1. Overview
볼 밸브는 구형 디스크를 회전시켜 유량을 제어하는 1/4회전 로터리 밸브입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 우수한 밀봉성(금속 시트는 ANSI Class VI 달성)
- 최소 유동 저항(풀보어 설계는 파이프라인 ID와 일치)
- 빠른 작동(완전 개방/폐쇄를 위한 90° 회전)
- 긴 서비스 수명(내마모성 설계로 100,000회 이상의 사이클 지원)
2. Main Components
Component | Description |
Body | 주조/단조 구조(WCB, CF8, 듀플렉스 강철); 연결: 플랜지/맞대기 용접/나사 |
공 | 정밀 연마된 구형체(Ra≤0.8μm); 재질: 304/316 SS, Ni 도금 탄소강, 세라믹 코팅 |
Seat | 소프트 씰(PTFE/RPTFE) 또는 금속 씰(스텔라이트 합금) |
Stem | 폭발 방지 설계; 17-4PH 열처리; SS 스프링 보정 기능이 있는 흑연 패킹 |
Actuation | 수동/공압/전기/유압(ISO 5211 장착 패드) |
3. Types
(1) 설계에 의해
- 떠다니는 공
- 공은 미디어 압력을 통해 좌석에 압력을 가합니다.
- 사이즈 범위 : DN15~DN200
- 압력 : PN16~PN40
- 트러니언 장착
- 볼은 상/하 스템에 고정되어 있으며, 시트는 압력을 흡수합니다.
- 사이즈 범위 : DN50~DN1200
- 압력 : PN16~PN250 (ANSI 150~2500)
(2) 보어에 의해
- 풀보어: ID = 파이프라인 ID(피깅용)
- 축소된 보어: ID ≈ 80% 파이프라인 ID(비용 효율적)
(3) Special Types
- V-포트 볼 : 정밀한 제어를 위한 V-노치(≈등비율 특성)
- 3피스 바디: 유지관리를 위해 분리 가능
- 상단 엔트리: 인라인 수리 가능 디자인
4. Specifications
Parameter | Range | Notes |
Size (DN) | DN8~DN1200 | Custom designs for larger sizes |
Pressure Rating | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | 최대 2500LB 고압 트러니언 밸브 |
Temperature | -196℃~550℃ | 저온 처리 |
Media | 물/오일/가스/산/슬러리 | 부식성 매체용 불소 코팅 |
Leakage Class | ANSI 클래스 IV/V/VI | 금속 시트는 Class VI를 달성합니다. |
작업 속도 | 공압: 0.5초(가장 빠름) | 대형 전기 밸브: 10~30초 |
5. Applications
① Oil & Gas
- 파이프라인 블록 밸브(API 6D)
- LNG 극저온 밸브(-196℃ 오스테나이트계 SS)
② Chemical
- 부식성 매체(PTFE 라이닝)
- 고압 반응기(단조 트러니언 밸브)
③ Power
- 보일러 급수(단단 밀봉 밸브)
- 증기 라인(벨로우즈 밀봉 밸브)
④ Water Treatment
- 도시 네트워크(전체 보어 에폭시 코팅)
- 폐수(내마모성 세라믹 코팅)
⑤ Specialized
- 반도체(초고순도 가스)
- 해양 시스템(청동 해수 밸브)
6. Selection Guide
애플리케이션 | Recommended Type |
Water/gas (PN16) | 플로팅 볼 + PTFE 시트 |
고압 오일(PN100) | 트러니언 장착 + 금속 시트 |
산/알칼리 | 불소 코팅/하스텔로이 볼 |
Cryogenic LNG (-196℃) | 극저온 처리된 SS 밸브 |
연마 슬러리 | 경질 합금 코팅 볼 |
7. Pros & Cons
✔ Advantages
- 버블타이트 밀봉(양방향)
- 간편한 유지관리(일부 모델은 인라인 시트 교체 가능)
- 내화 설계(API 607 인증)
✖ Limitations
- 조절에 적합하지 않음(V포트 제외)
- 대구경/고압 밸브의 경우 비용이 많이 든다
8. Standards
- API 6D: 파이프라인 밸브
- API 608: 플랜지 금속 볼 밸브
- ISO 17292: 석유/석유화학 밸브
- ASME B16.34: Pressure-temperature ratings
9. Maintenance
- 분기별로 스템 패킹을 검사하세요
- 고압 밸브에 대한 연간 씰 무결성 테스트
- 부식성 환경을 위한 벨로우즈 밀봉 설계
C결론
볼 밸브는 뛰어난 밀봉성과 낮은 유량 저항성을 자랑하여 산업용 배관 시스템에 필수적입니다. 유체 특성, 압력 및 주파수를 고려하여 적절한 볼 밸브를 선택하면 장기적인 신뢰성을 확보할 수 있습니다.