ボール バルブ vs ゲート バルブ vs グローブ バルブ vs バタフライ バルブ: 完全な比較

概要

工業用バルブは、絶縁と制御という 2 つの主要な役割に分類されます。配管システムの 4 つの最も一般的な設計であるボール、ゲート、グローブ、バタフライは、流れを遮断または許容するという同じ目的を共有していますが、内部形状により大きく異なる性能がもたらされます。ボールバルブはドリル加工された球体を使用し、フルボアで 4 分の 1 回転の遮断を実現します。ゲートバルブはウェッジを流路から完全に持ち上げます。グローブバルブは、絞りを可能にする曲がりくねった経路を通って流れを強制します。バタフライバルブはボア内のディスクを回転させ、コンパクトで軽量な制御を実現します。 ASME B16.34 や API 6D などの規格は圧力定格と構造規則を定義していますが、どのバルブが最適であるかは依然として使用条件によって決まります。間違ったタイプを選択すると、シートの浸食、高い圧力降下、または制御性の低下が発生する可能性があります。このガイドでは、流量制御能力、圧力損失、シール性能、操作方法、実際の使用例を比較し、調達チームがバルブのタイプをサービス要件や長期信頼性に適合させることができるようにします。

簡単な比較

ボールバルブ - 使用する場合

>ボールバルブは、圧力損失を最小限に抑えながら迅速かつ確実に遮断する必要がある場合に適しています。フルボア経路によりピギングが可能になり、乱流が低減されるため、石油およびガスのパイプライン、化学物質移送ライン、および一般的な隔離業務ではボールバルブが一般的です。 4 分の 1 回転操作により自動化が簡素化され、PTFE または強化 PTFE などの柔らかいシートがきれいな流体に優れたシールを提供します。ただし、ソフトシートには温度と化学物質の制限があり、部分的な開口部でスロットルを行うと、高速噴射によりシートとボールが損傷する可能性があります。金属固定設計は温度機能を拡張し、一部の固体を処理できますが、コストが高く、慎重なサイジングが必要です。オンまたはオフのサービス、頻繁なサイクリング、および低トルク操作に合わせてボール バルブを選択してください。正確な流量制御や、破片がキャビティ内に滞留してシールが損なわれる可能性がある汚れた作業の場合は、これらを避けてください。

ゲート バルブ - いつ使用するか

>ゲート バルブは、全開または全閉で使用できるように設計されています。完全に開くと、ゲートが流路から完全に後退し、圧力損失が非常に低くなります。これは、大口径または高流量システムで有益です。これらは、送水、発電所、および絶縁が必要だがスロットリングが必要ではないパイプラインで一般的です。ゲートバルブは多回転ステムを使用しているため、開閉に時間がかかり、サイズが大きい場合はギア操作が必要になる場合があります。彼らはまた、破片に対してより敏感です。ソリッドは閉会中に議席を獲得できる可能性があります。ウェッジ ゲートは密閉性に優れていますが、振動やシートの摩耗を引き起こす可能性がある頻繁なサイクルや部分的な開きには耐えられません。フルボア流量と低損失が重要であり、動作頻度が中程度でメンテナンスが可能な場合には、ゲート バルブを使用してください。

グローブ バルブ - 使用する場合

グローブ バルブは、スロットリングと制御の主力製品です。直線的なステムの動きにより細かい位置決めが可能となり、内部のプラグとシートの形状により部分的な開口部でも安定した制御が可能になります。このため、制御バルブや手動バランシングが必要な蒸気、冷却水、化学プロセス ラインではグローブ バルブが一般的になっています。その代償として、曲がりくねった流路による圧力降下が大きくなり、ポンピングエネルギーと騒音が増加する可能性があります。また、グローブ バルブは、特定のサイズのバタフライ バルブよりも重く、非常に大きな直径のものはあまり一般的ではありません。流れの方向は性能とシートへの荷重に影響するため、取り付けはメーカーの指示に従ってください。正確な絞り、再現可能な流量制御、または差圧下での厳密な遮断が必要な場合はグローブ バルブを使用し、ゲート バルブやボール バルブと比較して高い圧力損失を考慮してください。

バタフライ バルブ - 使用する場合

バタフライ バルブは回転ディスクを使用し、コンパクトなサイズ、軽量、およびより大きな直径でのコスト効率が高く評価されています。これらは水処理、HVAC、防火、低圧から中圧の用途に広く使用されています。オフセット ディスクと弾性シートまたは PTFE シートを備えた最新の高性能設計は、厳密な遮断を提供することができ、金属シートのトリプル オフセット設計は高温にも対応します。ゲートバルブやボールバルブと比較して、バタフライバルブは一般にサイズが小さいほど圧力降下が大きく、フルボアの流れを提供できない場合があります。ディスクは流路内に残るため、敏感なプロセスでは乱流を考慮する必要があります。スペースと重量が制限されている大規模ライン、素早い 4 分の 1 回転操作が必要な場合、および用途が中程度の圧力損失を許容し、選択されたシート材質が温度および化学的要件を満たしている場合には、バタフライ バルブを選択してください。

選択の概要

選択は、サービス機能とシステムの制約から始める必要があります。主な任務が低い圧力降下と頻繁な動作による隔離である場合、多くの場合、ボールバルブが最初の選択肢となります。コストと重量が重要な大規模ラインの場合、圧力クラスとシートの材質がプロセスに適合していれば、バタフライ バルブは許容可能な性能を提供できます。ゲート バルブは、サイクル頻度が比較的低い大規模パイプラインのフルボア分離に依然として価値があります。スロットリングや制御には、安定した流量特性が得られ、調整が容易なグローブ バルブが推奨されます。また、シート漏れに関する API 598、防火設計に関する API 607 または API 6FA、プロジェクト固有の逃散排出要件などのテストおよび安全要件も考慮してください。サイズや価格だけでなく、バ​​ルブのタイプを機能に適合させることで、信頼性が向上し、総所有コストが削減されます。