4つのボールの締め付け
最も重要なシートシーリング材はボールバルブポリテトラオキシエチレン（PTFE）は、ほぼすべての化学物質に敏感で、摩擦係数が低く、性能が安定しており、経年劣化しにくく、適用温度範囲が広く、シール性能に優れた総合特性を持っています。しかし、PTFEの物理的特性には、高い膨張係数、冷間流動に対する感度、熱伝導率の低さなどがあり、バルブシートシールの設計ではこれらの特性に重点を置く必要があります。バルブシートシールのプラスチック材料には、充填PTFE、ナイロン、その他多くの材料が含まれます。しかし、シール材が硬化すると、特に圧力差が低い場合、シールの信頼性が損なわれます。また、ブチルゴムなどの合成ゴムもバルブシートシール材として使用できますが、適用媒体と温度範囲が限られています。さらに、媒体が潤滑されていない場合、合成ゴムを使用するとボールが詰まる可能性があります。
高温、高圧、強い腐食、長寿命など、産業用途での使用要件を満たすため、金属シールボールバルブは過去10年間で大きく発展しました。特に米国、イタリア、ドイツ、スペイン、オランダなどの先進工業国では、ボールバルブの構造が継続的に改良され、全溶接ボディ直埋設ボールバルブ、リフティングボールバルブ、長距離パイプライン、石油精製装置などの産業分野でボールバルブがますます広く使用されるようになり、大口径（3050mm）、高圧（70MPa）、広い温度範囲（-196～8159℃）のボールバルブが登場し、ボールバルブの技術は新たなレベルに達しました。
5. ボールバルブの設計と製造
バルブ業界におけるコンピュータ支援設計（CAD）、コンピュータ支援製造（CAM）、およびマルベリー製造システム（FMS）の適用により、ボールバルブの設計と製造は全く新しいレベルに達しました。バルブ設計の計算方法を完全に革新しただけでなく、専門技術者の重く反復的なルーチン設計作業も削減し、技術者が改善、製品性能の向上、新製品開発により多くのエネルギーを注ぎ、新製品の研究開発サイクルを短縮し、労働生産性を全面的に向上させました。また、リフティングロッド型金属シールボールバルブの研究開発プロセスにおいて、CAD/CAMの適用により、コンピュータ支援設計とコンピュータ支援CNC工作機械によって作られた幅広ロッド螺旋平板が出現しました。これは金属シールであり、ボールバルブの開閉プロセス中に傷や摩耗がなく、ボールバルブのシール性能と耐用年数が大幅に向上しました。ボールバルブが全開状態になると、流体抵抗は非常に小さく、ほぼゼロになるため、等径ボールバルブはパイプラインの清掃が容易であることから、石油・ガスパイプラインで広く使用されています。ボールバルブのボールは開閉時に拭き取られるため、ほとんどのボールバルブは懸濁固体粒子を含む媒体で使用できます。シールリングの材質によっては、粉体や粒状媒体でも使用可能です。
6 ボールバルブの適用場面
ボールバルブは通常、シートシールリングの材料としてゴム、ナイロン、ポリテトラオキシエチレンを使用するため、その使用温度はバルブシートシールリングの材料によって制限されます。ボール幅の遮断効果は、流体の作用により金属ボールがプラスチック製バルブシート間で互いに押し付けられることによって実現されます（フローティングボールバルブ）。一定の接触圧力の作用により、バルブシートシールリングは一部で弾性変形および塑性変形します。この変形により、ボールの製造精度や表面粗さを補償し、ボールバルブのシール性能を確保することができます。
さらに、ボールバルブのシートシールリングは通常プラスチック製であるため、ボールバルブの構造と性能を選択する際には、ボールバルブの耐火性と防火性を考慮する必要があります。特に、石油、化学、冶金などの分野では、可燃性および爆発性媒体で使用されるボールバルブの機器および配管システムにおいて、耐火性と防火性に特に注意を払う必要があります。
一般的に、2 ポジション調整、厳密なシール性能、泥、摩耗、狭窄チャネル、迅速な開閉動作 (1/4 回転での開閉)、高圧遮断 (大きな圧力差)、低騒音、キャビテーションおよび蒸発、大気への漏洩量が少なく、小さな操作トルクと小さな流体抵抗を持つ配管システムでは、ボールバルブが推奨されます。
ボールバルブは、軽量構造、低圧遮断（圧力差が小さい）、および腐食性媒体を扱う配管システムにも適しています。
ボールバルブは、低温（極低温）機器やパイプラインシステムにも使用できます。
冶金産業の酸素配管システムでは、厳格な脱脂処理を施したボールバルブが必要とされる。
石油・ガスパイプラインの主要配管を地下に埋設する必要がある場合、全径溶接ボールバルブが必要となる。
性能調整が必要な場合は、V字型の開口部を持つ特殊構造のボールバルブを選択する必要があります。
石油、石油化学、化学、電力、都市建設などの分野では、金属対金属シール式のボールバルブは、200℃を超える作動温度の配管システムに使用できます。
ボールバルブの適用に関する7つの原則
石油・天然ガスパイプライン、洗浄が必要なパイプライン、地中に埋設されるパイプラインには、全通過型および全溶接型のボールバルブを使用します。地中に埋設される場合は、全通過型溶接またはフランジ付きボールバルブを選択します。分岐管には、フランジ接続、溶接接続、全通過型または縮小径のボールバルブを選択します。
精製油の輸送パイプラインおよび貯蔵設備には、フランジ付きボールバルブを使用してください。
都市ガスおよび天然ガスのパイプラインには、フランジ接続と内ねじ接続を備えたフローティングボールバルブを使用してください。
冶金設備における酸素配管システムでは、厳格な脱脂処理を施した固定式ボールバルブとフランジ接続部を使用するべきである。
低温配管システムおよび機器には、ボンネット付きの低温ボールバルブを使用する必要があります。石油精製装置の接触分解装置の配管システムでは、リフタータイプのボールバルブを選択できます。
化学システムにおける酸やアルカリなどの腐食性媒体の機器や配管システムにおいては、シートとシールリングにポリテトラオキシエチレンを使用した、オーステナイト系ステンレス鋼製のオールステンレス製ボールバルブを使用することをお勧めします。
金属同士がシールするボールバルブは、冶金システム、電力システム、石油化学プラント、都市暖房システムなどの高温媒体用の配管システムや装置に使用できます。
流量調整が必要な場合は、ウォームギア駆動式、空気圧式、または電動式のV字型開口部を持つボールバルブを選択できます。