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バタフライバルブの紹介

バタフライバルブの紹介

バタフライバルブ

バタフライ バルブは 4 分の 1 回転の回転運動バルブで、流れの停止、調整、開始に使用されます。

バタフライバルブは簡単かつ迅速に開くことができます。ハンドルを 90 度回転させると、バルブが完全に閉じたり開いたりします。大型バタフライバルブには通常、いわゆるギアボックスが装備されており、ギアによるハンドホイールがステムに接続されています。これによりバルブの操作が簡素化されますが、速度が犠牲になります。

バタフライバルブ

バタフライバルブの種類

バタフライ バルブは、短い円形の本体、丸いディスク、金属対金属または柔らかいシート、上部および下部のシャフト ベアリング、およびスタッフィング ボックスを備えています。バタフライバルブ本体の構造は異なります。一般的に使用される設計は、2 つのフランジの間にフィットするウェーハ タイプです。別のタイプのラグ ウェハー設計は、2 つのフランジを結合し、バルブの外側ケーシングの穴を通過するボルトによって 2 つのフランジ間の所定の位置に保持されます。バタフライ バルブは、フランジ付き、ネジ付き、突き合わせ溶接端を備えたものも入手可能ですが、これらはあまり使用されません。

バタフライ バルブは、特に大型バルブの用途において、ゲート、グローブ、プラグ、ボール バルブに比べて多くの利点があります。重量、スペース、コストの節約が最も明白な利点です。可動部品の数が最小限であり、液体が溜まるポケットがないため、メンテナンスコストは通常​​低くなります。

バタフライバルブは、比較的低圧での大流量の液体または気体の取り扱い、および大量の浮遊固体を含むスラリーまたは液体の取り扱いに特に適しています。

バタフライバルブはパイプダンパーの原理に基づいて構築されています。流れ制御要素は、隣接するパイプの内径とほぼ同じ直径のディスクであり、垂直軸または水平軸のいずれかで回転します。ディスクが配管と平行になると、バルブは完全に開きます。ディスクが垂直位置に近づくと、バルブが閉じます。スロットルを目的とした中間位置は、ハンドルロック装置によって所定の位置に固定できます。

バタフライバルブ シート構造

流れの停止は、バルブ本体の内径周囲にあるシートをバルブ ディスクがシールすることによって行われます。多くのバタフライ バルブには、ディスクがシールされるエラストマー シートが付いています。他のバタフライ バルブには、鋸歯状のエッジを持つゴム リング上のクランプ リングとバッキング リングを使用するシール リング構成が採用されています。この設計により、O リングのはみ出しが防止されます。

初期の設計では、金属シートをシールするために金属ディスクが使用されていました。この配置は漏れのない閉鎖を提供しませんでしたが、一部の用途 (つまり配水ライン) では十分な閉鎖を提供しました。

バタフライバルブ 本体構造

バタフライバルブ本体の構造は異なります。最も経済的なのは、2 つのパイプライン フランジの間にフィットするウェーハ タイプです。別のタイプのラグ ウェハー設計は、2 つのパイプ フランジを結合し、バルブの外側ケーシングの穴を通過するボルトによって、2 つのパイプ フランジ間の所定の位置に保持されます。バタフライ バルブは、パイプ フランジにボルトで固定するための従来のフランジ付き端部と、ねじ付き端部構造で使用できます。

バタフライバルブ ~ウエハー形・ラグド形~

バタフライバルブのシートディスクとステム

バタフライバルブのステムとディスクは別個の部品です。ディスクにはステムを受け入れるための穴が開けられています。ステムの回転に合わせてディスクが回転するように、ディスクをステムに固定するために 2 つの方法が使用されます。最初の方法では、ディスクに穴を開け、ボルトまたはピンでステムに固定します。別の方法では、以前と同様にディスクに穴を開け、次に四角形または六角形のステムに適合するようにステム上部の穴を成形します。この方法により、ディスクが「浮いて」シートの中心を探すことができます。均一なシールが実現され、外部ステム留め具が不要になります。この組み立て方法は、カバーされたディスクの場合や腐食性の用途に有利です。

ディスクを適切な位置に保持するには、ステムがディスクの底部を越えて伸び、バルブ本体の底部のブッシュに収まる必要があります。 1 つまたは 2 つの同様のブッシングがステムの上部にも沿ってあります。これらのブッシングは、取り扱う媒体に対して耐性があるか、腐食性媒体が接触しないように密閉されている必要があります。

ステムシールは、従来のスタッフィングボックス内のパッキンまたは O リングシールによって実現されます。一部のバルブ メーカー、特に腐食性物質の取り扱いを専門とするメーカーは、バルブで扱われる物質がバルブ ステムに接触しないようにバルブの内側にステム シールを配置しています。スタフィングボックスや外部Oリングを使用すると、バルブを通過する流体がバルブステムに接触します。

バタフライバルブの代表的な用途

バタフライ バルブはさまざまな流体サービスに使用でき、スラリー用途で優れた性能を発揮します。以下にバタフライ バルブの代表的な用途をいくつか示します。

  • 冷却水、空気、ガス、防火など
  • スラリーおよび類似のサービス
  • バキュームサービス
  • 高圧高温水・蒸気サービス

バタフライバルブのメリット

  • 他のバルブに比べて設置スペースが大幅に少ないコンパクト設計です。
  • 軽量
  • 開閉にかかる時間を短縮できるクイック操作
  • 非常に大きなサイズも用意されています
  • 低い圧力降下と高い圧力回復

バタフライバルブのデメリット

  • スロットルサービスは低差圧に限定されます
  • キャビテーションとチョークフローの 2 つの潜在的な懸念事項
  • ディスクの動きは誘導されず、流れの乱流の影響を受ける

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ヴァネッサ トリプル オフセット バタフライ バルブ

著者のコメント…

ガスケットとバタフライバルブの取り付け

2012 年 9 月 14 日、次のようなコメントが記載された電子メールを受け取りました。

あなたのサイトでは取り上げられていないと思う提案があります。それは、さまざまなバタフライ バルブ (タイプ E または F) にどのタイプのガスケットを使用するか、およびどのタイプの相フランジを使用する必要があるか (RF またはFF)、また特定のバタフライ バルブにはガスケットが一体化されているため、ガスケットが必要ない場合にも使用できます。この点に関してはしばしば混乱があることがわかりました。

優れた観察結果であるため、次のことがわかります。

バタフライ バルブのサプライヤーからの取り付け手順:
このバルブは、あらゆるタイプの平面フランジまたは平面フランジ間で使用できるように設計されています。
フランジガスケットは使用しないでください。バタフライバルブ設計により、ガスケットの必要性が最小限に抑えられます。適切に取り付けるには、フランジ間のスペースが、フランジのシールを乱すことなくバルブを挿入できるのに十分な大きさでなければなりません。ダイアックのシールエッジがシャフトの平面と一致していることに注意してください。ステムを回転させてディスクを本体内に配置し、バルブをフランジの間に配置し、ボルトを手で締めます。
ゆっくりと開くバルブを反時計回りに回して、適切なディスククリアランスを確認します。
ディスクを 10% 開いた位置に戻しますすべてのボルトを十字に締め、ディスクのクリアランスが十分であることを再度確認します。

バタフライバルブの誤った取り付け
正しくない
ディスクが閉じた位置にあり、ガスケットが取り付けられている
バルブと相手フランジの間

バタフライバルブの正しい取り付け
正しい
フランジガスケットは使用されておらず、ディスクが入っています
ほぼ閉じた状態。

バタフライバルブのサプライヤーからの別の取り付け説明書:

注意
バルブをパイプラインに取り付けるには、次のガスケットを使用する必要があります。

  • ガスケットの種類
    強化PTFEガスケット(ジャケットガスケット、うず巻ガスケット、メタルガスケットは装着不可)
  • ガスケット寸法
    ガスケットの寸法は ASME B16.21 に準拠する必要があります。 (最小ガスケット厚さは3mmです。)

バルブはスタブエンドには取り付けられません。バルブはオペレータ取り付けフランジの側面にある矢印に従って取り付ける必要があります。バルブが閉じた位置では、矢印は高圧側から低圧側を指す必要があります。

したがって、バタフライ バルブのサプライヤーの指示に従うことをお勧めします。

バタフライバルブの問題を回避する

現場でのバタフライバルブに関するすべての問題の大部分は、不適切な取り付け手順に直接関係しています。このため、配管のレイアウトやバルブ自体の設置の際には、ベストプラクティスを考慮することが賢明です。

弾性シートを備えたバタフライ バルブのシートは、通常、バルブの両面にまで広がっています。その結果、これらのシートがガスケットの機能を果たすため、ガスケットは必要ありません。フェースを越えて延びるシート材料は、取り付け中に圧縮され、バルブシートの中心に向かって流れます。不適切な取り付けによるこの構成の変更は、圧力定格および着座/脱着トルクに直接影響します。

ほとんどのタイプのバルブとは異なり、バタフライ バルブのディスクは、フランジ間に取り付けると、指定された開き角度 (たとえば 30° 以上) でバルブ本体の面を超えて実際に広がります。したがって、取り付ける前に、ディスクが自由に回転してフランジや配管に入ることができることを確認することが非常に重要です。

発送と保管

  • ディスクが固定されていない状態になるように、ディスクを 10% 開いた位置に配置します。
  • シート面、ディスクエッジ、またはバルブ内部への損傷を防ぐために、各バルブの面をカバーする必要があります。
  • できれば周囲温度が 5°C ~ 30°C の屋内に保管してください。
  • 3か月ごとにバルブを開閉してください。
  • バルブ本体に大きな荷重がかからないよう輸送・保管してください。

バルブの位置

  • バタフライ バルブは、可能であれば他のライン要素 (エルボ、ポンプ、バルブなど) からパイプ直径の少なくとも 6 倍離れた位置に設置する必要があります。これが不可能な場合もありますが、できるだけ長い距離を確保することが重要です。
  • バタフライバルブをチェックバルブまたはポンプに接続する場合、ディスクが隣接する機器に干渉しないように、それらの間に十分なスペースを確保してください。

バルブの向き

経験則として、バタフライ バルブはステムが垂直位置に設置され、アクチュエータがその真上に垂直に取り付けられますが、用途によってはステムを水平にする必要がある場合もあります。以下の .pdf ファイルは、ステムを水平に配置する必要がある理由を示しています。

ダッジ エンジニアリング アンド コントロールズ Inc
(バタフライバルブ取付説明書)

インストール手順

  1. パイプラインとフランジ面がきれいであることを確認してください。金属やすり、パイプスケール、溶接スラグ、溶接棒などの異物は、ディスクの動きを制限したり、ディスクやシートを損傷したりする可能性があります。
  2. 弾性シートバルブではガスケットがバルブの両面に広がっているため、ガスケットは必要ありません。
  3. 配管の位置を調整し、バルブ本体が配管フランジに接触せずにフランジ間に簡単に挿入できるようにフランジを十分に広げます。
  4. バルブディスクが完全に固定された位置で動かなくなることがないよう、バルブディスクが約 10% 開いていることを確認してください。
  5. シート面を傷つけないように注意しながら、図のようにバルブをフランジの間に挿入します。常に位置決め穴を使用するか、首または本体にナイロンスリングを使用してバルブを持ち上げてください。バルブに取り付けられたアクチュエータやオペレータでバルブを持ち上げないでください。
  6. バルブをフランジの間に配置し、中心に置き、ボルトを挿入して手で締めます。ディスクが隣接するパイプの内側に接触しないように注意してディスクを開きます。
  7. バルブディスクを非常にゆっくりと閉じて、隣接するパイプフランジからのディスクエッジのクリアランスを確保します。
  8. ディスクを完全に開き、図に示すようにすべてのフランジ ボルトを締めます。
  9. ディスクを全閉から全開に回転させて、適切なクリアランスを確保します。

投稿時間: 2020 年 5 月 6 日