궤도 밸브

궤도 밸브란 무엇인가요?

궤도 밸브는 볼 밸브의 일종입니다. 궤도 밸브는 씰 마찰을 제거하는 틸트 앤 턴 메커니즘을 사용합니다. 씰 마찰은 다음과 같은 밸브에서 고장의 주요 원인입니다. 볼 밸브, 게이트 밸브 그리고 플러그 밸브. 이 밸브는 대부분 금속으로 만들어진 강력한 씰을 사용하여 까다롭고 거친 조건에서 작동하는 능력을 향상시킵니다. 궤도 밸브는 계량기 격리, 유량 라인, 바이패스 및 차단, 건조기 전환, 비상 차단, 제품 분리, 배출 및 흡입 격리에 사용하기에 적합합니다. 궤도 밸브는 가스, 석유, 석유화학 및 기타 산업과 같은 여러 산업에서 사용됩니다.

그림: 궤도 밸브

궤도 밸브의 작동 

궤도 밸브는 스위치 및 틸트 작동으로 설계되어 볼 밸브의 주요 마모 원인인 씰 마찰을 방지합니다. 닫힌 위치에 있으면 궤도 밸브 코어가 시트에 자동으로 고정됩니다. 이 위치에 있을 때 밸브는 포지티브 차단을 강화합니다. 밸브가 열리기 시작하면 코어가 시트에서 멀리 기울어져 라인 흐름이 코어 표면 주위를 균일하게 통과할 수 있습니다. 이는 기존 볼 밸브, 플러그 및 게이트 밸브의 시트에 고르지 않은 마모를 유발하는 국부적인 고속 유체 흐름을 제거하는 데 도움이 됩니다. 다음으로 코어가 회전하여 개방 위치를 완성합니다. 닫고 열 때마다 씰이 마찰되지 않아 낮은 토크와 간단한 밸브 작동은 물론 오래 지속되고 안정적인 밸브 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 궤도 밸브를 닫을 때 핸드휠을 돌리면 스템이 내려가기 시작합니다. 스템에는 고정 가이드 핀에 작용하는 정밀 홈이 있어 코어와 스템이 회전합니다. 핸드휠을 계속 돌리면 스템과 코어가 회전하여 90도 회전합니다.^o 코어가 시트에 닿지 않고 회전합니다. 휠의 마지막 회전은 스템을 기계적으로 쐐기로 고정합니다. 이렇게 하면 코어가 시트에 단단히 밀착되어 유체 흐름을 차단하는 데 도움이 됩니다.

그림: 궤도 볼 밸브의 작동

궤도 밸브의 종류 

수동 궤도 밸브 

수동 궤도 밸브는 수동 액추에이터를 사용하여 유체 흐름을 제어하는 밸브입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 밸브는 외부의 동력이 필요하지 않고 핸드휠 메커니즘을 사용하여 유량 제어를 향상시킵니다. 이 밸브의 메커니즘에는 밸브 작동자가 가하는 입력 토크에 비해 출력 토크를 향상시키는 일련의 기어가 있습니다. 수동 궤도 밸브는 저렴하고 안정적이며 전기나 공압과 같은 외부 전원이 필요하지 않다는 장점이 있습니다. 이 밸브는 독립형이며 동일한 핸드휠을 사용하여 열고 닫기 때문에 작업자가 기술적 문제나 오류의 원인을 쉽게 파악할 수 있습니다. 그러나 수동 궤도 밸브는 자동화할 수 없으므로 항상 수동으로 제어해야 합니다. 즉, 작업자가 밸브의 원활한 작동을 제어하고 확인할 수 있어야 합니다. 

그림: 토크를 가하기 위한 핸드휠이 있는 수동 궤도 밸브

공압 궤도 밸브 

공압식 오빗 밸브는 가압 공기를 사용하여 오빗 밸브를 작동하는 밸브입니다. 이 밸브는 밸브 스템에 부착된 다이어프램 또는 피스톤에 가해지는 공기의 힘을 사용하여 작동합니다. 수동 궤도 밸브와 달리 공압식 궤도 밸브는 완전 자동화 또는 반자동화가 가능합니다. 공압식 궤도 밸브는 단순한 설계와 신뢰성으로 인해 궤도 밸브 유형 중 가장 일반적인 밸브입니다. 공압식 궤도 밸브의 장점은 저렴한 비용, 낮은 화재 위험, 쉬운 작동, 간단하고 안정적인 설계입니다. 그러나 이 밸브는 저속에서는 성능이 떨어집니다. 

그림: 공압 궤도 밸브

전기 궤도 밸브 

전동 궤도 밸브는 전기를 사용하여 작동하는 밸브입니다. 이 밸브는 전기 모터를 사용하여 전기 에너지를 밸브 작동(개폐)에 적합한 기계 에너지로 변환합니다. 전동 궤도 밸브는 자동, 반자동 또는 수동으로 개폐할 수 있기 때문에 다용도로 사용할 수 있습니다. 전동 궤도 밸브에서 모터는 양방향으로 작동할 수 있습니다. 이는 기어를 사용하여 밸브 스템을 구동하는 데 도움이 됩니다. 전동 궤도 밸브의 장점은 유체나 가압 공기가 필요하지 않고 고강도 애플리케이션에 매우 높은 토크를 생성할 수 있다는 것입니다. 그러나 이 밸브는 수동 및 공압식 궤도 밸브에 비해 가격이 매우 비쌉니다. 또한 전동 궤도 밸브는 화재 위험이 있고 전력 손실에 취약합니다.

그림: 전기 궤도 밸브

유압 궤도 밸브 

유압 궤도 밸브는 압력을 받는 유체를 사용하여 유체 흐름을 제어하는 밸브입니다. 이 밸브에 사용되는 유압 유체는 오일 또는 물입니다. 유체의 압력으로 인해 피스톤이 움직여 유체 흐름을 제어합니다. 유압 궤도 밸브는 자동화 또는 반자동으로 작동할 수 있습니다. 유압식 궤도 밸브는 같은 크기의 공압식 궤도 밸브에 비해 더 강력한 것으로 알려져 있습니다. 이 밸브는 유체를 정밀하게 제어할 수 있으며 유체 비압축성으로 인해 에너지 손실이 거의 없습니다. 그러나 유압식 궤도 밸브는 유체 흐름을 향상시키기 위해 외부 유압 펌프가 필요합니다. 또한 이러한 밸브는 유압유가 누출되어 쉽게 화재를 일으킬 수 있습니다. 

궤도 밸브의 특징 

오빗 밸브는 씰링 표면 사이에 마찰이 없습니다.

이 밸브는 대부분의 볼 밸브, 플러그 밸브 및 게이트 밸브에서 시트 마모의 주요 원인인 씰의 마모를 제거하는 틸트-턴 작동 방식을 채택하고 있습니다. 

주입식 포장 

서비스 유지보수 중에 스템 패킹용 재료를 패킹 피팅을 통해 주입하여 비산 방출을 완벽하게 제어할 수 있습니다. 

싱글 시트 디자인 

궤도 밸브 제조업체는 이 밸브를 양방향으로 고정된 단일 시트로 설계합니다. 이렇게 하면 밸브 씰 사이에 압력이 갇힐 가능성을 줄일 수 있습니다. 

긴 서비스 수명 

궤도 밸브의 제조는 플랜트 가동 중단 및 소유 비용을 절감하는 성능 이점을 강화하는 설계를 채택하여 문제가 되는 밸브를 제거하는 데 도움이 되었습니다. 

궤도 밸브는 최적의 흐름을 향상시킵니다. 

궤도 밸브의 포트 또는 전체 포트 개구부를 줄이면 유량 계수가 높아집니다. 따라서 펌프 효율이 향상되고 침식 문제가 줄어듭니다. 

상단 입력 디자인 

궤도 밸브는 수리, 인라인 검사 및 감압 후 유지보수 작업을 간소화하는 데 도움이 되는 상단 입구 설계를 채택하고 있습니다. 

궤도 밸브는 이중 스템 가이드를 사용합니다. 

이 밸브는 단단한 스템 슬롯과 강력한 가이드 핀으로 만들어져 밸브 스템의 회전 및 리프트 동작을 제어합니다.

자가 청소

코어가 회전하기 전에 시트에서 기울어지면 즉시 코어 표면 주위로 원형 흐름이 발생합니다. 유체 흐름은 고속의 국부적인 침식 흐름 없이 시트에서 이물질을 씻어냅니다. 

작동하려면 낮은 토크가 필요합니다. 

궤도 밸브 제조업체는 낮은 토크로 쉽게 회전할 수 있도록 씰 마찰 없이 작동하도록 설계합니다. 

마모에 강한 궤도 밸브

오빗 밸브는 표면이 광택 처리된 하드코어 소재로 제작되어 열악한 환경에서도 씰 무결성을 잃지 않고 작동할 수 있습니다. 

궤도 밸브의 구성 요소 

궤도 밸브는 아래 그림과 같이 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다. 이러한 구성 요소 중 일부는 아래에서 설명합니다.

밸브 본체

밸브 본체는 궤도 밸브의 외부 케이싱입니다. 궤도 밸브의 내부 구성 요소를 수용하는 데 사용됩니다. 밸브 본체는 흐르는 유체와 관련된 높은 압력을 견딜 수 있도록 튼튼해야 합니다. 밸브 본체를 만드는 데 사용되는 재료로는 스테인리스 스틸, 황동, 탄소강 등이 있습니다.

 보닛 

이것은 밸브 본체를 덮는 데 사용되는 궤도 밸브의 구성 요소입니다. 이 부품은 너트와 볼트를 사용하거나 나사를 사용하여 밸브 본체에 연결됩니다. 궤도 밸브를 설치할 때 내부 부품을 밸브 본체에 넣은 다음 보닛을 본체에 연결합니다. 

Stem 

스템은 강철과 같은 금속 재질로 만들어진 튼튼한 부품입니다. 스템은 외부 제어 메커니즘을 밸브의 내부 메커니즘에 연결하는 데 사용됩니다. 간단히 말해 스템은 궤도 밸브와 액추에이터를 연결합니다. 

포장 

패킹은 액체가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 스템 주위를 밀봉하는 것입니다.

액추에이터 

궤도 밸브의 액추에이터는 밸브를 열거나 닫는 동력원입니다. 액추에이터는 수동, 공압, 전기 또는 유압식일 수 있습니다. 

화재 방지 개스킷

특히 석유와 같은 인화성 제품에서 밸브를 사용할 때 화재로부터 밸브를 보호하는 데 사용되는 개스킷입니다. 개스킷은 흑연과 같은 화재 방지 재료로 만들어집니다. 

베어링

베어링은 낮은 작동 토크를 향상시키고 마모를 줄이면서 하중으로부터 궤도 밸브의 샤프트를 지지하는 데 사용됩니다. 베어링은 부품의 내부 무게와 내부 압력을 견딜 수 있도록 스테인리스 스틸과 같은 튼튼한 재질로 만들어집니다. 

그림: 궤도 밸브의 구성 요소

궤도 밸브를 선택/구매할 때 고려해야 할 사항은 무엇인가요? 

압력 등급 

궤도 밸브 제조업체는 다양한 수준의 압력을 처리할 수 있도록 다양한 강도의 밸브를 제작합니다. 따라서 궤도 밸브를 선택할 때는 먼저 밸브가 얼마나 많은 압력에 노출될지 알아야 합니다. 이는 매체의 압력에 따라 결정할 수 있습니다. 유체 압력 강도가 밸브의 강도보다 높으면 궤도 밸브가 손상되거나 밸브 작업자가 부상을 입을 수 있습니다. 

온도 범위

궤도 밸브는 광범위한 압력에서 작동할 수 있습니다. 그러나 궤도 밸브 제조업체는 특정 작동 온도 범위로 밸브를 설계합니다. 궤도 밸브를 구매하기 전에 매체의 최소 및 최대 온도를 아는 것이 매우 중요합니다. 온도가 높으면 밸브가 손상될 수 있습니다. 매우 낮은 온도는 밸브의 동결을 유발할 수 있습니다. 

궤도 밸브의 전원 공급원 

궤도 밸브의 개폐에는 밸브를 닫거나 열기 위한 회전 효과를 제공하기 위해 약간의 동력이 필요합니다. 전원에 따라 사용할 액추에이터가 결정됩니다. 따라서 수동(수작업), 전기, 공압 또는 유압 액추에이터 중 사용 가능한 동력을 기준으로 궤도 밸브를 선택하세요. 

환경 조건 

밸브가 고온/저온 및 부식성 매체와 같이 작동에 영향을 줄 수 있는 조건에 노출될 수 있는 경우입니다. 뜨거운 환경에서는 밸브가 손상되거나 석유와 같은 인화성 제품에서 작동하는 경우 화재가 발생할 수 있습니다. 매우 낮은 온도는 동결을 일으킬 수 있습니다. 부식성 물질은 나사, 너트, 볼트 등 밸브의 외부 부품을 손상시켜 밸브 본체를 약화시킬 수 있습니다. 

무게 및 지지대 

궤도 밸브의 무게와 지지대를 고려하는 것이 중요합니다. 일부 밸브는 매우 무거워서 다른 통통한 구성 요소에 많은 압력을 가하여 결국 파손될 수 있습니다. 

밸브의 크기 

밸브의 크기를 아는 것은 다른 플럼핑 구성 요소에 쉽게 맞을 수 있는 궤도 밸브를 구입하는 데 도움이 되므로 중요합니다. 또한 궤도 밸브가 배관 시스템의 다른 구성 요소에 부딪히지 않도록 하거나 배관 시스템을 변경할 필요가 없도록 할 수 있습니다. 

궤도 밸브의 응용 분야 

• 내화성 개스킷을 사용하기 때문에 석유 제품 관리에 사용됩니다. 
• 이 밸브는 화학 산업에서 사용됩니다. 
• 깨끗한 물 공급. 
• 석유 및 가스 생산. 
• 점성이 있는 유체에서 작업하세요. 
• 제약 산업. 
• 두더지 체 건조기. 

궤도 밸브의 장점 

• 좌석 마찰이 없습니다. 
• 이 밸브는 단순한 디자인을 채택하여 수리가 쉽습니다. 
• 누출이 없어 낭비와 환경 오염을 줄입니다. 
• 부식에 강합니다. 
• 뜨겁거나 열을 전달하는 유체. 
• 비상 종료. 
• 이 밸브는 수리를 위한 인라인 검사에 대한 접근성을 향상시키는 상단 입구 설계를 채택하고 있습니다. 
• 마모에 강합니다. 
• 고객의 선호도에 따라 다양한 액추에이터를 사용하여 작동합니다. 
• 자가 청소. 
• 이 밸브의 작동 온도는 -104°C에서 427°C까지 광범위합니다.

궤도 밸브의 단점 

• 다른 밸브에 비해 가격이 비쌉니다. 
• 석유 산업에서 사용되는 것과 같이 환경에 치명적인 피해를 입히지 않도록 제조업체의 지침에 따라 작업해야 하는 중요한 애플리케이션. 

궤도 밸브 문제 해결 

구조적 파손 

• 손잡이가 파손되었습니다. 움직임이 멈추거나 외부 충격으로 인한 것일 수 있습니다. 문제의 원인을 파악하고 수정하세요. 
• 줄기가 부러졌습니다. 외부 충격이나 움직임이 멈췄기 때문일 수 있습니다. 정지된 움직임 해결 기준과 충격 고장의 원인을 확인하세요. 
• 끝단 연결이 끊어졌습니다. 정렬이 잘못되었거나 외부 충격으로 인한 것일 수 있습니다. 시스템 정렬이 완벽한지 확인하세요. 

본체가 고장났습니다.

• 시스템 정렬 불량. 시스템이 올바르게 정렬되었는지 확인합니다. 
• 내부 압력 초과. 내부 압력이 궤도 밸브 제조업체에서 권장하는 수준인지 확인하세요.
• 화학적 공격. 궤도 밸브에 작용하는 화학 물질이 밸브의 내부 재료와 호환되는지 확인하여 밸브에 대한 공격을 방지하세요. 

밸브를 닫거나 열기가 어려움 

• 내부 장애물, 입자 또는 침전물이 쌓인 경우. 궤도 밸브를 제거하여 이물질, 고체 또는 솔벤트 시멘트 침전물이 있는지 확인합니다. 이러한 물질을 청소하고 밸브를 다시 설치하세요. 

내부 누출 

• 열 손상. 이로 인해 궤도 밸브가 왜곡될 수 있습니다. 궤도 밸브의 작동 온도 범위와 시스템 설계에서 발생하는 외부 열원을 확인하세요. 

궤도 밸브가 차단되지 않음

• 회전 방향이 잘못되었습니다. 제조업체의 지침에 따라 밸브를 닫는 방향을 확인하세요. 
• 자동화에 결함이 있습니다. 자동 궤도 밸브의 경우 액추에이터 결함 때문일 수 있습니다. 반자동 밸브인 경우 수동 시스템을 사용하여 밸브를 차단하세요. 그렇지 않으면 기술 전문가에게 액추에이터에 대한 작업을 요청하세요. 

요약 

오빗 밸브는 틸트 앤 턴 개폐 메커니즘을 사용하는 밸브입니다. 이 밸브는 게이트 밸브, 플러그 밸브 및 볼 밸브와 같은 밸브의 주요 고장 원인인 씰 마찰을 제거하는 메커니즘을 사용하기 때문에 다른 밸브에 비해 매우 유리합니다. 궤도 밸브 제조업체는 마모성 및 부식성 물질에 강한 재질로 밸브를 설계합니다.

이러한 밸브는 사용되는 액추에이터 유형에 따라 수동 궤도 밸브, 공압 궤도 밸브, 유압 궤도 밸브 및 전기 궤도 밸브로 분류할 수 있습니다. 궤도 밸브 제조업체는 궤도 밸브에 공통된 설계 원칙을 적용하므로 이러한 밸브는 동일한 작동 원리와 특징을 갖습니다. 궤도 밸브의 특징은 단일 시트 설계, 시트 표면 사이의 마찰이 없고, 자체 청소, 상단 입구 설계, 마찰, 마모 및 내마모성이 없기 때문에 낮은 토크 작동입니다. 이러한 특징은 볼 밸브, 게이트 밸브, 플러그 밸브와 같은 다른 기존 밸브에 비해 궤도 밸브의 장점을 제공합니다.

이러한 밸브는 석유 및 가스, 석유, 화학, 상수도 등 다양한 산업에서 사용됩니다. 그러나 이러한 밸브는 뛰어난 기능과 장점을 가지고 있음에도 불구하고 제조 및 구매 비용이 많이 듭니다.