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Jun 03, 2023

漏洩排出物を制御するためのボールバルブの選択

ボールバルブからの逃亡ガスを制御するには、用途に適したボールバルブを選択することが重要です。 逃亡者を制御する上で特に重要な 2 つの設計上の特徴

ボールバルブからの逃亡ガスを制御するには、用途に適したボールバルブを選択することが重要です。 逃散排出物を制御する上で特に重要な 2 つの設計特徴、それはボディシール設計とステムシール設計です。 Michael Adkins と Pete Ehlers が報告します。

世界中で逃亡排出に対する注目がますます高まっています。 一時的排出物はさまざまに定義されており、原材料の大量取り扱いまたは加工、風に吹かれた粉塵、およびその他の産業プロセスからの排出物を含む、煙突、ダクト、通気口に限定されない広範囲の排出物を指す場合があります。 漏洩が環境に害を及ぼす限り、漏洩は逃散的排出です。

ボディシールには、ネジ式とフランジ式の 2 つの一般的なタイプがあります。 ネジ式はより強力なシールであり、より高いシステム圧力を可能にしますが、フランジ式はバルブを一列に並べた状態で迅速かつ簡単なメンテナンスを可能にします。

ねじタイプは、ボールとシートパッキンが内部に装填された後、バルブ本体にねじ込まれる 1 つまたは 2 つのねじ付き「端ねじ」で構成されます。

ネジ式継手のシール面積は比較的小さく、特に効率的なシールとなり、10000 または 20000 psig (689 または 1378bar) もの高い圧力でも効果的なシールが可能になります。 さらに、この設計により、エンド接続の幅広い選択肢が可能になります。

フランジ形ボディシールを採用したバルブでは、バルブボディは3つの別個の部分から構成され、フランジ、シール、ボルトで結合されています（図1）。

これらのコンポーネント全体のシール領域が大きくなるため、この設計では通常、圧力定格が低くなります。

フランジはガスケットでシールされるため、シール材の幾何学的制約が少なくなり、シール材の選択肢が広がります。 フランジタイプの利点は、メンテナンスが容易であることです。

ボールバルブでは、システム媒体がステムと本体の境界面から漏れないようにする何らかの手段が必要です。 これがステムシールの役割です。 十分なサイクル頻度では、すべてのステムシールが摩耗しやすく、摩耗によって漏れが発生する可能性があります。 ただし、特定の用途では、一部のシールが他のシールよりも効果的です。

最も基本的かつ原始的な技術は、ステムを取り囲む一体型ガスケット (図 2) です。 ステム上のパッキンボルトを締め付けると、通常ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) で作られたガスケットが押しつぶされ、ステムと本体ハウジングの間の空間を埋めます。

残念ながら、PTFE やその他の同様の充填材は低温流動の影響を受けやすく、圧力や温度によって悪化する可能性があります。

場合によっては、材料が意図しない領域にはみ出し、システムメディアの漏洩につながる可能性があります。

逃散排出のリスクを軽減するには、一体型パッキン設計は、温度と圧力の変動が最小限で、サイクルが制限され、検査と監視が頻繁かつ定期的に行われる用途に予約する必要があります。

2 ピースシェブロンステムパッキン設計 (図 2) により、より広い温度範囲と圧力範囲が可能になり、過度の摩耗を生じることなく定期的かつ簡単に作動できます。

山形パッキンは 2 つの適合するガスケットで構成され、一方が他方の内側に収まります。 パッキンナットからの最小限の圧力で、ステムと本体ハウジングの間に実質的なシールが形成されます。

シェブロンシールが正しく機能するには、2 つの PTFE ガスケットを所定の位置に保持して、熱サイクル中のコールドフローを軽減する必要があります。 パッキンは、圧力を均等に分散するパッキン サポート リングとグランドによって適切に収納およびサポートされている必要があります。

検査と調整の間隔を短縮するために、シェブロン設計には、パッキンに「活荷重」を加えるバネである皿ワッシャーが含まれることもあります。 ライブローディングにより、温度と圧力が変動してもパッキンに均一な圧力を加えることができます。 その結果、作動が容易になり、パッキンの摩耗が最小限に抑えられます。

Oリングシール