部品です。ハンドホイール、レバー、ギア、またはチェーンで手動で操作できます。またはモーター、ソレノイド空気圧、または油圧機構を介して電気的に。

  • ボンネット

ボンネットは、バルブステムを本体にしっかりと固定するカバーです。通常、この部品は安全性を高めるためにバルブ本体にボルトで固定されています。

ステムは、ディスク アセンブリをアクチュエータに接続し、力を伝達する円筒形または球形の部品です。手動のバルブステムは滑らかですが、電動モーター制御のステムにはねじ込みが容易なねじが付いています。

  • シート

バルブシートとディスクシートの表面は、ステライトまたは熱処理を使用して硬化されており、ハードシートメタルバルブで一般的な問題であるかじりを防ぎます。

  • ヨーク

ヨークは、バルブ本体またはボンネットをアクチュエータに接続し、グランドのボルト締めをサポートする一対のアームです。通常、ワンピース素材で作られています。ただし、サポートを強化するために、2 つの別個の部品から構成することもできます。

  • パッキング

パッキンは繊維状の材料 (亜麻または亜麻ベースの材料) またはコンパウンドで、バルブの内部部品とそのステムが突き出ている場所との間にシールを作成します。このパッキンは、流体の損失を制御し、ステムを損傷から保護するために不可欠です。

非保圧部品とは、保圧用以外のバルブに使用される部品のことです。これらには、バルブ シート、ステム、ヨーク、パッキン、グランド ボルト、ブッシング、ハンドホイール、およびアクチュエータが含まれます。

石油およびガス産業における工業用バルブのアプリケーション

産業用バルブは、石油およびガスのパイプラインとその供給ラインの安全な管理に不可欠です。その機能は、フロー制御から供給ラインの完全性の維持まで、その他多くの重要な責任の範囲に及びます。

石油およびガス産業の工業用バルブには、プラグ、リニア、ボール、グローブの 4 つの基本的な種類があります。それぞれが特定のアプリケーションのニーズに合わせて設計されており、さまざまな用途に使用できます。

リニアバルブは、内部通路を備えた側面が平らなディスクで構成されています。ステムまたはアクチュエーターを回して、流体の流れをブロックまたは許可することで、それらの動作を制御できます。 

フローティングボールバルブは、アクチュエータを必要とせずにポート間の複数のルートを通過できる球状のバルブ部分により、低圧システムに最適です。

逆止弁は、入力圧力が出口圧力を超えると開き、出力側の圧力が小さくなると閉じる感圧弁です。それらは、分離された石油製品を別々のパイプに導き、相互汚染を防ぐのに役立ちます。

結論

プロジェクトや用途に最適なバルブを選択することは重要な決定です。設計、サイズ、作動など、理想的なバルブの選択には多くの要因があります。これらの要因を念頭に置くことで、プロセスと機器の両方を損傷から保護しながら、すべての要件を満たすソリューションを見つけることができます。

Xintai Valves は、過酷な条件向けに設計された高品質で堅牢な産業用バルブを提供します。ゲート、ボール、チェック、グローブ、およびバタフライ バルブの選択は、プロセスの要求を満たすためにさまざまな材料から作られています。工業用バルブについて詳しく知りたい方はどうぞ ここをクリック.

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