トラニオンマウント式ボールバルブ
トラニオンマウント式ボールバルブとは何ですか？
のボールバルブこれは、中空で穴が開いた固定/支持されたボールを使用して、その内部を通る流量を制御する四分の一回転バルブの一種です。
A トラニオンマウント式ボールバルブこれは、ボールがベアリングによって拘束され、回転のみが許容されることを意味し、油圧負荷の大部分はシステム拘束によって支えられるため、ベアリング圧力が低くなり、シャフトの疲労も発生しません。
トラニオンボール設計の利点は、作動トルクが低いこと、操作が容易であること、シートの摩耗が最小限に抑えられること（ステムとボールの分離により、下流側のシートへの横方向の負荷や摩耗が防止され、性能と耐用年数が向上する）、高圧と低圧の両方で優れたシール性能を発揮すること（低圧および高圧用途では、独立したスプリング機構と上流側のライン圧力が固定ボールに対するシールとして使用される）です。
配管圧力によって上流側のシートが固定ボールに押し付けられ、ライン圧力によって上流側のシートがボールに押し付けられることでシールが行われます。ボールの機械的な固定によりライン圧力による推力が吸収され、ボールとシート間の過剰な摩擦が防止されるため、定格作動圧力でも作動トルクは低く抑えられます。これは、ボールバルブを作動させる場合に特に有利です。アクチュエータのサイズが小さくなり、バルブ作動パッケージ全体のコストが削減されるためです。トラニオンはあらゆるサイズと圧力クラスに対応していますが、主に大型サイズと高圧条件で使用されます。
NORTECH製トラニオンマウント式ボールバルブの主な特長
1.ダブルブロックアンドブリード（DBB）
バルブが閉じられ、排出バルブを通して中間キャビティが空になると、上流側と下流側のシートがそれぞれ独立してブロックされます。排出装置のもう一つの機能は、試験中にバルブシートに漏れがないかを確認できることです。さらに、排出装置を通して本体内部の堆積物を洗浄することもできます。排出装置は、媒体中の不純物によるシートの損傷を軽減するように設計されています。
2.低作動トルク
トラニオン式パイプラインボールバルブは、トラニオンボール構造とフローティングバルブシートを採用することで、作動圧力下でのトルクを低減しています。自己潤滑性PTFEと金属滑り軸受を使用し、高強度・高細度のステムと組み合わせることで摩擦係数を最小限に抑えています。
3.緊急密封装置
直径6インチ（DN150）以上のボールバルブはすべて、ステムとシートにシーラント注入装置を備えています。事故によりシートリングまたはステムOリングが損傷した場合、シーラント注入装置から対応するシーラントを注入することで、シートリングとステムからの流体漏れを防ぐことができます。必要に応じて、補助シールシステムを使用してシートを洗浄および潤滑し、清潔さを維持することも可能です。
シーラント注入装置
4.耐火構造設計
バルブの使用中に火災が発生した場合、PTFE、ゴム、その他の非金属材料で作られたシートリング、ステムOリング、ミドルフランジOリングは高温で分解または損傷します。媒体の圧力により、ボールバルブはシートリテーナーをボールに向かって急速に押し、金属シールリングをボールに接触させて補助的な金属間シール構造を形成し、バルブの漏れを効果的に制御できます。トラニオンパイプラインボールバルブの耐火構造設計は、API 607、API 6FA、BS 6755などの規格の要件に準拠しています。
5.帯電防止構造
ボールバルブは帯電防止構造で設計されており、静電気放電装置を採用することで、ステムを通してボールと本体の間に静電気チャネルを直接形成し、ボールとシートの開閉時の摩擦によって発生する静電気を配管を通して放電することで、静電気の火花によって引き起こされる可能性のある火災や爆発を回避し、システムの安全性を確保します。
6.信頼性の高いシートシール構造
シートシールは、2 つのフローティングシートリテーナーによって実現されます。これらは軸方向に浮動して流体を遮断することができ、ボールシールとボディシールが含まれます。バルブシートの低圧シールは、スプリングの予圧によって実現されます。さらに、バルブシートのピストン効果が適切に設計されており、媒体自体の圧力によって高圧シールを実現します。以下の 2 種類のボールシールが実現できます。
7. シングルシール
（バルブ中間キャビティの自動圧力解放）一般的に、単一シール構造が用いられます。つまり、上流側のシールのみです。独立したスプリング式上流側および下流側のシールシートが使用されているため、バルブキャビティ内の過圧はスプリングの予圧効果を克服し、シートをボールから解放して下流側への自動圧力解放を実現します。上流側：シートがバルブに沿って軸方向に移動すると、上流側（入口）に加わる圧力「P」によってA1に逆方向の力が加わります。A2はA1よりも高いため、A2-A1=B1となり、B1にかかる力によってシートがボールに押し付けられ、上流側の密閉が実現されます。
下流側：バルブキャビティ内の圧力「Pb」が上昇すると、A3にかかる力がA4にかかる力よりも大きくなります。A3-A4=B2となるため、B2にかかる圧力差がバネの力に打ち勝ち、シートがボールから解放され、バルブキャビティの圧力が下流側に解放されます。その後、バネの作用によりシートとボールは再び密閉されます。
8. ダブルシール（ダブルピストン）
トラニオンパイプラインボールバルブは、特殊な使用条件やユーザーの要求に応じて、ボールの前後に二重シール構造で設計できます。二重ピストン効果があります。通常の状態では、バルブは一般的に一次シールを採用しています。一次シートシールが損傷して漏れが発生した場合、二次シートがシール機能を果たし、シールの信頼性を高めることができます。シートは複合構造を採用しています。一次シールは金属対金属シールです。二次シールはフッ素ゴムOリングで、ボールバルブが気泡レベルのシールに達することを保証します。圧力差が非常に低い場合、シールシートはバネ作用によってボールを押し、一次シールを実現します。圧力差が上昇すると、シートと本体のシール力がそれに応じて増加し、シートとボールをしっかりとシールして、良好なシール性能を確保します。
一次シール：上流側。
圧力差が低い場合、または圧力差がない場合、フローティングシートはスプリングの作用によりバルブに沿って軸方向に移動し、シートをボールに向かって押して密閉性を維持します。バルブシートの圧力が領域 A1 に作用する力よりも高い場合、A2 - A1 = B1 となります。したがって、B1 の力がシートをボールに向かって押し、上流側の密閉性を実現します。
二次シール：下流側。
圧力差が低い場合、または圧力差がない場合、フローティングシートはスプリングの作用によりバルブに沿って軸方向に移動し、シートをボールに向かって押し付けて密閉性を維持します。バルブキャビティ圧力Pが増加すると、バルブシートの領域A4にかかる力が領域A3にかかる力よりも大きくなり、A4-A3=B1となります。したがって、B1にかかる力はシートをボールに向かって押し付け、上流側の密閉性を実現します。
9.安全解放装置
ボールバルブは、二重ピストン効果を持つ高度な一次シールと二次シールで設計されており、中間キャビティでは自動圧力解放が実現できないため、媒体の熱膨張によりバルブキャビティ内部で発生する可能性のある過圧損傷の危険を防ぐために、安全リリーフバルブを本体に取り付ける必要があります。安全リリーフバルブの接続は一般的にNPT 1/2です。もう1つの注意点は、安全リリーフバルブの媒体が直接大気中に排出されることです。大気中への直接排出が許可されていない場合は、上流側への自動圧力解放の特殊構造を持つボールバルブを使用することをお勧めします。詳細は以下を参照してください。安全リリーフバルブが不要な場合、または上流側への自動圧力解放の特殊構造を持つボールバルブを使用する場合は、注文時にその旨を明記してください。
10.上流方向への自動圧力解放の特殊構造
ボールバルブは、二重ピストン効果を持つ高度な一次シールと二次シールで設計されており、中間キャビティでは自動圧力解放が実現できないため、自動圧力解放の要件を満たし、環境汚染を防ぐために、特殊構造のボールバルブが推奨されます。構造上、上流側は一次シール、下流側は一次シールと二次シールを採用しています。ボールバルブが閉じると、バルブキャビティ内の圧力が上流側に自動的に解放され、キャビティ圧力による危険を回避します。一次シートが損傷して漏れが発生した場合でも、二次シートがシール機能を果たすことができます。ただし、設置時にはボールバルブの流路方向に特に注意する必要があります。上流側と下流側の方向をメモしてください。特殊構造のバルブのシール原理については、以下の図を参照してください。
ボールバルブの上流側と下流側のシールに関する原理図
ボールバルブキャビティの圧力逃がしを上流側へ、下流側をシールする原理図
11.吹き出し防止ステム
ステムは吹き出し防止構造を採用しています。ステムの底部にステップを設けることで、上端カバーとネジの位置により、バルブキャビティ内の圧力が異常に上昇した場合でも、ステムが媒体によって吹き出されることはありません。
吹き出し防止ステム
12. 耐食性および硫化物応力耐性
車体壁の厚さには、一定の腐食代が考慮されている。
炭素鋼製のステム、固定軸、ボール、シート、シートリングは、ASTM B733およびB656に従って化学ニッケルめっき処理されています。さらに、様々な耐腐食性材料がユーザーによって選択可能です。お客様のご要望に応じて、バルブ材料はNACE MR 0175 / ISO 15156またはNACE MR 0103に従って選択でき、製造中は厳格な品質管理と品質検査を実施して、規格の要件を完全に満たし、硫化環境における使用条件を満たす必要があります。
13.延長ステム
埋め込み式バルブの場合、地上操作が必要な場合は延長ステムを供給できます。延長ステムは、ステム、シーラント注入バルブ、および排水バルブで構成されており、操作の利便性を高めるために上部まで延長できます。注文時には、延長ステムの要件と長さを指定してください。電動、空気圧、および空気圧油圧アクチュエータで駆動されるボールバルブの場合、延長ステムの長さは、配管の中心から上部フランジまでの長さにする必要があります。
延長ステムの概略図
NORTECH製トラニオンマウント式ボールバルブの仕様
トラニオンボールバルブの技術仕様
| 公称直径 | 2インチ～56インチ（DN50～DN1400） |
| 接続タイプ | RF/BW/RTJ |
| 設計基準 | API 6D/ASME B16.34/API608/MSS SP-72 ボールバルブ |
| 本体材質 | 鋳鋼／鍛鋼／鋳造ステンレス鋼／鍛造ステンレス鋼 |
| ボールの材質 | A105+ENP/F304/F316/F304L/F316L |
| 座面素材 | PTFE/PPL/ナイロン/PEEK |
| 動作温度 | PTFEの場合、最高120℃まで対応可能 |
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| PPL/PEEKの場合、最高250℃まで対応可能 |
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| ナイロンの場合、最高80℃まで対応 |
| フランジ端 | ASME B16.5 RF/RTJ |
| 白黒終了 | ASME B 16.25 |
| 対面で | ASME B 16.10 |
| 圧力温度 | ASME B 16.34 |
| 耐火性・帯電防止機能付き | API 607/API 6FA |
| 検査基準 | API598/EN12266/ISO5208 |
| 耐光性 | ATEX |
| 手術の種類 | マニュアルギアボックス／空気圧アクチュエータ／電動アクチュエータ |
・ISO 5211規格の取り付けパッドは、様々なタイプのアクチュエータに対応しています。
・シンプルな構造、確実な密閉性、容易なメンテナンス。
・帯電防止および耐火設計。
・防爆に関するATEX認証取得済み。
製品紹介：
NORTECH製トラニオンマウント式ボールバルブの用途
このようなトラニオンマウント式ボールバルブ石油、ガス、鉱物の採掘、精製、輸送システムに広く利用されています。化学製品、医薬品の製造、水力発電、火力発電、原子力発電の生産システム、排水システムにも利用できます。
