高圧逆止弁

高圧逆止弁とは何ですか？

高圧逆止弁は、500PSI以上の高圧に耐えられるように作られた弁の一種で、流体の逆流を防止します。逆流は、ポンプが停止して順方向への圧力エネルギーが減少し、流体の流れ方向が順方向から逆方向へ変化する際に発生します。このような逆流は、上流側の流体汚染やボイラーやポンプの作動を妨げるなどの損害につながる可能性があります。高圧逆止弁は、高圧レベルに耐えることができる非常に強い弁です。高い強度は、バルブが崩壊したり、接続された要素から流体が漏れたりしないことを保証します。高圧チェックバルブのメーカーは、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄、炭素鋼、鋳鉄などのバルブを作るために強力な材料を使用しています。また、プラスチックやゴムのようなシートやリングのような内部部品を作るために他の材料を使用することができます。このような柔らかい素材（プラスチックやゴム）を使用することで、高圧逆止弁は低温・高圧での使用に適している。柔らかい素材は高温に対する抵抗力が弱いからだ。高圧チェックバルブは、内部部品が化学反応を起こすことなく高温に耐えられる金属で作られている場合、高温用途での使用をお勧めします。 

図：高圧チェックバルブ。

高圧逆止弁の構成部品 

ボディ 

ボディは高圧逆止弁の主要部分であり、内部の部品を保持するために使用される。ステンレス鋼や炭素鋼などの強度の高い金属で作られているため、本体は非常に丈夫です。金属の強度が高いため、バルブ本体は強く、落下物や高圧逆止弁の落下による衝撃損傷に強い。本体にはバルブの入口と出口ポートがあります。 

ボンネット 

これは、バルブの上部に配置されるボディの別の部分です。高圧逆止弁メーカーは、ボンネットとボディを同じ素材で設計しています。これは、接続されたときの2つの互換性を高めるのに役立ち、均等な強度と漏れからのタイトなシールを保証します。高圧チェックバルブのボディとボンネットは、ボルト締め、圧力シール、溶接といった異なる方法で接続されます。これらは高圧逆止弁メーカーが非常に高い圧力で流体を伝達するために使用されるバルブに推奨する方法です。 

ディスク 

高圧逆止弁の構成部品で、流体の流れを前方へ開き、逆方向へ流れようとする流体を閉じる役割を果たします。ディスクは、用途に応じて様々な強度の材料で作られています。 

シート 

高圧逆止弁の内部部品で、弁が閉じているときにディスクの着座面として使用される。シートはまた、ボディとバルブディスク間の流体の漏れを防ぎます。高圧チェックバルブメーカーは、シートを作るために様々な材料を使用しています。シート材料は、バルブの使用に最適な場所を決定します。 

ガスケット 

この部品は、ボディとパイプ、ボディとボンネットの合わせ面の間に配置される。密閉性を保証することで、流体の漏れを防ぎます。 

図：高圧逆止弁の構成部品。

高圧逆止弁の仕組みは？ 

高圧逆止弁は、圧力差の原理で作動するように設計されています。この原理により、上流側の圧力が下流側の圧力よりも高い場合、弁体は弁体を通過する流体の流れを許容します。そのため、圧力エネルギーはディスクを押し上げる機械的エネルギーとなり、流体が流れる妨げのない通路を残します。ディスクが流路を開き、吸引圧が高いままであれば、流体は高圧逆止弁を通って流れ続けます。ポンプが停止した時、または流体圧力が低下した時、流体の流れは逆流しようとし、バルブディスクは逆流を防ぐ着座位置に戻ります。 

図：高圧逆止弁の働き。

高圧チェックバルブの種類 

高圧スイングチェックバルブ 

全開時の流体抵抗が小さい高圧用逆止弁です。その名が示すように、バルブディスクはトラップドアのようにスイングしてバルブを開閉します。ディスクは、バルブシートの外側に取り付けられたヒンジを中心に回転します。高圧逆止弁メーカーは、ほとんどの磨耗を取るためにバルブディスクに組成ワッシャーを使用しています。ピンヒンジは、流体の流れがゼロになったときにディスクが閉じるのを助けるために緩く作られています。高圧スイングチェックバルブは水平方向に取り付けられますが、バルブを閉じる際にディスクが失速しない限り、垂直方向に取り付けることもできます。高圧チェッキバルブメーカーは、逆流が頻繁でない場所では、バルブのチャタリングを防ぐため、これらのバルブを使用することを推奨している。この高圧チェックバルブのデザインは、粘性流体や汚れがヒンジを中心としたディスクの回転を妨げるのを防ぎます。

図：高圧スイングチェックバルブ。

高圧リフトチェックバルブ 

流体が弁体を下側から開く高圧逆止弁です。動作原理は、出口圧力よりも高い入口圧力が重力またはバルブスプリングに抗してディスクを持ち上げ、流体の流れを可能にする力を提供するようなものです。流体の圧力が低下すると、弁体は弁ばね、逆流、または重力によって閉鎖位置に戻るように強制されます。高圧逆止弁メーカーは、弁の全開を得るために短いリフトが必要であるという利点を生かしてこれらの弁を設計している。また、高圧逆止弁メーカーは、ディスクが着座位置まで正確に下方に移動するのを助けるガイドでこのバルブを設計しています。このガイドの問題点は、流体の圧力が低下したときにバルブが開いたままになる原因となる汚れを捕捉する傾向があることです。また、非常に粘性の高い流体は、ディスクをトラップ上に保持し、バルブの閉鎖を妨げる可能性があります。高圧リフトチェックバルブは、スイングチェックバルブのようにスラムが発生しにくいという利点があり、流体の反転が頻繁または不規則な用途に適しています。 

図：高圧リフトチェックバルブ。

高圧ストップチェックバルブ 

これは特殊なタイプの高圧逆止弁である。高圧逆止弁メーカーは、ハンドホイールまたはアクチュエータである制御機構でこのバルブを製造しています。このバルブは、他の高圧逆止弁と同様に、流体の逆流を防止するためのものです。制御機構は、圧力のレベルにもかかわらず、流体の流れを閉じることを可能にします。高圧ストップチェックバルブは、ディスクに固定されたステムと設計された一般的なグローブバルブのわずかな変更です。しかし、高圧ストップチェックバルブに関しては、メーカーはステムヘッドがディスク上に浮いているように設計されています。ディスクは弁軸に固定されていないため、流体の流れを開閉するために弁軸を調整すると、ディスクが持ち上がって上下に自由に動く。これは流体の流れを制御するのに役立ちますが、流体が逆方向に流れようとすると、ディスクが素早く反応して流体をブロックします。また、ステムを回転させて下方に移動させ、ディスクを強制的に閉じることで、必要に応じて流体の正方向または逆方向の流れを防ぐことができます。 

図：高圧ストップチェックバルブ。

スプリング式高圧逆止弁 

これは高圧逆止弁で、スプリングの使用によって閉じられる。バネとディスクは一緒に働き、バネは吸引流体の圧力によって圧縮され、ディスクを前進させます。これにより、流体がバルブを通って流れるための自由空間が形成されます。吸引流体の圧力が低下すると、スプリングは圧縮から解放され、それが元に戻り、したがって、ディスクは、それが逆流を防止する閉位置に移動します。スプリングロード高圧逆止弁メーカーは、Y字型、インラインロード、または垂直ロードのバルブを設計するためにスプリングを使用することができます。スプリングロード高圧チェックバルブの利点の一つは、閉じるのに重力に依存しないため、垂直または水平位置に設置できることです。 

図：スプリング式高圧チェックバルブ。

高圧チェックバルブの用途 

• 高圧チェックバルブは鉱業用途で使用される。 
• 淡水および廃水処理用途に使用される。 
• 食品・飲料用途に使用される。 
• 消防用途に使用される。
• 高圧逆止弁は蒸気発電所で使用される。 
• 化学処理工場で使用されている。 
• 高圧チェックバルブは、石油・ガス精製産業で使用されている。 
• 液化天然ガスや原油の輸送に使われる。 

高圧チェックバルブの利点 

• 高圧と高温に耐えることができる。 
• 逆流の心配もない。 
• 密閉性が高く、強度の高い素材を使用しているため、漏れることはない。 
• これらは自動的に作動する。 
• 高圧逆止弁は圧力損失が少ないため効率が高い。 
• これらのバルブは作動圧力を維持する。 
• 高圧チェックバルブは、さまざまな用途に使用できるため、汎用性が高い。 
• 取り付けも修理も簡単だ。 
• 万が一故障しても修理が可能で、耐久性に優れている。 
• 高圧チェックバルブは開閉動作が非常に速い。 

高圧チェックバルブの欠点 

• 高圧チェックバルブは他のチェックバルブに比べて重い。 
• これらのバルブはウォーター・ハンマーの影響を受けやすい。 
• 脈動する流体ではうまく機能しない。 
• 他の逆止弁に比べて高価である。 

高圧チェックバルブのトラブルシューティング 

バルブが振動／チャタリングする

• 液体速度が高い。高圧チェックバルブの製造元の指示 通りであることを確認してください。 

内部液漏れ 

• バルブ内に異物がある。バルブを開き、異物を取り除く。 
• O リングが摩耗している。O リングを交換する。 
• シートが破損している。シートを交換する。

体外液漏れ 

• ボルトとナットが緩んでいる。高圧チェックバルブの製造元が推奨するトルクレベルまでボルトとナットを締める。 
• ガスケットが磨耗している。ガスケットを交換する。 

液体が高圧チェックバルブを通過しない。 

• 誤った取り付け。流体の流れ方向がバルブに表示されている流れの矢印と同じになるようにバルブを取り付けてください。高圧逆止弁メーカーが取扱説明書に記載したその他の設置方法に従ってください。
• パイプの詰まり。バルブに液体を供給するパイプに詰まりが ないか点検し、液体の流れを妨げている 物質があれば取り除きます。 
• 下流側のバルブが閉じている。下流のバルブを開き、圧力差を生じさせます。 
• 吸引流量が少ない。高圧チェックバルブの製造元が推奨する圧力値まで吸引流の圧力を上げる。 

概要 

高圧逆止弁は、流体の逆流を防ぐための強力な弁で、500 PSI以上の高圧アプリケーションで機能するように設計されています。高圧逆止弁メーカーは、吸入圧力が排出圧力を上回ると弁体が開くという圧力差の原理に基づいて、このタイプのバルブが機能するように設計しています。

この動作原理は、高圧ストップ逆止弁を除いて、バルブアクチュエータやハンドホイールを使用せずにバルブが自動的に動作するのに役立ちます。ストップタイプのバルブは、圧力レベルに関係なく流体の流れを止めるために使用されるハンドホイールを備えています。高圧逆止弁メーカーはこの弁を丈夫な金属材料で製造し、弁には配管に接続するためのフランジが付いています。また、バルブは溶接方法を使用してパイプに接続することができます。

高圧逆止弁には、高圧スイング逆止弁、高圧ストップ逆止弁、高圧リフト逆止弁、スプリングロード高圧逆止弁などがある。高圧逆止弁の用途は、石油・ガス、廃水処理、化学薬品、食品・飲料、消防、鉱業、蒸気発電などです。高圧逆止弁を購入する利点は、高強度、自動運転、高効率、漏れゼロ、圧力維持能力、逆流なし、高速運転である。しかし、これらのバルブは他のチェックバルブに比べて重く、一方向にしか流体を流せません。