A ベローズシールゲートバルブは、溶接された金属ベローズがステムを囲み、圧力境界を伝えるマルチターン遮断バルブであるため、滑り面に対してシールするパッキンは必要ありません。本体は ASME クラスで評価された標準のゲート バルブ本体で、クロージャは 2 つの面リングに装着されるウェッジです。 API 602 と ISO 15761 はどちらも DN 100 までの構造をカバーしています。そのサイズを超えると、ボディは API 600 に従い、ベローズ ボンネットは参照される条項ではなく図面レベルのデザインになります。この範囲は、クラス 150、300、および 600 の DN 15 ～ DN 400 です。
仕様
この表は、A105N までの標準的な鍛造炭素鋼の構造をカバーしており、API 602 の構成は DN 100 未満に対応します。DN 100 を超えると、ボディは API 600 の寸法を維持し、ストロークとスタック高さがステムの直径によって変化するため、図面上で承認されているベローズ ボンネットが追加されます。
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 設計基準 | API 602 / ISO 15761 (DN 100 以下); DN 100 を超える API 600 ボディ |
| 圧力クラス | ASME クラス 150 / 300 / 600 |
| サイズ範囲 | DN 15 ～ DN 400 (NPS 1/2 ～ NPS 16) |
| ボディスタイル | ボルト締めボンネット、ライジングステム (OS&Y);ゼロエミッション義務のための溶接ボンネット |
| ウェッジ | 熱結合用のソリッドウェッジ、フレキシブルウェッジ、またはスプリットウェッジ |
| 接続を終了する | ASME B16.5 フランジ (DN 15 ～ 600)、B16.25 突合せ溶接、ASME B16.11 準拠のソケット溶接、NPT または BSPT ねじ込み |
| 本体材質 | A105N、A350 LF2、A182 F5、A182 F22、A182 F304、A182 F316、A182 F316L、A351 CF8M |
| ウェッジの材質 | A182 F6a 13Cr、ステライト 6 フェーシング付き。 A182 F316 ステンレスボディ用 |
| ステム材質 | A182 F6a、A182 F316、17-4PH (A564 630)、ニトロニック 50 |
| ジャバラ材質 | 316L (標準)、321、インコネル 625、ハステロイ C-276 |
| ベローズ構造 | 2 層または 3 層、ハイドロフォーミング加工、下はステム、上はボンネットに溶接 |
| 二次パッキン | 柔軟なグラファイト標準。真空および高純度用途向け PTFE |
| ボンネットガスケット | 螺旋状に巻かれた３１６にはグラファイト充填材が入っている。ご要望に応じてクラス 600 用リングジョイント |
| 圧力温度定格 | ASME B16.34 表 2、本体材料グループ別 |
| 対面式 | ASME B16.10 ゲート バルブ パターン、クラス 150 ～ 600 |
| 圧力試験 | API 598 シェルおよびシート テスト、または注文が命名した場合は EN 12266-1 |
| シート漏れ | ISO 5208 レート D、金属シート |
| ステムの締まり具合 | ISO 15848-1 クラス B またはクラス C。リクエストに応じてTA-ルフト便 |
| ベローズ溶接試験 | ステム溶接部とボンネット溶接部のヘリウム漏れ検査、合意による合格 |
| 耐火試験 | 防火証明書が指定されている API 607 / ISO 10497 |
| NACE 準拠 | NACE MR0175 / ISO 15156 (要リクエスト)、最大硬度 22 HRC |
| オペレーターインターフェース | ISO 5210 マルチターン フランジ。ハンドホイール、ギアボックス、電気または空気圧 |
| 使用温度 | -29度から425度の標準。 A350 LF2 では -46 度。ベローズ合金とパッキンによるセット |
材料
この表の 2 つの線、つまりベローズとその 2 つの溶接部分は、標準のゲート バルブとは異なる方法で購入されています。それ以外はすべて API 602 本体と同じ請求書です。そのため、ベローズ バルブは標準トリム セットと新しいベローズ スタックで修理できます。
| 一部 | 標準 | 代替 |
|---|---|---|
| 体 | A105N鍛造 | A350 LF2、A182 F5、F22、F304、F316、F316L、A351 CF8M |
| ボンネット | A105N鍛造 | ボディと同グレード。ゼロエミッション義務のための溶接ボンネット |
| ウェッジ | A182 F6a ステライト 6 フェイス付き | ソリッドまたはフレキシブルウェッジ。 A182 F316 ステンレスボディ用 |
| シートリング | 13Cr ステライト 6 オーバーレイ付き | A182 F316、または Stellite 6 ソリッドインサート |
| 幹 | A182 F6a | A564 630 (17-4PH)、A182 F316、ニトロニック 50 |
| ベローズ | 316L、2層、ハイドロフォーミング | 高温用 321、周期的高温用 インコネル 625、塩化物用 C-276 |
| ベローズ溶接 | ステム溶接とボンネット溶接、両方ともヘリウム試験済み | 重要な任務のための 3 層目またはテルテールポート |
| 二次パッキン | 柔軟なグラファイトリング | 真空用は PTFE、高圧用ははみ出し防止リング付きグラファイト |
| ボンネットガスケット | 螺旋状に巻いた316とグラファイト | クラス600以上のリングジョイントガスケット |
| ボンネットのボルト締め | A193 B7 A194 2H ナット付き | 低温用 A320 L7、ステンレスボディ用 A193 B8 |
| ヨークとステムナット | 鋳鋼ヨーク、青銅ステムナット | A439 D2 高温用ニッケルレジストステムナット |
| グランドとパッキンフランジ | 炭素鋼 | オフショアおよび塩化物関税用のステンレス鋼 |
設計基準
| アイテム | 標準 |
|---|---|
| 基本設計 | API 602/API 600/ASME B16.34 |
| 対面/エンドツーエンド | ASME B16.10 |
| エンドフランジ | ASME B16.5 |
| 圧力温度定格 | ASME B16.34 |
| 検査とテスト | API 598 |
デザインの特徴
1.専用設計のベローズシールグローブバルブは、ステムシール要素として二重壁ステンレス鋼ベローズを使用し、シール付属品としてグラファイトパッキンを使用することにより、漏れを防止するシール組み合わせを備えています。
2. 重要なコンポーネントである二重壁ベローズシールにより、バルブの漏れやメンテナンスが防止されます。
3. バルブとシート間の精密に研磨された円錐形のシールにより、長期にわたる信頼性の高い動作が保証されます。
ベローズシールゲートバルブの図面
| アイテム | 部品名 | 材料 |
|---|---|---|
| 1 | 体 | ASTM A351 CF8 |
| 2 | シート | ASTM A182 F304 |
| 3 | ウェッジ | ASTM A351 CF8 |
| 4 | 幹 | ASTM A182 F304 |
| 5 | ガスケット | SS304+グラファイト |
| 6 | ガスケット | SS304+グラファイト |
| 7 | ボンネット | ASTM A351 CF8 |
| 8 | パッキンガスケット | ASTM A240 304 |
| 9 | ピン | ASTM A276 304 |
| 10 | パッキング | 黒鉛 |
| 11 | パッキングランド | ASTM A276 304 |
| 12 | グランドフランジ | ASTM A351 CF8 |
| 13 | アイボルト | ASTM A193 B8 |
| 14 | ナット | ASTM A194 8 |
| 15 | グリースニップル | 炭素鋼（亜鉛メッキ） |
| 16 | ステムナット | ASTM A439 D-2 |
| 17 | 鍵 | 炭素鋼 |
| 18 | ハンドルナット | ASTM A276 304 |
| 19 | ハンドル | ASTM A47 |
| 20 | 腺 | ASTM A276 304 |
| 21 | スタッド | ASTM A193 B8 |
| 22 | ナット | ASTM A194 8 |
| 23 | ヨークアーム | ASTM A351 CF8 |
| 24 | ベローズ | ASTM A276 304 |
| 25 | スタッド | ASTM A193 B8 |
| 26 | ナット | ASTM A194 8 |
寸法と重量
クラス150
| サイズ | D | L-RF | L-RTJ | W | H | おおよその重量 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | NPS | mm | で | mm | で | mm | で | mm | で | mm | で | kg | ポンド |
| 50 | 2 | 152 | 6.00 | 178 | 7.00 | 191 | 7.50 | 178 | 7.00 | 526 | 20.71 | 23 | 51 |
| 80 | 3 | 191 | 7.50 | 203 | 8.00 | 216 | 8.50 | 229 | 9.00 | 575 | 22.64 | 44 | 97 |
| 100 | 4 | 229 | 9.00 | 229 | 9.00 | 241 | 9.50 | 254 | 10.00 | 720 | 28.35 | 71 | 157 |
| 150 | 6 | 279 | 11.00 | 267 | 10.50 | 279 | 11.00 | 305 | 12.00 | 962 | 37.87 | 116 | 256 |
| 200 | 8 | 343 | 13.50 | 292 | 11.50 | 305 | 12.00 | 356 | 14.00 | 1244 | 48.98 | 183 | 403 |
| 250 | 10 | 406 | 16.00 | 330 | 13.00 | 343 | 13.50 | 406 | 16.00 | 1376 | 54.17 | 255 | 562 |
| 300 | 12 | 483 | 19.00 | 356 | 14.00 | 368 | 14.50 | 508 | 20.00 | 1887 | 74.29 | 317 | 699 |
クラス300
| サイズ | D | L-RF | L-RTJ | W | H | おおよその重量 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | NPS | mm | で | mm | で | mm | で | mm | で | mm | で | kg | ポンド |
| 50 | 2 | 165 | 6.50 | 216 | 8.50 | 232 | 9.12 | 178 | 7.00 | 547 | 21.54 | 48 | 106 |
| 80 | 3 | 210 | 8.25 | 283 | 11.12 | 298 | 11.74 | 229 | 9.00 | 785 | 30.91 | 69 | 152 |
| 100 | 4 | 254 | 10.00 | 305 | 12.00 | 321 | 12.62 | 254 | 10.00 | 913 | 35.94 | 95 | 209 |
| 150 | 6 | 318 | 12.50 | 403 | 15.88 | 419 | 16.50 | 356 | 14.00 | 1144 | 45.04 | 161 | 355 |
| 200 | 8 | 381 | 15.00 | 419 | 16.50 | 435 | 17.12 | 406 | 16.00 | 1423 | 56.02 | 235 | 518 |
| 250 | 10 | 445 | 17.50 | 457 | 18.00 | 473 | 18.62 | 508 | 20.00 | 1752 | 68.98 | 304 | 670 |
| 300 | 12 | 502 | 19.75 | 502 | 19.75 | 517 | 20.37 | 508 | 20.00 | 1925 | 75.79 | 362 | 798 |
圧力と温度の定格
クラス 150 炭素鋼の本体は、周囲温度で 19.6 bar、425 度で 5.5 bar を保持します。これは、同じ鋳造品では 72% の低下です。同じ本体を備えたクラス 600 は、低温で 102.1 バール、425 度で 57.5 バールを保持します。以下の図は、ASME B16.34 表 2、グループ 1.1 に基づく棒ゲージでの許容使用圧力であり、A105N および A216 WCB ボディを対象としています。
| 温度（度） | クラス150 | クラス300 | クラス600 |
|---|---|---|---|
| -29～38 | 19.6 | 51.1 | 102.1 |
| 50 | 19.2 | 50.1 | 100.2 |
| 100 | 17.7 | 46.6 | 93.2 |
| 150 | 15.8 | 45.1 | 90.2 |
| 200 | 13.8 | 43.8 | 87.6 |
| 250 | 12.1 | 41.9 | 83.9 |
| 300 | 10.2 | 39.8 | 79.6 |
| 350 | 8.4 | 37.6 | 75.1 |
| 400 | 6.5 | 34.7 | 69.4 |
| 425 | 5.5 | 28.8 | 57.5 |
ASME B16.34 はグループ 1.1 炭素鋼を 538 度まで表にまとめており、注 (1) では炭化物相が 425 度を超えると黒鉛に変化する可能性があると警告しています。評価は引き続き許容されます。推奨されなくなります。ベローズ バルブでは、425 度のラインは 2 度重要になります。これは炭素鋼本体の限界であり、316L ベローズの実際の天井に近い値です。その上では、ボディは A182 F22 に、ベローズはインコネル 625 に移動します。
作動と付属品
ゲート バルブはマルチターンであるため、オペレータは 4 分の 1 回転バルブで使用される ISO 5211 パッドではなく、推力と ISO 5210 アタッチメントに基づいて調整されます。 DN 100 を超える場合は、ギアボックスが通常選択されます。この場合、クラス 300 ウェッジのハンドホイールの力は、1 人のオペレーターが適用すべき力を超えます。
| オペレーター | 一般的な使用方法 | 問い合わせに記載する内容 |
|---|---|---|
| ハンドル | DN 100 以下、動作頻度は低い | リム引っ張り限界、通常 360 N |
| かさ歯車 | DN 100 ～ DN 400、リムプルを軽減した手動 | 比率;ハンドルの位置。後期アクチュエーター用パッド |
| 電動マルチターン | 自動隔離、遠隔制御 | 出力推力 (kN)。 ISO 5210 フレーム。フェイルセーフモード |
| 空気圧シリンダ | 小さいサイズの高速サイクル | 空気供給圧力;スプリングリターンまたは複動 |
| 油圧 | 大型・高推力 | 供給圧力;定格差動時の推力 |
3 つのアクセサリにより、価格が示唆する以上に納期が変わります。ポジション トランスミッターにはステム カバーの加工が必要で、チェーンホイールにはヨークの高さが変更され、延長されたボンネットには同じ図面上の全高が変更されます。
他のアイソレーションバルブとの比較
ベローズ ゲートは、清浄な流体に対して密閉性とステムの密閉性の両方が必要な場合に選択されます。これは水を隔離する最も安価な方法ではなく、制御バルブでもありません。この表では、通常入札される 3 つのタイプに対してそれを設定しています。
| 基準 | ベローズゲート | グローブ | ボール | トリプルオフセットバタフライ |
|---|---|---|---|---|
| ステムシール | 溶接ベローズ＋パッキン | パッキン、ジャバラオプション | ステム部のパッキンまたはOリング | ステム部のパッキンまたはOリング |
| 全開時の圧力損失 | 低く、パイプセクションに近い | 4つの中で一番高い | 非常に低い | 低い |
| 脳卒中 | 多回転、多回転 | マルチターン | 4分の1回転 | 4分の1回転 |
| ライン内のソリッド | ボンネットキャビティとジャバラ溝のパッキン | ある程度の固形物は許容される | ポケットが固形物をトラップ | シートコーンが固形物をトラップ |
| スロットリング | 意図されていない | 意図された | 限定 | 限定 |
| バキュームサービス | 適切な | ジャバラまたはパージのみ | 適切な座席に適しています | 適切な座席に適しています |
ほとんどのお問い合わせで判断の基準となるのは画数です。 DN 300 ゲートは、4 分の 1 回転のボールに対してハンドホイールを数十回回転させる必要があるため、バルブが毎日循環する場合、シールではなくベローズの疲労寿命の代償が発生します。
アプリケーション
この構築では 6 つのサービスがボリュームの大部分を占めます。それぞれの名前は、業界のラベルではなく、ベローズを強制する特性によって付けられます。
クラス 300 および 600 での蒸気ヘッダー分離。パックされたステムは継続的に蒸気を失い、ベローズはステムの放出を ISO 15848-1 クラスに保ちます。
サーマルオイル回路では、媒体が高温で高価であり、グランドが涙を流すため、損失だけでなく火災の危険もあります。
アンモニアと LPG は A350 LF2 ボディで移動しますが、放出される物質は有毒または可燃性であり、-46 度では炭素鋼ボディは除外されます。
乾燥塩素および次亜塩素酸塩。媒体として C-276 ベローズと PTFE パッキンが選択され、316L ボディでは不十分です。
水素サービスでは、小分子が動的充填を発見し、ベローズが滑り接合部を完全に除去します。
真空蒸留と凝縮器の役割。密閉されたステムが空気の侵入を防ぎ、PTFE パッキンがブランクオフを保持します。
これらはそれぞれ、きれいな液体または軽度に汚染された液体です。スラリーライン、スポーリングスケール、制御ダンパーとして使用されるバルブは別の製品ですので、お問い合わせの際は早めにその旨をお伝えください。
試験と検査
よくある質問
ベローズシールゲートバルブはどのようなサイズとクラスをカバーしますか?
ASME クラス 150、300、および 600 の DN 15 ～ DN 400。API 602 および ISO 15761 が DN 100 までの設計を管理します。それ以上に、ボディは API 600 に従い、ベローズ ボンネットは図面上で承認されたメーカー固有の設計です。
ベローズシールされたゲートバルブは大気への漏れがまったくありませんか?
絶対的なバルブはありません。ベローズはステムの動的な漏れ経路を取り除きますが、2 つの溶接接合部、ボンネット ガスケット、および二次パッキンは残るため、気密性は ISO 15848-1 クラス (通常はクラス B またはクラス C) として宣言されます。
ベローズがすでにステムを密閉しているのに、なぜ二次パッキンを保持する必要があるのでしょうか?
これは失敗バッファであり、重複ではありません。ベローズ溶接またはコンボリューションが失敗した場合、グラファイトパッキンが次のシャットダウンまで接合部を保持し、ヘリウムテストまたは ISO 15848-1 サイクルテストで独立してチェックできる層です。
ベローズシールゲートバルブの温度制限は何によって設定されますか?
本体ではなくベローズ合金とパッキンです。 ASME B16.34 では炭素鋼本体は 538 度に表されていますが、注 (1) では 425 度を超えるとグラファイト変換が警告されているため、425 度が標準的な炭素鋼構造の作業上限となります。
ベローズシールゲートバルブは真空サービスに使用できますか?
はい。スライド式ステムシールがないため、ボンネットガスケットとベローズ溶接部がヘリウム試験を受けており、本体が外部圧力ケースに対応している限り、ラインに空気が漏れる経路はありません。
ベローズの故障はリリース前にどのように検出されるのでしょうか?
ボンネット フランジの下、または 2 層ベローズの層の間のテルテール ポートを介して。故障したインナープライからの漏れは、ステムではなくそのポートを通って流出し、計画外の放出が予定されたベローズ交換に変換されます。
バルブにはどのような書類が付属していますか?
EN 10204 3.1 工場証明書、両方のベローズ溶接のヘリウム試験記録、検査および試験計画、全体配置図、設置および保守マニュアル。 ISO 15848-1 テスト レポートと NACE MR0175 準拠ステートメントは、注文に応じて追加されます。
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