スリーピースボールバルブ完全ガイド

スリーピースボールバルブとは何ですか？

スリーピース・ボールバルブは、次のようなタイプである。 ボールバルブ 本体と2つのエンドキャップの3つの部分から構成される。エンドジョイントやエンドキャップは、ネジ切り、ボルト・ナットによる接合、溶接によって配管に接合される。3つの部品はボルトとナットで接続されているため、修理や清掃の際にパイプコネクターやエンドジョイントを取り外すことなく、バルブ本体を簡単に取り外すことができます。スリーピースボールバルブを取り付けた後、ボール、ステム、シートなどの摩耗が発生するバルブ部品は単独で素早く交換することができます。スリーピースボールバルブを使用する利点の 1 つは、メンテナンスや清掃のために取り外すことができるため、長期的な費用対効果が非常に高いことです。シールとシートを交換することで、スリーピースボールバルブはバルブ全体を交換するよりもリーズナブルになります。また、スリーピースボールバルブではパイプコネクターを取り外さないため、メンテナンス時の生産停止を防ぐことができます。 

図：スリーピースボールバルブ

スリーピース・ボールバルブの構成部品 

ハンドホイール/アクチュエーター 

ハンドホイールは、スリーピースボールバルブ上の部品で、バルブ操作者がバルブの開閉にトルクを加えるためのものです。ハンドホイールは、スリーピースボールバルブが手動の場合に使用されます。バルブが手動でない場合は、アクチュエーターによって操作されます。アクチュエーターは、スリーピースボールバルブと一体化され、バルブの開閉にトルクを与える装置です。スリーピースボールバルブで使用可能なアクチュエーターには、空気圧、油圧、電気アクチュエーターがあります。 

バルブ本体 

バルブボディはスリーピースボールバルブの主要部品であり、圧力に対する主要な障壁として機能し、バルブのすべての内部部品を収容します。バルブ本体は、シートやシールのようなバルブの他の部分と相対的に強い材料で作られており、高圧や高温に耐えられる高い強度を確保しています。ほとんどの3ピースボールバルブは高圧用途で使用されるため、本体はステンレス鋼、炭素鋼、鋳鉄などの強度の高い材料で作られています。 

ステム/シャフト

ステム/シャフトは、バルブの開閉に必要な力やトルクを伝達できるように、ボールと操作部を接続するために使用されるスリーピースボールバルブの部品です。ステムは、高温や高圧に耐え、大型のスリーピースボールバルブでも高いトルクを伝達できるように、鋼、青銅、真鍮などの丈夫な素材で作られています。 

ボール 

ボールバルブを開閉するための部品。ボールの中心には穴が開いています。流体はこの穴を通って3ピースボールバルブ内を流れます。

座席

シートは、3ピースボールバルブのボールとボディの間にある内部部品です。シートは、ボールとバルブボディの間のシールを提供し、ボールを支持するために使用されます。 

梱包 

パッキンとは、液体が漏れるのを防ぐためにステムの周囲に配置されるシールである。 

トリム 

トリムとは、スリーブ、ボール、ステム、シート、シーティング面、シールリングなどのスリーピースボールバルブの構成部品を指す。 

図：スリーピースボールバルブの構成部品。

スリーピース・ボールバルブの仕組みは？ 

スリーピースボールバルブは、流体の流れを開閉するボールによって機能する。このボールはスリーピースボールバルブの中央部分に穴が開いています。この穴から流体がバルブを通過します。スリーピースボールバルブはボールがステムに接続されています。ステムは、ハンドルまたは操作部に接続されています。操作部またはハンドホイールは、1/4回転(90°)します。^o 度）の角度でボールバルブを開閉します。ハンドホイール/アクチュエーターが90度回転すると、ボールバルブは開閉します。^oステムとボールを同じ90度で回転させる。^o.ボールが1/4回転すると、ボールの穴がパイプラインと平行になり、流体がバルブを通って流れるようになる。この場合、スリーピースボールバルブは閉じていると言えます。流体の流れを遮断するには、次にボールを反時計回りに90回転させます。^o.これにより、ボール穴は流体の流れやパイプラインに対して垂直になり、流体が流れないようになる。 

スリーピースボールバルブの種類 

フルボア3ピースボールバルブ 

フルボア3ピースボールバルブは、ボールボアの直径がパイプの直径と同じであるバルブです。フルボア3ピース・ボールバルブの利点は、摩擦損失がなく、洗浄が簡単なことです。しかし、フルボア3ピースボールバルブはレデュースボアボールバルブに比べ、ハウジングもボールも大きくなります。そのため フルポートボールバルブ が高くなり、多くのメーカーにとって課題となっている。フルボア3ピースボールバルブは、例えば圧力損失がポンプ性能に影響を与える可能性のあるポンプ吸込管など、流体抵抗が小さいことが必要な場合に使用されます。 

レデュースドボア3ピースボールバルブ 

レデュースドボア3ピースボールバルブとは、ボールボアの直径がパイプの直径よりも小さいバルブのことです。スリーピースボールバルブでは、下流側のバルブ出口で流体の流れる面積が狭くなります。そのため、摩擦損失が発生し、圧力損失が生じます。流体の吐出量は一定であるため、流速は流路面積が減少するにつれて増加する。しかし、摩擦損失と圧力降下にもかかわらず、フルボア3ピースボール弁よりもレデュースボア3ピースボール弁の方が一般的に使用されています。 小口径ボールバルブ は、乱流や流量が主な懸念事項ではなく、粒子の堆積が起こりにくい場合に使用されます。小口径3ピースボールバルブは、ハウジングとボールサイズが小さいため、コストが低くなります。 

図：レデュースドボア3ピースボールバルブ。

Vポート3ピースボールバルブ 

3ピース構造のボールバルブで、ボールの内径は「V」字型をしています。V字型はシートのデザインも表しています。Vポート3ピースボールバルブは、流体の流れを効率的に閉じたり開いたりするために、より多くの制御を提供します。流量は Vポートボールバルブ はほぼ直線的です。Vポートの3ピースボールバルブは、標準的なボールバルブが損傷する可能性のある高速流体で動作するように意図されているため、より強く作られています。 

図：Vポート3ピースボールバルブ

トラニオン3ピースボールバルブ 

バルブボールが固定された位置で回転する3ピースボールバルブです。3ピースボールバルブのボールは、下側と上側のシャフトによって固定され、横方向には動きません。A トラニオンボールバルブ は、ボールとシートにプロストレスを与えるか、流体圧を利用してシートをボールに対して強制的に押し付けることによってシールを形成します。トラニオン部品は流体圧力を吸収するため、シートとボールの接触に過度のストレスがかかりません。このため、トラニオン3ピースボールバルブの作動トルクは低くなり、ボールバルブの開閉が容易になります。トラニオンボールバルブのコンセプトは、大型の3ピースボールバルブや高圧用途のバルブに使用されています。 

図：トラニオン3ピースボールバルブ。

フローティング3ピースボールバルブ 

ボールが流体中に浮遊し、2つのシールリングによってその位置に保持されるバルブである。バルブボールはシートによってその位置で支持され、横方向に自由に動くことができます。流体圧力がボールに作用し、ボールを弁座に押し付け、密閉します。フローティング3ピースボールバルブは、主に低圧と中圧のアプリケーションで使用されます。フローティング3ピースボールバルブは、優れたシール性とシンプルな設計構造を持っています。 フローティングボールバルブ というのも、ボールにかかる大きな力がシートを変形させ、バルブの低圧シール特性に影響を与える可能性があるからです。もう一つの理由は、ボールにかかる力が大きいため、3ピースボールバルブの操作が難しく、高圧でシート力に打ち勝つために高いトルク値が必要になるからです。 

スリーピースボールバルブの用途 

• 灌漑システムにおける水管理。 
• 医薬品製造プロセス。 
• 発電所。 
• これらのバルブは化学産業で使用されている。 
• 石油・ガスプラントで使用。 
• 高い衛生状態を維持するために必要な洗浄が容易なため、衛生目的の食品・飲料加工。 

スリーピースボールバルブの利点 

• ボルトとナットを使用して接続します。この接続は、バルブの取り付けと分解を容易にするため、非常に便利です。
• 素早く操作できる。 
• 流体抵抗が低い。
• スリーピース・ボールバルブの洗浄、修理、メンテナンスは簡単に行うことができる。 
• シンプルなデザイン構造を採用する。 
• 用途に合わせた様々なタイプがある。 
• バルブの構成部品が故障した場合、新しいバルブを購入する代わりに修理できるため、耐用年数が長い。  
• ユーザーの好みに応じて様々な接続方法でパイプに接続。 

スリーピースボールバルブの欠点 

• ワンピースやツーピースのボールバルブに比べて高価。 

3ピースボールバルブのトラブルシューティング 

接続部の漏れ 

• エンドコネクタの位置がずれている。エンドコネクタのアライメントが平行であ ることを確認する。 
• Oリングが損傷しているか、ずれてい るか、Oリングの溝に粒子が入ってい る。バルブのOリングに化学的および物理的な損傷がないか点検し、媒体に適合していることを確認してください。Oリングが損傷している場合は、交換する。溝に異物がある場合は、清掃してください。 
• ボットとナットが緩んでいる。

ステム漏れ 

• ステム O リングが損傷している。Oリングを交換する。O リングがメディアと適合していることを確認する。 
• ステムが折れている。必要に応じてステムを修理または交換する。  

ボールからの漏れ 

• ボールに障害物がある。3 ピースボールバルブが全閉位置に あることを確認する。全閉位置にない場合、ボールポートにゴミが詰まっていないか確認します。障害物を取り除き、バルブを再度取り付けます。 
• ボールが損傷している。ボールを交換する。 

シートからの漏れ 

• シートが損傷している。 
• シートにゴミが詰まっている。シートからゴミを取り除く。シートとメディアの適合性を確認する。 

ハンドルが操作しにくい

• ゴミが詰まっている。ハンドルに固形物が詰まっていないか点検する。異物を取り除く。 
• 壊れた。ハンドルを修理するか、必要に応じて交換する。 

概要 

スリーピース・ボール・バルブは、ボディと2つのエンドキャップの3つの部分から成るバルブである。3つのピースはボルトとナットを使って接続される。非常に強度が高いが、2ピース・ボールバルブのような他のバルブに比べコストが高い。3ピースボールバルブは、その中心にボアを持つボールを採用しています。ボールは流体の開閉を行います。流体はボール穴を通って3ピースボールバルブを通って流れる。

これらのバルブは、流体がボール穴を通過し、パイプが開いていると言われるパイプとボール穴を一直線に並べることによって動作します。3ピースボールバルブは、ハンドルまたはアクチュエーターを90°回転させると閉じます。^o 反時計回りの方向では、ボールは流体の流れをブロックするパイプに垂直になります。スリーピースボールバルブは、医薬品、食品、飲料、発電、灌漑、石油、ガスなどのさまざまな製造業で幅広く使用されています。スリーピースボールバルブを使用する利点は、迅速な操作、洗浄、修理、メンテナンスに適しており、異なるアプリケーションで使用することができ、とりわけ高圧アプリケーションのための強力な材料で作られています。