序文：ボールバルブは1950年代に登場しました。科学技術の急速な発展、生産技術と製品構造の継続的な改善により、わずか50年で主要なバルブタイプへと急速に成長しました。欧米の先進国では、ボールバルブの使用は年々増加しています。
ボールバルブは、主に配管内の流体の流れを遮断、分配、方向転換するために使用されます。90度回転させるだけで、わずかなトルクでしっかりと閉じることができます。ボールバルブは、切替弁や遮断弁として最適です。
ボールバルブは通常、シートシール材としてゴム、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレンを使用するため、その動作温度はシートシール材によって制限されます。ボールバルブの遮断機能は、流体の作用により金属球をプラスチック製のバルブシートに押し付けることで実現されます（フローティングボールバルブ）。一定の接触圧力が加わると、バルブシートのシールリングは局所的に弾塑性変形を起こします。この変形により、ボールの製造精度や表面粗さが補正され、ボールバルブのシール性能が確保されます。
ボールバルブの弁座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、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の媒体を使用するため、ボールバルブを設備や配管システムで使用する場合は、耐火性と防火性に特に注意を払う必要があります。
ボールバルブの特徴
1. 最も低い流量抵抗（実際にはゼロ）を実現しています。 2. 潤滑剤なしで動作しても詰まることがないため、腐食性媒体や低沸点液体にも確実に適用できます。 3. 広い圧力および温度範囲で100%のシールを実現できます。 4. 超高速の開閉を実現でき、一部の構造では開閉時間がわずか0.05～0.1秒であるため、試験台の自動化システムで使用できます。バルブを素早く開閉しても、動作中に衝撃はありません。 5. 球状の閉鎖部は自動的に所定の位置に配置できます。 6. 作動媒体は両側で確実にシールされます。 7. 全開および全閉時には、ボールと弁座のシール面が媒体から隔離されるため、高速でバルブを通過する媒体がシール面を侵食することはありません。 8. コンパクトな構造と軽量性を備えているため、低温媒体システムに適した最も合理的なバルブ構造と言えます。 9. バルブ本体は対称構造であり、特にバルブ本体構造が溶接されている場合は、パイプラインからの応力に十分耐えることができます。 10. 閉鎖部は、閉鎖時の高圧差に耐えることができます。 11. バルブ本体が完全に溶接されたボールバルブは、直接地中に埋設できるため、バルブ内部が侵食されず、最大耐用年数は30年に達します。石油・天然ガスパイプラインに最適なバルブです。
ボールバルブの応用
ボールバルブの多くの独自の特性により、ボールバルブの使用範囲は比較的広くなっています。通常、2ポジション調整、厳密なシール性能、泥や摩耗、収縮チャネル、迅速な開閉動作（1/4回転で開閉）、高圧遮断（圧力差の大きいパイプラインシステムにはボールバルブが推奨されます）、低騒音、キャビテーションやガス化の抑制、大気への漏洩量の少なさ、小さな操作トルク、小さな流体抵抗などが挙げられます。
ボールバルブは、軽量構造、低圧遮断（小圧力差）、腐食性媒体のパイプラインシステムにも適しています。ボールバルブは、極低温設備や配管システムにも使用できます。冶金産業の酸素パイプラインシステムでは、厳格な脱脂処理を施したボールバルブが必要です。石油パイプラインやガスパイプラインの主配管を地中に埋設する必要がある場合は、フルボア溶接ボールバルブを使用する必要があります。調整性能が求められる場合は、V字型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、使用温度が200度を超えるパイプラインシステムには、金属対金属シールボールバルブを選択できます。
ボールバルブの適用原理
石油・天然ガス輸送の幹線、洗浄が必要なパイプライン、地下埋設のパイプラインには、全通路・全溶接構造のボールバルブを選択します。地中に埋設する場合は、全通路溶接接続またはフランジ接続の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、全貫通または縮小径のボールバルブを選択します。精製油の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ます。都市ガスおよび天然ガスのパイプラインには、フランジ接続および内ねじ接続のフローティングボールバルブを選択します。冶金システムの酸素パイプラインシステムでは、厳密な脱脂処理を施したフランジ付き固定ボールバルブを使用することをお勧めします。低温媒体のパイプラインシステムおよび装置では、バルブカバー付き低温ボールバルブを選択する必要があります。石油精製ユニットの接触分解ユニットのパイプラインシステムでは、リフティングロッド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装置や配管システムでは、オーステナイト系ステンレス鋼製で、弁座シールリングにPTFEを使用したオールステンレス製ボールバルブを選択する必要があります。金属対金属シール式のボールバルブは、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字型開口部を持つ調整式ボールバルブを選択できます。
まとめ：ボールバルブの使用範囲は非常に広く、その種類と用途は拡大を続けており、高圧、高温、大口径、高シール性能、長寿命、優れた調整性能、そして多機能性を備えたバルブへと発展しています。信頼性をはじめとする性能指標は高い水準に達し、ゲートバルブ、グローブバルブ、レギュレーターバルブの一部を置き換えています。ボールバルブの技術進歩に伴い、近い将来、特に石油・ガスパイプライン、石油精製におけるクラッカー、原子力産業において、より広く使用されるようになるでしょう。さらに、ボールバルブは、他の産業における大口径・中口径、中圧・低圧の分野でも、主要なバルブタイプの1つとなるでしょう。
投稿日時：2022年4月1日