API 600ゲートバルブ

API 600ゲートバルブとは何ですか？

API600ゲートバルブは、オンオフタイプのゲートバルブです。このバルブは、パイプライン内の流体の流れを開閉するために使用されます。APIゲートバルブは、双方向フローバルブです。つまり、バルブを通る流体の流れはどちらの方向にも行われます。APIゲートバルブのメーカーは、バルブの一端が入口として機能し、流体がどの方向からでも入ることができるように設計しています。API 600ゲートバルブは、大口径サイズ（2～80インチ）、鋳鋼製ボディー、重い肉厚、ゲートとシート間の平らなシール面が特徴です。API 600ゲートバルブは、石油・ガス産業、特にスムーズな操作のために最小限の圧力降下が望まれる用途で主に使用されます。この種のバルブは流量の調節には使用されません。API 600」という用語は、石油産業用途のゲートバルブの設計に関するアメリカの規格を表しています。この規格は、鋳鋼（炭素鋼と合金鋼）製ゲートバルブの設計基準を規定し、また、バルブの形状とサイズを規定しています。 ゲートバルブ ボディとボンネットの厚さ、寸法、ジョイント、ヨーク、ボルト、および補助的な接続部に関して。 

図 1: API 600 ゲートバルブ

API 600 のゲート弁の部品

API 600は、以下のような複数のコンポーネントの集合体である：

図: 標準API 600ゲートバルブの部品と組み立てを示す図

バルブ本体 

API600ゲートバルブの内部部品を収納する部分です。バルブ本体はAPI 600ゲートの主要な圧力バリアとしても機能する。高圧と高温に耐えられるように、ステンレスや炭素鋼のような強い金属材料で作られています。 

ゲート

ゲートはAPI 600ゲートバルブの一部で、効果的なシーリングを担っている。API ゲートバルブ・メーカー は、様々な用途に合わせてゲートを変更することができる。API 600ゲートバルブで使用される最も一般的なゲートの種類には、スライドゲート、ウェッジゲート、ナイフゲート、パラレルゲートなどがある。 

ボンネット

ボンネットは、API600ゲートバルブの内部部品を収容する部分です。可動部品を含み、ネジやボルトでバルブ本体に取り付けられ、密閉される。

ステム  

API600ゲートバルブの一部で、ゲートを上下させる役割を果たす。この役割は、ねじ込み式ステムを手動または作動によって回転させることで達成されます。API600ゲートバルブの製造業者は、ねじ込み式ステムの端によって、上昇式か非上昇式になるようにステムを設計します。 

シート 

シートは、ゲートを支え、流体の漏れを防ぐために使用されるAPI 600ゲートバルブのコンポーネントです。API 600 仕切り弁の製造業者は、仕切り弁本体と一体化した弁座を提供するか、別個のシートリングとして提供する。ゲートバルブに既に取り付けられているシートリングは、バルブ本体と同じ材料で作られなければならない。

API 600ゲートバルブの設計バリエーション

 API 600 ゲートバルブの設計は、ボンネットと末端の接続、ウェッジのタイプ、ステム、またはバルブの操作によって異なる場合があります。例えば、ボンネットはボルト接続か圧力シール接続のどちらかを持つことができます。ゲートはまた、ソリッドウェッジゲート、フレキシブルウェッジゲート、パラレルスライドウェッジゲート、スプリットウェッジゲートなどの異なる構成で設計できるため、API 600 ゲートバルブの設計のバリエーションに大きな役割を果たします。ソリッドウェッジゲートは一片の鋼鉄から製造される。フレキシブルウェッジは、シート間の角度の変化に対応できるように設計されています。スプリットウェッジは、バルブシート上のウェッジのアライメントを助けるために2枚のディスク構造を特徴としている。先に示したように、API 600 の仕切弁の弁軸は上昇型か非上昇型として設計することができ、弁の作動は手動、歯車、空気圧/電気/油圧作動のいずれかである。

API 600ゲートバルブの仕組み 

API 600 の仕切弁は手動式か自動式である。API 600 ゲートバルブは、ゲートまたはディスクをネジ付きステムを通して流体の流路に挿入することで機能します。ステムは、ハンドホイールとゲートバルブを連結しています。ハンドホイールを反時計方向に回転させると、ステムの上下運動によりゲートが開きます。逆に、ハンドルが時計回り方向に回転すると、ゲートは下方に移動し、API 600ゲートバルブは遮断されます。API600ゲートバルブのメーカーは、これらのバルブをオンとオフの用途で使用するように設計していますが、絞りの用途では使用していません。バルブが完全に開いている時、ゲートバルブは流路に障害物がなく、従って、流圧のごくわずかな低下を経験します。部分的に開いている状態で仕切弁を操作すると、大きな圧力損失が生じます。この仕切弁は、腐食性の低い流体や沈殿物を残さない流体で厳密に使用しなければなりません。また、API600ゲートバルブは流量調整には使用できません。なぜなら、ゲートが一部閉じた状態で流体が流れることにより、大きな振動が発生し、バルブが設計された位置から動いてしまう可能性があるからです。さらに、バルブが部分的に開いている場合、バルブシートとゲートが大きく侵食される可能性があります。

API 600ゲートバルブの種類

API600ゲートバルブのメーカーは、いくつかの異なるタイプから選ぶことができます。そのようなタイプには次のようなものがあります。

ナイフ ゲートが付いている API 600 のゲート弁

API 600ゲートバルブの特殊タイプで、高粘度流体に使用されます。このバルブは、非常に低い速度で開閉することにより、ウォーターハンマー効果を排除するように設計されています。ナイフゲートの API 600 仕切り弁は、ダクタイル鋳鉄やステンレス鋼を含む様々な材料で構成できます。このタイプのAPI 600仕切弁は、2インチから24インチまでの様々なサイズがあり、ソフトシート、メタルシート、ボンネットタイプなど、いくつかのバリエーションがあります。API 600の1つの主要な限界 ナイフゲートバルブ は低圧定格である。

図：ナイフ ゲート API 600 のナイフ ゲートが付いているゲート弁。

上昇および非上昇の茎 API 600 のゲート弁

上昇ステムタイプの API600 仕切弁では、弁を開くとステムがハンドホイールの上に上昇する。一方、ノン・ライジングステムタイプは、バルブが開いた時にステムがハンドホイールの上に上がらないタイプです。上昇ステムAPI 600ゲートバルブは、バルブ操作者がステムの上昇や下降を確認することで、バルブが開いている時や閉じている時を簡単に知ることができます。非上昇 API 600 仕切り弁メーカーは、閉止と開放のインジケーターを備えたバルブを製造している。 

図：ライジングステムとノンライジングステム API 600 ゲートバルブ。

拡大ゲート付きAPIゲートバルブ

ウェッジゲートとセグメントで設計されたAPI 600ゲートバルブの一種です。高温・高圧の研磨性の高い液体に最適です。エキスパンディングゲートを持つAPI 600ゲートバルブでは、シールに対してゲートとセグメントが機械的に膨張する事で、ポジティブシールが達成されます。ゲートとセグメントの膨張は、ステムがそれらにスラストを加えた時に起こります。閉位置でも開位置でも、膨張は上流側と下流側に対してタイトなシールを作ります。このユニークな設計は、シートとゲートの摩耗を防ぐのに役立ちます。

図5: 拡大ゲートの API 600 のゲート弁。

API 600 のゲート弁の適用

API 600ゲートバルブは、以下のような幅広い用途で使用されています：

• 石油の輸送に使用される。
• 石油・ガス精製産業で使用されている。 
• これらのバルブは石油化学用途で使用される。
• 化学工業
• 冶金アプリケーション。 
• 蒸気発電所。 

API 600 のゲート弁の利点 

• 組み立て、修理、メンテナンスが簡単。
• その結果、パイプラインの圧力は適度に低下する。
• 粘性のある液体にも効果的に作用する。
• 万能だ。 
• 耐久性がある。 
• 火災に強い。
• 液漏れゼロ。
• 高い圧力と温度に耐える。

API 600 のゲート弁の不利な点 

• 開閉が面倒
• 悪いスロットル特性
• バルブとシートが侵食されやすい

API 600ゲートバルブのトラブルシューティング 

操作ナットがどちらにも回らない

• バルブボックスと操作キーの干渉。バルブボックスをロックダウンし、操作ナットに近接しているかどうかを確認して干渉がないか点検し、位置を調整する。
• 組み立ての際、スタッフィングボックスのボルトとナットの締め付けにムラがある。スタッフィングボックスのボルトとナットを緩め、均等に締め直す。
• スタッフィングボックスとステムの間 が腐食している可能性がある。点検し、必要に応じてスタッフィングボックスとステムの両方を清掃または交換する。 
• ゲートの下にゴミが詰まっている。ボンネットを取り外し、ゴミを清掃する。

API 600ゲートバルブを閉める際、正しい回転数が得られない。

• 着座部にゴミが溜まっている。バルブに流れを作り、バルブを動かしてゴミを取り除く。

操作ナットが正しい回転数で回転しても止まらない。

• 操作ナットに過大なトルクが かかっている可能性がある。ステムとステップナットを点検し、必要であればナットを交換してください。 
• バルブには、作動中に役立つベベルギアまたはサワーギアが付いている。API 600ゲートバルブがギア付きで設置されているかどうか調べる。 

ボディとボンネットフランジ間の漏れ

• O リングまたはガスケットが損傷してい るか、つまっている。ボンネットを外し、ガスケットを交換する。
• ボディまたはボンネットのフランジに亀裂 / 破損がある。必要に応じてボディまたはボンネットを点検し、交換する。 
• ボンネットのボルトとナットを緩める。ボンネットのボルトとナットを締める。

スタッフィングボックス部分からの液漏れ

• スタッフィングボックスパッキンとステムOリングが摩耗している。必要に応じてパッキン、スタッフィングボックス、Oリングを交換する。 

シートからの漏れ

• シートが破損している。シートを交換する。
• ゲートの下に異物が詰まっている。異物を取り除く。

概要 

API 600ゲートバルブは、オンオフ双方向バルブです。アメリカ石油協会（API 600）の規格に基づき、主に鋼材を用いた鋳造法で製造されます。鋳造法は、流体の漏れがゼロであることを保証するため好まれます。これらの弁は手動でまたは油圧、空気、または電気アクチュエーターを使用して作動させることができる。API 600ゲートバルブのメーカーは、これらのバルブを超大径、厚肉、ゲートとシート間のシール面で設計している。このバルブは火災に安全で、流体圧力の低下を最小限に抑えるため、石油・ガス産業で広く使用されています。これらのバルブはまた、頑丈な蒸気産業や石油化学・化学産業における高圧・高温流体の移送にも使用されている。API 600 のゲート弁の製造業者はナイフ ゲート、上昇および非上昇の茎 API 600 のゲート弁、および他の中の拡大のゲートの API 600 のゲート弁を含む市場の複数の異なったタイプを利用します。API 600ゲートバルブは、多用途性、耐久性、ゼロリーク、高強度、耐火性、低圧力降下など、その用途において多くの利点を提供する。しかし、API 600ゲートバルブは、絞り用途には不向きで、ゆっくりと作動します。