トラニオン-マウント型ボールバルブ vs フローティングボールバルブ

1. 定義と構造の違い

どちらのバルブも 1/4 回転ボール バルブです。-違いはボールの支え方です。でフローティングボールバルブ、ボールは下部トラニオンが固定されていない 2 つのシートの間に保持されます - ボールはパイプ軸に沿ってわずかに移動でき、バルブが閉じているとき、ライン圧力によってボールが下流側シートに押し付けられ、シールが作動します。でトラニオン-取り付け型ボールバルブ、ボールは上部と下部のステムによってしっかりと固定され、ベアリングで支えられているため、動くことはできません。シールは、バネ仕掛けのシート（プラス媒体圧力）が固定ボールに押し付けられることで実現されます。{0}}ボールは圧力によって押されることができないため、トラニオン設計は高圧と低圧の両方で確実にシールします -。これは、試運転中または排水中にバルブの差圧が低い可能性があるパイプラインサービスにおける重要な利点です。デザインの参考にしたのは、API 6D(パイプラインバルブ)、API608(金属製ボール バルブ、フランジ付き端部および突合せ溶接端)ISO17292、火災安全性テストを実施-API607 / ISO10497.

2. シール原理の比較

3. 代表的な仕様と境界

フローティングボールバルブより小型のサイズ - は、化学プラント、HVAC、水道システム、および一般的なプロセス ラインで、通常は最大 DN200 (8 インチ)、場合によっては DN300 (12 インチ) -、および最大約クラス 600/PN100 の中圧力クラスの経済的な選択肢です。 API 608 / GB/T 12237 に準拠した、レデュースドまたはフルボア、ねじ込み式、ソケット溶接式、またはフランジ付きの端部が用意されています。{9}}

トラニオン-取り付けボールバルブ石油およびガスの輸送、貯蔵、精製および発電所における大口径 (DN50 以上 DN1500+ まで) および高圧クラス (クラス 300 ～ 2500 / PN40 ～ PN420) の標準です。フルボア設計はピグをサポートします。-ダブル-ピストン-効果（DPE）シートまたはシングル-ピストン-効果（SPE）セルフリリーフ-シートは、熱膨張とキャビティ-圧力の哲学に従って選択されます。

ダブルブロックとブリード (DBB):2 つの独立したシートを備えたトラニオン バルブは、API 6D に従って指定して、キャビティのエア抜きをしながら上流と下流の両方の圧力を分離できます -。これはフローティング バルブでは同様の方法では提供されません。

4. アプリケーション

5. 選定と操作のポイント

サイズと圧力のクロスオーバー:~DN200 およびクラス 600 未満では、フローティング バルブがコストの面で有利です。それを超える場合、または低圧シールを保証する必要がある場合は、トラニオン設計に移行してください。-

トルクとアクチュエータのサイズ:トラニオン バルブは一般に、定格圧力での離脱トルクが低くなります。 ISO 5211 アクチュエータのサイズを 1.5 倍以上のマージンで確認し、メーカーのトルク チャートで確認してください。

キャビティの圧力解放:熱膨張を伴う液体サービスの場合は、API 6D の考え方に従って、本体の過剰圧力を防ぐため、セルフリリーフ (SPE) シートまたはキャビティ リリーフ ホールを指定します。{0}{1}{1}

安全機能:炭化水素サービスの場合、標準として、{0}}帯電防止設計、-防火構造（API 607 / ISO 10497）、耐噴出性ステムが必要です。{4}

テスト:API 598 / ISO 5208 に従ってシェル、シート、およびオプションの DBB テストを必要な漏れクラスとともに指定します。高信頼性-パイプライン バルブには、API 6D に基づく追加の低圧空気圧シート テストが必要になる場合があります。-

6. よくある誤解

「トラニオンバルブは常にフローティングよりも優れています。」サイズが小さく、サービスが中程度の場合、フローティングバルブは軽量で安価で、完全に信頼性があります。トラニオンの設計は、サイズ、圧力、または低圧シールが必要な場合にコストを稼ぎます。{0}}

「フローティングボールバルブは高圧に対応できません。」クラス内 (通常はクラス 600/PN100 まで) が可能です。 -そのトレードオフは、絶対的な制限ではなく、圧力が増加するにつれてシートの荷重とトルクが増加することです。

「スプリングのみでトラニオンバルブをシールします。」スプリングは低圧のプリロードを提供します。-作動圧力では、シートリングにかかる​​媒体の力により接触荷重が増加します。どちらのメカニズムも設計の一部です。

トラニオンバルブは全てダブルブロック＆ブリード式です。DBB はシート設計 (キャビティ ブリード付きの 2 つの独立したシート) に依存し、API 6D に従って明示的に指定およびテストする必要があります。すべてのトラニオン バルブが DBB- 認定を受けているわけではありません。

ボールバルブは絞りに使用できます。いいえ、- ボールバルブは遮断バルブではありません。部分的に開くとシートとボールが侵食されます。調整にはコントロールバルブを使用してください。

トラニオンバルブの設計検証と試験

トラニオンの設計は、重要なサービスのためにバルブがリリースされる前に、作業場で検証されます。最初のチェックは寸法です。ボールの真球度とシートリングの内径が図面に対して測定され、トラニオンベアリングとステムシールが設計で指定されたクリアランスで組み立てられます。次に、ダブルピストン効果シートは両方向でシールする必要があるため、バルブは、両方のシートおよび両流れ方向でシートの漏れがテストされる、管理規格のシェルおよびシートのテストを受けます。火災安全サービスのために、バルブはソフトシートが破壊された状態で火災試験基準に従ってテストされますが、金属製の二次シートは漏れ要件に合格する必要があります。定格圧力で閉じるトルクを含むテスト記録は、バルブとともに発行されます。

トルク測定はシールの状態を示す実用的な指標です。健全なトラニオンバルブでは、ボールがシートに接触すると閉トルクがスムーズに上昇します。突然の増加は汚れまたはシートの損傷を示し、トルクの早期上昇はシートの過剰な調整またはベアリングの摩耗を示します。各サイクルで閉鎖トルクを記録するオペレーターは、バルブが漏れるずっと前にシートの摩耗を警告する傾向を構築します。そのため、試運転データには定格圧力でのベースライン トルクが含まれている必要があります。現場での経験によれば、トラニオンバルブは頻繁な操作には耐えられますが、シート調整には敏感であるため、設定を試用のままにするのではなく、メンテナンス手順にシート調整手順とトルク制限を明記する必要があります。

大型サイズおよび高圧クラスの場合、設計検証では熱サイクルと低温挙動もカバーされます。本体およびトリムの材料は最低設計温度に合わせて選択され、ステムシールは動作温度範囲に適合し、サービスが酸っぱいまたは硫化水素を含む場合、材料と硬度は該当する NACE 規格の要件に合わせて選択されます。これらの詳細はデータシートと試験証明書に文書化されており、仕様書にバルブの製造後ではなく製造前に設計圧力、設計温度、流体組成を記載する必要があるのはこのためです。

よくある質問

Q1.どのくらいのサイズでフローティング ボール バルブからトラニオン式ボール バルブに切り替える必要がありますか?{1}?

経験則として、フローティング バルブは約 DN200 (8 インチ) およびクラス 600 までは経済的です。より大きなサイズまたはより高いクラスでは、ボールの圧力負荷が直径とクラスに応じて増加し、フローティング ボールが効率的に管理できる以上のトルクとシート応力が増加するため、トラニオン設計が有利になります。特定の用途に応じてメーカーにクロスオーバーを確認してください。

Q2.トラニオンボールバルブはなぜ低圧でのシール性が優れているのですか?

シートには固定ボールに対してスプリングで予荷重がかけられているため、差動がゼロでも接触圧力が存在します。{0}フローティングバルブでは、シール力は主に、非常に低い圧力でボールを下流のシートに押し付ける媒体圧力によってもたらされます-。シールは製造精度とシートの予圧のみに依存します。

Q3.ダブル-ピストン-効果 (DPE) とは何ですか?なぜ重要ですか?

DPE シートでは、ライン側またはキャビティ側からの圧力によってシートがボールに対してさらに強く押し付けられるため、どちらの側が加圧されても、バルブは両方のシートをシールします -。ダブル ブロックとブリードが可能になります。シングル-ピストン- エフェクト (SPE) シートはライン側のみからシールし、キャビティの過圧を自動的に解放します。この選択は、液体で満たされたパイプラインの安全性と-運用上の決定です。{6}

Q4.トラニオン-に取り付けられたボールバルブには特別なメンテナンスが必要ですか?

重要なバルブ - のシートとシールの検査、ステム パッキングの検証、スプリングの状態、トルク/アクチュエータの機能テストと同じ定期検査 - に加えて、液体サービスにおけるキャビティの圧力管理も必要です。-シートとステムのグリース フィッティング（潤滑シート設計の場合）は、メーカーの計画に従って定期的に再潤滑する必要があります。-

Q5.パイプラインのボールバルブにはどの規格を指定すればよいですか?

パイプライン伝送サービスの場合、API 6D は業界のベースライン (設計、材料、DBB テスト、防火要件、静電気防止要件) であり、プラントおよびプロセスのボール バルブには ISO 17292 または API 608 が適用されます。-圧力試験は API 598 または ISO 5208 に従います。防火タイプのテストは API 607 / ISO 10497 に従っています。-

Q6.高圧になるとトラニオン弁の作動トルクが低下するのはなぜですか?

フローティング バルブでは、高圧によってボールが下流のシートに強く押し付けられ、ボール シートの界面での摩擦が増大し、トルクが増加します。{0}トラニオン バルブでは、ボールはベアリングによって固定され、シート リングのみが移動するため、シートの荷重はスプリングと規定の圧力領域 - によって制御され、離脱トルクが低く抑えられ、アクチュエータのサイジングがより予測しやすくなります。