1. 개요
게이트 밸브는 게이트를 올리거나 내려 유량을 제어하는 선형 모션 밸브입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 풀보어 설계(방해받지 않는 흐름 경로, 최소 압력 강하)
- 양방향 밀봉(어느 방향이든 흐름을 차단할 수 있음)
- 고압 저항성(PN420/Class 2500까지의 단조강 밸브)
- 폭넓은 적용성 (극저온 -196℃부터 고온 550℃까지)
2. 주요 구성 요소
| 요소 | 설명 |
| 몸 | 주조(WCB/CF8) 또는 단조(A105/F22); 연결: 플랜지/대응용접/나사 |
| 문 | 쐐기/병렬 디자인; 재료: SS(304/316), 합금강(410), 모넬 |
| 좌석 | 스텔라이트 하드페이스 또는 PTFE 소프트 씰 |
| 줄기 | 상승/비상승 스템; 17-4PH 소재; SS 스프링이 있는 흑연 패킹 |
| 밀봉 메커니즘 | 자체 밀봉/강제 밀봉; 고압 응용 분야를 위한 벨로우즈 씰 |
| 작동 | 핸드휠/기어 작동/전기/공압(ISO 5211 준수) |
3. 유형
(1) 게이트 설계에 의한
- 웨지 게이트 밸브
- 단일 게이트: 표준 온도/압력용
- 이중 게이트: 고온/고압에 대한 자동 마모 보상
- 플렉시블 게이트 : 열변형 방지
- 병렬 슬라이드 게이트 밸브
- 듀얼 게이트 + 스프링 로드, 증기 시스템에 이상적
- 나이프 게이트: 슬러리/슬러지용으로 설계됨
(2) 줄기의 움직임에 의해
- 상승 스템: 스템이 수직으로 이동합니다(시각적 위치 표시)
- 비상승 스템: 스템만 회전(공간 절약)
(3) 특수 유형
- 슬래브 게이트 밸브: 파이프라인용(API 6D)
- 극저온 게이트 밸브: -196℃ 처리(LNG 응용 분야)
- 발전소 게이트 밸브 : Cr-Mo강(P91/P92), 고온/고압 내성
4. 사양
| 매개변수 | 범위 | 노트 |
| 크기(DN) | DN15~DN1200 | 더 큰 사이즈를 위한 맞춤형 디자인 |
| 압력 등급 | PN10~PN420(ANSI 150~2500) | 최대 클래스 2500까지의 단조 바디 |
| 온도 | -196℃~550℃ | 고온용 Cr-Mo강 |
| 메디아 | 물/증기/기름/산 | 부식성 매체용 Hastelloy 트림 |
| 누설 등급 | ANSI 클래스 IV(금속 씰) | 소프트 씰은 Class VI를 달성합니다. |
| 작업 시간 | 대형 전기 밸브의 경우 30~60초 | 기어 작동: 느리지만 쉽습니다 |
5. 응용 프로그램
① 석유 및 가스
- 파이프라인 격리(API 6D)
- 웰헤드 장비(사워 서비스 탄소강 밸브)
② 화학
- 부식성 매체(하스텔로이 밸브)
- 고압 반응기(단조강 밸브)
③ 전원
- 보일러 급수(고온 Cr-Mo 밸브)
- 증기 시스템(병렬 이중 디스크 디자인)
④ 수처리
- 시립 공급(전구 에폭시 코팅)
- 폐수(막힘 방지용 나이프 게이트)
⑤ 전문화된
- LNG 극저온 저장(오스테나이트 SS 밸브)
- 선박 밸러스트수(해수 저항성을 위해 청동으로 제작)
6. 선택 가이드
| 애플리케이션 | 추천 유형 |
| 수도/가스(PN16) | 주철 웨지 게이트 + EPDM 씰 |
| 고압 증기(PN100) | 단조 평행 슬라이드 + 스텔라이트 |
| 부식성 매체 | 안감/하스텔로이 트림 |
| 극저온 LNG(-196℃) | 극저온 처리된 오스테나이트계 SS |
| 슬러리/고체 | 나이프 게이트(스크레이퍼 기능 포함) |
7. 장단점
✔ 장점
- 무시할 수 있는 유동 저항(전체 보어 = 파이프 ID)
- 양방향 밀봉(흐름 방향 제한 없음)
- 우수한 고압/고온 저항성
✖ 제한 사항
- 느린 작동(다중 회전 작동)
- 조절에 적합하지 않음(게이트 침식 위험)
- 설치 높이가 크다(특히 라이징 스템)
8. 표준
- API 600: 석유 게이트 밸브
- API 603: 부식 방지 플랜지 밸브
- ASME B16.34: 압력-온도 등급
- ISO 10434: 석유용 볼트 고정 보닛 밸브
9. 유지관리
- 분기별로 스템 나사산에 윤활유를 바르십시오.
- 고압 밸브에 대한 연간 씰 테스트
- 증기 시스템에 권장되는 벨로우즈 씰
결론
게이트 밸브는 풀보어(full bore), 고압 및 양방향 밀봉 용도에 탁월하여 중요한 격리 서비스에 이상적입니다. 매체 특성(부식성, 온도, 고형분)과 작동 빈도를 기반으로 적절한 밸브를 선택하는 것이 중요합니다. 발전소 및 석유화학 시설의 경우, API 규격을 준수하는 단조강 게이트 밸브는 장기적인 신뢰성을 보장합니다.
