金属間バタフライ バルブ: 産業用途向けの完全な技術ガイド

金属間バタフライ バルブ（金属-シート バタフライ バルブとも呼ばれます）は、すべての金属シール ペア（ディスクとシート）を使用して厳密な遮断を実現する回転流量制御装置です。-シールにゴムや PTFE などの非金属材料を使用するソフト-シートのバタフライ バルブ-とは異なり、金属-対-の設計は、極端な温度、高圧、腐食性媒体、摩耗性の動作条件下で優れた性能を発揮します。

これらのバルブは世界的な工業規格に準拠して製造されているため、ソフト シール設計が急速に劣化したり故障したりする重要なサービス ラインにとって信頼できるソリューションとなります。{0}これらは、さまざまな配管システムに適合するウエハー、ラグ、ダブル フランジ、突合せ溶接端接続で広く利用可能であり、通常、ほとんどの産業プロジェクトで DN50 (NPS 2) から DN2000 (NPS 80) までのサイズ範囲をカバーしています。-

仕様

サイズ範囲:2インチ – 72インチ (DN50 – DN1800)

圧力範囲: クラス150-600|API 609 1500 PSI

設計基準:API 609、ISO 10631、BS 5155、MSS SP-67

材料範囲:鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、炭素鋼、ステンレス鋼(304/316)、二相鋼

エンド接続:フランジ（FF、RF、RTJ）、ラグ、ウェーハ、突合せ溶接（BW）

体の構造:ウエハータイプ、ラグタイプ、両フランジ

体型:弾性シート、金属シート

ボディとボンネットの接続:ボルト付きボンネット、一体型ステム (アンチ-)

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コア設計と動作原理

すべてのバタフライ バルブと同様に、金属対金属モデルは、ディスク状の閉鎖部材を中心シャフトの周りで 90 度回転させることによって、流体の流れを調整または停止します。{0}{1}開くと、ディスクは流れの方向に沿って整列し、流線型の低抵抗の流路を形成します。-閉じると、ディスクはバルブ本体のシートに着座し、流れを完全に遮断します。

トリプル オフセット ジオメトリ: ゼロ摩擦パフォーマンスの基礎-

ほとんどの高性能-金属対金属-バタフライ バルブ-はトリプル オフセット (三重偏心) 設計を採用しており、動作中のディスクとシート間の滑り摩擦を排除します。 3 つのオフセットは次のように組み合わせて機能します。

1. 最初のオフセット (半径方向のオフセット): バルブシャフトがディスクのシール面の後方に位置しているため、回転運動中にディスクシールがシート面をこすれません。
2. 第 2 オフセット (軸方向オフセット)：シャフト軸がバルブ穴の中心線からオフセットされているため、開弁直後にディスクがシートから完全に外れます。
3. 3 番目のオフセット (円錐/楕円オフセット): シートのシール面は傾斜した楕円錐形状に機械加工されており、最終的な閉鎖度でのみディスクがシートに完全に接触します。

このカムのような動きにより、バルブ ストローク全体を通じて摩擦摩耗がゼロになり、耐用年数が大幅に延長され、数​​万回の動作サイクル後でも漏れのない性能が維持されます。{0}{1}}均一なシール接触により、最大定格差圧での双方向の圧力遮断も可能になります。-

一般的なタイプの金属-対-バタフライ バルブ

金属シートのバタフライ バルブは偏心構造によって分類されており、それぞれが異なる圧力温度定格と動作要求に適しています。{0}

• ダブルオフセット（両偏心）バタフライバルブ: 同心設計と比較してシールの摩擦を軽減する 2 つのシャフト オフセットを備えています。これらは中圧および中温サービスに優れた耐久性を提供し、トリプル オフセット構成よりも総コストが低くなります。{1}
• トリプルオフセット（三重偏心）バタフライバルブ: 最も広く使用されている高性能金属シート設計。-摩擦ゼロ、双方向漏れゼロ、高温、高圧、腐食性媒体との互換性を実現します。-これらは重要なプロセス ラインの業界標準の選択肢です。

主なパフォーマンスの特徴と利点

• 極端な温度耐性: ボディの材質、シートのデザイン、圧力クラスに応じて、通常は最大 538 ～ 600 度。特殊合金グレードにより、この範囲を -196 度 (-321 度 F) までの極低温サービスおよび 800 度を超える超高温サービス向けに拡張できます。そのため、ソフトシールが急速に劣化する過熱蒸気や高温のプロセス流体にとって、これらは代替不可能なものとなります。
• 優れた耐食性: 316 ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、ニッケル合金（モネル、ハステロイ）、チタンなどの幅広い耐食性合金が用意されており、酸性、アルカリ性、塩水、化学的に攻撃的な媒体でも信頼性の高い動作が可能です。{0}
• 長寿命&低メンテナンス: ゼロフリクションのトリプル オフセット設計により、シールの摩耗が最小限に抑えられ、通常、高温-で頻繁に使用される-用途において、ソフト-シートのバタフライ バルブよりも大幅に長い耐用年数が得られます。定期的に交換する非金属シール部品がないため、ダウンタイムと総ライフサイクルコストが削減されます。-
• 双方向のタイトシャットオフ: 精密-機械加工された金属シートは、流れの両方向に均一なシール力を提供し、指定された試験条件下で ISO 5208 レート A または API 598 の気泡漏れ防止要件を満たしています。-これにより、設置方向の制限が不要になり、逆流や背圧状態に対して信頼性の高い遮断が可能になります。
• 防火設計-: -すべて金属構造により、火災発生時に構造の完全性と密閉性能が維持され、API 607 の防火仕様に準拠しています。-これは、石油、ガス、石油化学施設の必須要件です。
• 低い圧力損失: 流線型のディスク プロファイルにより、流れ抵抗が最小限に抑えられ、ゲート バルブやグローブ バルブと比較して、大流量システムでのポンピング エネルギー消費が 8 ～ 10% 削減されます。-。

業界のアプリケーションと典型的な使用例

金属-対-バタフライ バルブは、過酷な動作条件で堅牢で漏れのない流量制御が求められる業界全体に導入されています。-

• 発電：火力発電所や原子力発電所のボイラーシステム、タービンバイパスライン、熱交換器の過熱蒸気、給水、冷却水を制御します。
• 石油とガス: 炭化水素の処理、貯蔵、流通のために陸上製油所、海洋プラットフォーム、FPSO、LNG 運搬船で使用されます。高合金バージョンは、酸っぱい原油や腐食性の天然ガスを処理します。-
• 石油化学および化学処理: 製油所や化学プラントにおける高温の炭化水素、溶融硫黄、硝酸、酢酸、その他の腐食性プロセス流体を規制します。
• 冶金: 製鉄所や精錬炉内の高温の排ガス、冷却水、プロセス流体を管理し、熱サイクルや研磨粒子媒体に耐えます。-
• 海洋・造船: 耐食性と火災安全性が重要な海水冷却システム、バラストシステム、排気ガス脱硫システムに設置されます。
• 地域暖房および産業用サーマルシステム: 地域暖房ネットワーク内のサーマルオイルと高温温水を制御し、漏洩ゼロで効率的なエネルギー伝達を保証します。{0}
• 上下水処理: 高圧スラッジ ラインや研磨性または腐食性の排水を含む産業排水システムで使用されます。{0}

標準的な材料構成

設計とテストの基準

金属{0}}対-バタフライ バルブは、世界的に認められた業界標準に従って設計、製造、テストされ、互換性、安全性、一貫した性能を保証します。

• 設計基準: API 609 最新版 (バタフライ バルブ: ダブル フランジ、ラグ、およびウェハー タイプ)、ISO 10631:2013 (汎用金属製バタフライ バルブ)、EN 593 (工業用バタフライ バルブ)、圧力温度定格計算用の MSS SP-67、BS 5155、および ASME B16.34。
• 試験基準: API 598:2016 (バルブの検査および試験) および ISO 5208 (工業用バルブ - 金属バルブの圧力試験)。高性能金属シート バルブの標準的な漏れ許容量は、ISO 5208 レート A (検出可能な気泡漏れゼロ) に準拠しています。-
• 追加の認定: API 607 に準拠した防火テスト、-逃亡ガス認証、サワー サービスの石油およびガス用途向けの NACE MR0175/ISO 15156 準拠。

使用条件別の推奨圧力クラス

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よくある質問

Q: 金属-対-シートのバタフライ バルブとソフト-シートのバタフライ バルブの違いは何ですか?

A: ソフト-シートのバタフライ バルブは、ゴム、PTFE、またはその他の非金属シールを使用して、確実な遮断を実現します。-これらは低コストで、周囲温度では優れたゼロ漏れ性能を発揮しますが、200 度を超えると急速に劣化し、研磨性や腐食性の高い媒体に耐えることができません。-金属-対-のバタフライ バルブはすべて金属製のシール ペアを使用しており、極端な温度範囲（-196 度から 600 度以上）、高圧、過酷な媒体でも確実に動作し、要求の厳しい用途での耐用年数がはるかに長くなります。

Q: 金属-対-バタフライ バルブの最大圧力と温度定格はどれくらいですか?

A: 標準生産範囲は、クラス 150 からクラス 2500 までの圧力クラスをカバーし、公称サイズは NPS 2 (DN50) から NPS 80 (DN2000) までです。標準的な炭素鋼およびステンレス鋼の設計は、最大 600 度 (1112 度 F) までの連続動作温度をサポートします。特別な高温合金は性能を 800 度以上まで拡張できますが、極低温設計は LNG 用途で -196 度 (-321 度 F) まで使用できると評価されています。

Q: 金属-対-のバタフライ バルブは双方向にシールできますか?

A: はい。多くのトリプル オフセット設計は双方向遮断機能を備えていますが、圧力定格はメーカーやシートの構成によって異なる場合があります。精密に機械加工された楕円形のシート形状により、流れの方向に関係なく均一なシール接触が形成され、ISO 5208 レート A 漏れ基準を満たします。-これにより、設置方向の要件がなくなり、逆流または背圧状態に対して信頼性の高い遮断が可能になります。

Q: 金属-対-バタフライ バルブの寿命はどのくらいですか?

A: 耐用年数は動作の厳しさによって異なりますが、適切なサイズのトリプル オフセット メタルシート バルブは、動作条件やメンテナンス方法にもよりますが、通常、数万回の動作サイクルを達成し、多くの設備は最小限の予防メンテナンスで 15 ～ 25 年間使用し続けます。高温、高サイクル、または摩耗性の高い作業においては、ソフト{4}}シート バルブよりも寿命が大幅に長くなります。{6}

Q: 金属-対-バタフライ バルブは火災に対して安全ですか?{2}}

A: はい。 -全金属構造により、溶けたり燃えたりする非金属シール部品がないため、火災にさらされた場合でも構造の完全性とシール機能が維持されます。-ほとんどの工業用金属-対-バタフライ バルブは、API 607 防火規格に準拠するように設計およびテストされており、石油、ガス、石油化学、海洋施設には必須となっています。-

Q: 用途に適した金属間バタフライ バルブを選択するにはどうすればよいですか?{0}}-

A: 主要な選択基準は次のとおりです。1) バルブのクラス定格に一致する動作圧力と温度。 2) 適合するボディおよびトリム材料を選択するための流体媒体の特性。 3) シートの性能を確認するために必要な漏れ率。 4) 既存の配管に適合するパイプ接続タイプ (ウエハー、ラグ、フランジ、突合せ溶接)。 5) 操作要件に基づく作動方法 (手動、電気、空気圧、油圧)。重要なサービスでは、長期的な信頼性とライフサイクル コストの最小化を実現するトリプル オフセット設計が推奨されます。{6}}

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