ボールバルブの総合ガイド

4月 . 15, 2025 09:18

1. Overview


ボールバルブは、球面ディスクを回転させて流量を制御する、1/4回転式ロータリーバルブです。主な特徴は以下のとおりです。


- 優れた密閉性(金属シートはANSIクラスVIを達成)


- 最小限の流体抵抗(フルボア設計はパイプラインIDに一致)


- 素早い操作(90°回転で全開/全閉)


- 長寿命(耐摩耗設計により10万回以上の使用サイクルをサポート)

 

2. Main Components

 

Component Description
鋳造/鍛造構造(WCB、CF8、二相鋼); 接続:フランジ/突合せ溶接/ねじ込み
ボール 精密研磨球(Ra≤0.8μm);材質:304/316 SS、ニッケルメッキ炭素鋼、セラミックコーティング
シート ソフトシール(PTFE/RPTFE)またはメタルシール(ステライト合金)
ブローアウト防止設計、17-4PH熱処理済み、SSスプリング補償付きグラファイトパッキン
アクチュエーション 手動/空気圧/電動/油圧(ISO 5211 取り付けパッド)

 

3. Types


(1)設計上


- フローティングボール


- ボールはメディアの圧力によってシートに押し付けられます


- サイズ範囲:DN15~DN200


- 圧力: PN16~PN40


- トラニオンマウント


- ボールは上部/下部のステムで固定され、シートが圧力を吸収します


- サイズ範囲: DN50~DN1200


- 圧力: PN16~PN250 (ANSI 150~2500)


(2)退屈な人


- フルボア:ID = パイプラインID(ピギング用)


- 縮小ボア:ID ≈ パイプライン ID の 80%(コスト効率が高い)


(3) Special Types


- Vポートボール:精密な制御のためのVノッチ(等価パーセンテージ特性)


- 3ピースボディ:メンテナンスのために取り外し可能


- トップエントリー:インライン修理可能な設計

 

4. Specifications

 

パラメータ 範囲 Notes
Size (DN) DN8~DN1200 Custom designs for larger sizes
圧力定格 PN10~PN420 (ANSI 150~2500) 最大2500LBの高圧トラニオンバルブ
温度 -196℃~550℃ 低温での極低温処理
Media 水/油/ガス/酸/スラリー 腐食性媒体用のフッ素ライニング
漏れクラス ANSIクラスIV/V/VI 金属製シートはクラスVIを達成
操作速度 空気圧:0.5秒(最速) 大型電動バルブ:10~30秒

 

5. Applications


① Oil & Gas


- パイプラインブロックバルブ(API 6D)


- LNG極低温バルブ(-196℃オーステナイト系ステンレス鋼)


② Chemical


- 腐食性媒体(PTFEライニング)


- 高圧反応器(鍛造トラニオンバルブ)


③ Power


- ボイラー給水(ハードシール鍛造バルブ)


- 蒸気ライン(ベローズシールバルブ)


④ Water Treatment


- 市営ネットワーク(フルボアエポキシコーティング)


- 廃水(耐摩耗性セラミックコーティング)


⑤ Specialized


- 半導体(超高純度ガス)


- 海洋システム(青銅製海水バルブ)

 

6. Selection Guide

 

応用 Recommended Type
Water/gas (PN16) フローティングボール + PTFEシート
高圧オイル(PN100) トラニオンマウント + 金属製シート
酸/アルカリ フッ素ライニング/ハステロイボール
Cryogenic LNG (-196℃) 極低温処理されたSSバルブ
研磨スラリー ハードフェース合金コーティングボール

 

7. Pros & Cons


✔ 利点


- 気泡をしっかり封じる(双方向)


- メンテナンスが簡単(一部のモデルではインラインシート交換が可能)


- 耐火設計(API 607認証)


✖ Limitations


- スロットルには不向き(Vポートを除く)


- 大口径・高圧バルブの高コスト


8. Standards


- API 6D: パイプラインバルブ


- API 608: フランジ付き金属ボールバルブ


- ISO 17292: 石油/石油化学バルブ


- ASME B16.34: Pressure-temperature ratings


9. Maintenance


- ステムパッキングを四半期ごとに検査する


- 高圧バルブのシール完全性試験(年次)


- 腐食性環境向けのベローズシール設計


C結論


ボールバルブは優れたシール性と低流量抵抗を備えており、産業用配管システムに不可欠な存在です。流体特性、圧力、使用頻度に基づいて適切なバルブを選定することで、長期的な信頼性を確保できます。

 

 

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