石油・ガス、化学、電力産業では、流体の圧力制御、流量調整、システムの隔離が、機器の安全な運転を確保するために不可欠です。石油・ガス、石油化学、発電、産業オートメーションなどの分野で精密部品の調達を担当する調達マネージャーにとって、計器弁がどのように機能するかを理解することは不可欠です。しかし、多くのバイヤーは、これらのコンポーネントがどのように機能し、様々なタイプのバルブの違いを明確に理解していません。
計器バルブは、主にパイプラインシステム内の流量調整、計器の隔離、圧力開放に使用される。オペレーターが流量を開始、停止、または絞ることを可能にする機械的なコントロールポイントとして機能します。これらのバルブは、プロセスシステム全体をシャットダウンすることなく、安全な校正、点検、メンテナンスを可能にします。その信頼性と精度の高さから、高圧で危険な環境では不可欠なバルブです。
調達のためにバルブを選択または評価する場合、バルブの内部メカニズムがどのように機能し、運転条件下で各タイプがどのように反応するかを理解することが極めて重要です。
計器弁とは何か、なぜ使うのか？
計器バルブは、ゲージバルブや分離バルブと呼ばれることもあり、圧力、流量、温度測定器への流量を制御するために使用されます。通常、プロセス媒体と計器の間に設置され、以下の機能を果たします：
- シャットダウンまたはメンテナンス中に装置を隔離する
- 測定前にシステムから空気またはガスを排出する
- 敏感な機器への流量をコントロール
- マニホールドを使用した流れのリダイレクト
計器弁は、制御盤、分配スキッド、ガスサンプリングシステム、分析計シェルターで最も一般的に使用されている。
計器バルブの内部機構はどのように機能しているのか？
計器バルブの中核機能は、流体や気体のオン／オフ状態や流量を正確に制御することにあります。この機能は、バルブの内部機構に依存します。バルブボディ、バルブステム（またはディスク）、バルブシート、シーリングエレメント、バルブロッド、操作ハンドルまたは操作部です。
以下は、いくつかの一般的なバルブの動作原理です。
ニードルバルブ
ニードルバルブは、細長い先細りの針状のステムを使用し、適合するバルブシートにはめ込みます。ハンドルを回転させると、ニードルが前進して流路を徐々に閉じます。この設計により、特に低圧または低流量システムにおいて、流体の流れを正確に制御することができます。
ボールバルブ
ボールバルブは、中央に内径のある球形のボールで構成されています。ハンドルを90度回転させると、ボアが流路と一致し、流体が通過できるようになります。ハンドルを再び回転させると流れが閉じます。これらのバルブは耐久性と素早いシャットオフ能力で知られており、機器の隔離に理想的です。
逆止弁
逆止弁は一方向の流れ用に設計されています。流体が正しい方向に流れると、バルブは自動的に開き、逆流圧力が検出されると、バルブは閉じます。内部的には、チェックバルブは一般的にバネ式のディスクまたはボールを使用しており、順方向の流れがエレメントを押し開き、逆方向の圧力がエレメントを密閉します。
計量バルブ
計量バルブは、非常に微調整が可能な精密流量制御装置です。このバルブは通常、微細なねじ込み式ステムを備えており、分析機器、混合システム、または再現可能な流量制御を必要とするあらゆるアプリケーションで使用されます。
計装バルブの種類と動作原理
用途によって必要とされるバルブの種類は異なります。以下は、工業環境で一般的に使用される計器用バルブの分類である：
- ニードルバルブ：正確な流量調整が可能で、緩やかで正確な制御を必要とする用途に適しています。
- ボールバルブ：迅速なシャットオフに適し、精度は低いが、耐久性が高く、幅広く適用できる。
- 逆止弁：逆流を防止し、計器を保護するためにガスや液体のサービスラインによく使用される。
- 計量バルブ：分析用途に微細な流量制御を提供します。
- ダブルブロック＆ブリードバルブ：単一のバルブ本体から隔離とベントを可能にし、潜在的なリーク経路を減らします。
- マニホールドバルブ：複数のバルブを1つのバルブブロックにまとめ、コンパクトで効率的な制御セットアップを実現。
用途に応じて、各バルブには特定の定格圧力、温度公差、ボディ材質のオプションがあります。
物理的な観点から見た計器バルブの仕組みとは？
流体力学の観点から見ると、計器弁は、パイプラインの断面積を変えることによって、圧力、流速、方向などの流れの特性を制御します。核となる物理原理は以下の通りです：
- ベルヌーイの原理：断面積が小さくなると流速が増加し、それに伴って圧力が低下する。
- 層流と乱流：バルブの設計は、振動や摩耗を防ぐために乱流を最小限に抑え、スムーズな流れを促進することを目的としています。
- 背圧と流れ抵抗：バルブは流れ抵抗を導入し、内部設計はバルブ全体の圧力損失を決定する。
流量、圧力安定性、温度制御が重要なシステムのバルブを指定する場合、これらの力学を理解することは非常に重要です。
高圧システムでバルブはどのように作動するか？
高圧システム（例えば、6,000 PSI 以上）では、計器弁は特定の技術基準を満たさなければなりません。考慮すべき点は以下の通りです：
- 材料の選択：一般的には、高圧力と耐食性に優れた316ステンレス鋼、アロイ400、または二相ステンレス鋼を使用。
- シールの種類通常、漏れを防ぐために金属間または強化PTFEシールが必要。
- 試験：バルブは、国際規格（API、ISO、PED）に適合する静水圧試験と認証を受ける必要がある。
システムの圧力要件を満たすバルブを選択することは、プラントの安全性とプロセスの信頼性にとって極めて重要です。
Waltervalvesでは、すべての計器用バルブは中国の3,000平方メートルの施設で社内テストを受けています。弊社が出荷する各高圧バルブには、世界的なコンプライアンスと安全性を確保するための完全な文書が添付されています。
正しい計器用バルブメーカーの選択が重要な理由
調達の決定は、運転効率、メンテナンス計画、プラントの安全性に影響を与えます。信頼できるバルブメーカーから調達することで、確実になります：
- 原料から最終製品まで一貫した品質管理
- 緊急注文のための在庫へのアクセス
- 圧力定格、ねじ、端部接続のカスタマイズオプション
- 設置やアプリケーションのニーズに合わせた技術サポート
本社は中国、 ウォルターバルブス は、東南アジア、中東、ヨーロッパ、北米のお客様にサービスを提供しています。弊社はニードルバルブ、マニホールドバルブ、チェックバルブ、メータリングバルブなどの高精度計器バルブの製造に特化しています。工場直販価格、迅速なリードタイム、強力な輸出サポートにより、当社はバルクバイヤーの戦略的パートナーです。
概要
機器バルブがどのように機能するかを理解することは、調達マネジャーがシステムの安全性、性能、コストに影響を与える情報を得た上で選択するのに役立ちます。製油所、分析ラボ、または化学スキッドシステムの調達であろうと、適切なバルブとメーカーの選択は不可欠です。Waltervalvesはお客様のニーズを満たす信頼できる工場直送のソリューションを提供します。
