1. 概要
フローティング vs トラニオンボールバルブ パイプライン設計において重要な比較です。どちらも家族に属していますが、 工業用ボールバルブ、内部構造、圧力の取り扱い、作動トルクが大きく異なります。このガイドでは、 Vコアバルブ では、実際のエンジニアリングの違い、理想的な用途、およびバルブ システムへの過剰な支出や仕様不足を避けるための実際的な選択のヒントについて説明します。
2. 冒頭のシナリオ: 高くつく見落とし
「コストを節約するためにフローティング ボール バルブを選択しましたが、アクチュエーターが故障してしまいました。」
6 か月間高圧下に置かれた後、過剰なトルクによりアクチュエータが損傷しました。根本的な原因は？最初からトラニオン取付型を採用すべきでした。
3. ユーザーの問題点
問題点 1: 構造上の混乱
多くの購入者は、違いはサイズに関するものであり、内部負荷分散ではないと考えています。
問題点 2: トルクの過小評価
不適切なバルブの選択は、高い作動トルクとアクチュエータの過負荷につながります。
問題点 3: 仕様の過大または過小
プロジェクトによっては、フローティング バルブで十分な場合にトラニオン バルブに過剰な費用を費やすこともありますが、その逆のプロジェクトもあります。
4. 解決策と推奨事項
解決策 1: バルブのタイプを圧力クラスに合わせる
フローティング設計は低圧から中圧に適しています。トラニオン設計は高圧下でも優れています。
解決策 2: 長期運用を検討する
操作トルクが低いほど、アクチュエータとシートの寿命が長くなります。
解決策 3: 経験豊富なメーカーに相談する
で Vコアバルブの場合、選択はデータシートだけではなく、使用圧力、DN サイズ、サイクル頻度に基づいて行われます。
5. フローティングボールバルブとは何ですか?
A フローティングボールバルブ 機械的に固定されていないボールが特徴です。圧力がかかると、ボールはわずかに下流側に「浮き」、シートに押し付けられてシールが形成されます。
主な特徴:
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シンプルな構造
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コスト効率の高い設計
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シールはライン圧力に依存します
代表的な用途:
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給水システム
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HVAC パイプライン
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一般産業サービス
フローティングボールバルブは以下の用途に広く使用されています。 小径から中径 中程度の圧力定格。
6. トラニオン型ボールバルブとは何ですか?
A トラニオンボールバルブ ボールは上部と下部のトラニオンによって機械的に固定されています。ボールの代わりにシートが動き、摩擦とトルクが軽減されます。
主な特徴:
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固定ボール設計
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作動トルクの低減
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高圧、大口径に最適
代表的な用途:
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石油とガスのパイプライン
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石油化学プラント
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高圧送電線
7. フローティングボールバルブとトラニオンボールバルブの構造比較
| 特徴 | フローティングボールバルブ | トラニオンボールバルブ |
|---|---|---|
| ボールサポート | フリーフローティング | トラニオンで固定 |
| 作動トルク | 圧力下ではより高い | 一貫して低い |
| 圧力能力 | 低から中程度 | 中程度から非常に高い |
| バルブサイズ範囲 | 中小規模の DN | 中～大規模の DN |
| シートデザイン | ソフトシート優勢 | スプリング式シート |
| コスト | 下位 | より高い |
8. ケーススタディと実践例
ケース 1: 都市水道システム
DN80 フローティングボールバルブ 最小限のコストで低圧で信頼性の高い遮断を実現しました。
事例 2: 天然ガスパイプライン
DN400 トラニオンボールバルブ 操作トルクを 40% 以上削減し、アクチュエータの寿命を延ばします。
9. エンジニアリングデータと性能分析
テストでは、大型フローティングボールバルブの作動トルクが圧力とともに指数関数的に増加することが示されています。対照的に、 トラニオンボールバルブ 固定ボール設計により安定したトルクレベルを維持します。
ハイサイクル運転の場合、トラニオン設計によりシートの摩耗とステムの応力が大幅に軽減されます。
10. 市場動向と業界の洞察
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需要の高まり トラニオンボールバルブ LNGおよび水素パイプラインにおける
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金属固定デザインの使用の増加
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自動化に適した低トルクバルブをより重視
エネルギー移行プロジェクトでは、先進的なボールバルブ技術の採用が加速しています。
11. スタイルと使用方法の推奨事項
を選択してください フローティングボールバルブ もし:
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圧力は中程度です
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予算は限られている
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バルブサイズが小さい
を選択してください トラニオンボールバルブ もし:
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圧力が高い
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DN サイズが標準制限を超えています
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自動化された操作が必要です
経験則: トルク計算に疑問がある場合は、トラニオンを使用してください。
12. 結論
フローティング ボール バルブとトラニオン ボール バルブの違いは表面的なものではなく、安全性、コスト、信頼性に直接影響します。適切な設計を選択すると、スムーズな動作と長い耐用年数が保証されます。
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13. よくある質問
Q1: トラニオンボールバルブは常に優れているのですか?
いいえ、高圧で大きなサイズの場合には適していますが、小さなシステムには不要です。
Q2: フローティングボールバルブはなぜトルクが大きいのですか?
圧力がかかるとボールがシートに直接押し付けられるからです。
Q3: トラニオンボールバルブは高価ですか?
はい、構造が複雑でコンポーネントが追加されているためです。
Q4: フローティングボールバルブは自動化できますか?
はい、ただしアクチュエータのサイジングではより高いトルクを考慮する必要があります。
Q5: どのバルブが長持ちしますか?
トラニオン型ボールバルブは通常、シートとステムの寿命が長くなります。
Q6: Vcore Valve は両方のタイプを製造していますか?
はい、カスタマイズされた材料と圧力クラスを使用できます。
参考文献
-
API仕様6D – パイプラインおよび配管バルブ
アメリカ石油協会。
フローティングボールバルブおよびトラニオンボールバルブの設計、試験、および応用をカバーする権威ある規格。 -
ISO 17292:2017 – 石油、石油化学および関連産業向けの金属製ボールバルブ
国際標準化機構。
工業用ボールバルブの構造および性能要件を定義します。 -
ASME B16.34 – バルブ – フランジ付き、ネジ付き、溶接端
アメリカ機械学会。
圧力温度定格および材料選択の参考として広く使用されています。 -
エンジニアリングツールボックス – ボールバルブ
バルブの種類、動作原理、圧力の挙動に関する包括的なエンジニアリングリファレンス。 -
バルブ ワールド マガジン – フローティングボールバルブとトラニオンボールバルブの設計上の考慮事項
トルク、シール機構、ライフサイクルコストの比較に関する業界に焦点を当てた分析。 -
フローサーブ技術ハンドブック – ボールバルブエンジニアリングの基礎
ボールバルブの設計、トルク計算、アプリケーションシナリオに関する実践的な洞察。 -
Crane Co. テクニカルペーパー – 高圧パイプラインシステム用のバルブの選択
大口径高圧パイプラインにトラニオン形ボールバルブが好まれる理由を説明します。 -
Vcore バルブ エンジニアリング ノート
石油とガス、水処理、産業パイプラインにわたる実際のプロジェクト データに基づく社内の製造およびアプリケーションの経験。
