ベローズシール弁

ベローバルブとは

ベローズバルブは、危険な媒体を扱う産業で使用するのに適した特別に設計されたバルブです。化学産業や原子力産業などの新しい産業の急激な成長に伴い、パイプラインを流れる可燃性、危険性、猛毒、有毒な媒体がますます多くなっています。このため、漏出、爆発、健康被害の危険性が高い。そのため、このような配管やシステムで使用されるバルブには、特定の厳しい漏出要件と密閉要件があります。

ベローシール式グローブバルブの開発には、所望のシーリングと冗長性に必要な全く異なるアプローチの必要性が導かれました。

ベローズシール形グローブ弁の構造

金属ベローズはベローズ式グローブシールバルブの主な特徴です。ベローズには2種類あります：

i.成形ベロー - 平板を圧延して管にし、長手方向に融接する。この後、チューブは機械的に丸みを帯びた広い間隔のひだを持つベローに形成される。

ii.溶接リーフベロー - このタイプでは、薄い金属のワッシャーのような板が溶接されている。溶接は、ワッシャーのようなプレートの内側と外側で行われます。溶接リーフベローズでは、単位長さあたりのひだが多くなります。

折り畳み1回あたりの移動量は、成形ベローズも溶接ベローズも同じである。そのため、同じストローク量であれば、機械的に成形されたベローズは、溶接リーフに相当するものより2～3倍長い。

下端とステムアセンブリは自動シーム溶接で溶接され、上端はコネクティングプレート上の自動シーム溶接で溶接され、流体媒体と環境の間に金属シールドを作り、バルブステムからの漏れをゼロにします。

バルブディスクとバルブ構造のシール面は精密に研磨されているため、取り付けが完了すると、100 %が圧力テストに合格したことが確認され、あらゆる種類の漏れの可能性が排除されます。補助シールとして、スタッフィングボックスは常にベローズ上に保持され、耐久性と保護性が向上します。高圧バルブの金属ベローズは多層構造で、ハイドロフォーミングにより最高圧力で10000回の開閉寿命を保証します。

ベローシール式グローブバルブの仕組み

ベローズシール形グローブ弁は、弁軸部品のシールにベローズを使用したコンパクトな構造の調節弁の一種です。ベローズバルブは内部にベローズを持ち、ステンレス製ベローズの下端はステムに溶接され、システム流体によるステムの浸食を防ぎます。もう一方の端は、バルブ本体とバルブカバーの間に配置され、永久的なシールを形成します。この二重のシール構造により、たとえベローズが崩壊しても、ステムのパッケージングがそれ以上の漏れを防ぎます。ベローズはバルブステムに溶接され、安定した作動効率を確保し、バルブインサートの動きによって誘発されるバルブステムの振動を防ぎます。

の利点 ベローズシール形グローブ弁

1. あらゆるベローズバルブの最も顕著な利点は、ダブルシールデザイン（ベローズ+パッキング）です。そのため、ベローズが故障しても、ステムパッキンがあらゆる種類の漏れを防ぎ、国際的なシール規格に適合します。

2. 流体の損失を最小限に抑え、安全性と環境保護を確保します。これにより、ベローズバルブが設置されたプラントの安全性が向上します。

3. 漏れによるエネルギー損失を最小限に抑えることに貢献するため、エネルギー節約として機能する。

4. 漏れが最小限に抑えられるため、バルブの頻繁なメンテナンスを防ぐことができます。そのため、バルブの長寿命化につながります。

5. 耐用年数が長いため、運転・保守コストが大幅に削減される。

6. 頑丈なベローズシールデザインは、バルブステムからの漏れをゼロにし、メンテナンスフリーを実現します。

7. ベローズバルブの設置により、引火性、毒性、危険性のある化学物質の排出を最小限に抑えることができるため、作業員の安全性が向上する。

比較 ノーマル弁付ベローズシール形グローブ弁

Ø 加熱油移送システム（加熱油の透過性は蒸気の約50倍）において、ゲート弁やボール弁のようなグランドパッキン付の弁を使用する場合、加熱油が流出する可能性が非常に高く、設備や財産の損失を引き起こす可能性があります。このような場合、ベローズバルブはその構造上、漏れが全くないことを保証することができます。

通常のバルブでは、グラファイトパッキンの形状は100%効果的なシールを提供することはできません。一般的な充填材は黒鉛で製造されているため、黒鉛の純度が十分でない場合、耐油性が低下します。移送される加熱油がグラファイトフィラーに浸されると、特定のグラファイト不純物が分離し、それと一緒に流れます。

Ø ボールバルブを加熱された油のシステムで使用する場合、内部のPTFEが高温に耐えられなければ、すぐに劣化してバルブの漏れの原因となります。

Ø ベローズバルブの内部部品はステンレス製で、425℃の温度に耐えることができる。ベローズシールグローブ弁の寿命を考慮すると、一般的なベローズ弁の寿命は 3 年以上です。従って、出力の信頼性を維持し、直接的なランニングコストを削減するために、加熱された油が移送されるシステムの場合には、通常のシール弁よりもベローズシール弁が好まれます。

ベローズ選定ガイド

1. ベローズの内径は、バルブステムの直径に合わせて選択する。ベローズの内径は、ステム径 115mm より大きくする。

2. ベローズの外径は、ベローズの内径に応じて選択される。外径と内径は、外径と内径の比で表されます。一般に、外径と内径の比は113〜115である。

3. コルゲートパイプの肉厚、層数、コルゲート数、長さは、コルゲートパイプの耐圧性、ストローク、サイクル寿命の要求を満たさなければならない。通常の場合、圧力が高いほど、ベローズの厚さは厚くなる。ベローズの変位を大きくしたり、剛性を下げたりして寿命を延ばすには、単層の厚さを薄くし、ベローズの層数を増やせばよい。

4. より高い圧力に対応するには、多重設計のベローズをお勧めします。ベローズの耐えられる圧力は、ベローズの多重設計の場合と同様に、金属壁を2重または3重にすることによって増加させることができます。2枚重ねのベローズを使用した場合、同じ厚さの1枚重ねのベローズに比べ、定格圧力は80%～100%増加します。また、2プライベローの定格圧力に相当する厚さの1プライベローを使用すると、ストローク長が短くなります。つまり、一重厚ベローよりも多重設計の方が明らかに有利なのです。

5. ベローズの歪みを防ぐため、設計されたガイド構造を厳守すること。

6. 摩耗や早期故障を防ぐため、バルブステムやベローズの局部的な接触は避けなければなりません。

7. ベローズのねじれやねじれ変形を防ぐような設計にする。

8. バルブの設計は、ベローズの伸長ストロークと圧縮によって制限されるべきである。これは、ベローズの変位を防止し、定められたサイクル寿命試験を超える圧縮及び引張伸長に耐えるためである。通常の条件下では、ベローズのストロークは自由長の25%を超えてはならない。これを満たさない場合、ベローズのサイクル寿命、特に高温高圧環境下でのベローズバルブに影響を与えます。

9. ベローズは、ベローズシールグローブ弁と同じ圧力及び温度等級を採用する。ベローズは、主弁の公称圧力 38 ℃及び公称圧力の 115 倍の圧力試験に耐えなければならない。圧力試験中、溶接部に亀裂や漏れがあってはならず、ベローズはねじれてはならない。

10. ベローズ部品の材料は、許容温度範囲内で選択されるべきであり、良好な成形性、溶接性能、および媒体との適合性を有するべきである。

ベローズシール形グローブ弁の適用範囲

- ベローズバルブは、プロセス流体の漏れのリスクを排除するため、バルブからの漏れを許容できない用途に最適です。そのため、水素、アンモニア、塩素、その他同様の有毒物質や爆発性物質のような危険性の高い物質を扱う場所では、これらのバルブが好まれます。

- 熱伝導性の油、毒性流体、可燃性流体、高浸透性流体、環境汚染流体、放射性流体などのパイプラインの遮断弁として適しています。漏れのない工場づくりのための高品質製品といえます。

- いくつか例を挙げれば、ベローズシールの地球弁は石油化学産業、電子産業、さまざまな植物、真空の企業、等で非常に使用されます。

ベローズシール形調節弁に関する注意事項

Ø 人体や装置への損傷や怪我を避けるため、必ずすべての警告と指示をお読みください。専門家でない再調整、外国製の交換部品の使用、または誤ったメンテナンス手順は、効率を低下させたり、人身事故や部品の損傷につながる恐れがあります。

Ø 腐食性の高い化学環境の場合は、二重のシールベローズを使用し、二重の保護層でシールする。

Ø 空気中に媒体の臭いがしたり、バルブカバーが濡れていたりする場合は、通常、媒体によってベローズが損傷しているためです。

Ø ベローズは自分で交換することも、メーカーに交換を依頼することもできます。長時間の過失、生命の危険、バルブ全体の損傷を避けるために交換してください。

Ø グランドナットを過度に締め付けると、パッキン が過度に摩耗し、弁軸の自由な動きを妨げま す。

ベローシールグローブバルブの漏れの理由

ベローズシールバルブの漏れの原因は様々です。ベローズバルブの漏れは一般的に内部漏れと外部漏れに分けられます。

1. 液体媒体には固形不純物が含まれており、それがシール面を傷つけ、故障の原因となるからである。

2. 現場での使用状況を分析した結果、バルブステムの漏れの原因は、主にバルブの構造、使用 環境、運転モードに関係している。

3. 弁軸はベローズとパッキンの二重シール構造を採用している。ベローズは内側ライニングリングと外側ライニングリングと溶接され、ベローズアッセンブリーを形成し、バルブステムとガイドボディと溶接され、バルブステムを通る媒体の漏れを遮断します。ベローズバルブの弁軸は、フラットキーによって上下し、フラットキーの上端面が下部パッキンの下端面に接触します。下部パッキンはPTFE製であるため、バルブが開きすぎると、フラットキーがパッキンに食い込み、ベローズバルブの開閉ができなくなり、ベローズアッセンブリーはノックアウトされ、バルブステムに沿って媒体が漏れる。

4. ライン決定プロセスに応じてベローズバルブの引張伸長と圧縮は漏れの原因となります。張力や圧縮が限界を超えると、ベローズが損傷し、小さな直列ホースの破裂、シールの故障につながる可能性があります。従って、ベローズバルブの開閉のリミット装置を大きくし、ベローズがバルブの作動中、常に設計範囲内で伸縮するようにする必要がある。

 概要   

ベローズシール弁のユニークな設計とその漏れ防止性能は、幅広い用途、特に危険物やシステム媒体が高温になるような用途に最適です。耐久性、メンテナンスフリー、費用対効果もベローズバルブの利点です。

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