簡単な概要
バタフライバルブは大口径パイプラインの流体制御の中核部品であり、産業界で広く使用されています。この記事では、実際の動作条件下でバタフライ バルブを選択する際の重要な考慮事項を分析し、大口径パイプラインにおけるバタフライ バルブの主な利点を強調し、企業が流体制御システムのパフォーマンスを最適化するための参考情報を提供します。
バタフライバルブとは何ですか?
バタフライバルブというのは、 1/4回転バルブ 回転ディスクを通る流路の断面積を変更することで流体の流れを制御します。ディスクが完全に開いたときの蝶の羽に似ていることからその名前が付けられました。特徴は シンプルな構造、速い開閉速度、便利な設置 DN50 および ABO の大口径パイプラインの高効率流量管理ニーズに特に適しています。ヴェー。
バタフライバルブを選択する際の 5 つの重要な要素
1. パイプサイズはバルブサイズと一致します
- 大口径パイプライン用（通常は DN50以上、または 2 インチ以上）、サイズの偏差による流量損失（局所抵抗の増加など）やシール不良を避けるために、同じ仕様のバタフライ バルブを最初に選択する必要があります。
- バタフライ バルブは、サイズに合わせて設計できるため、大型アプリケーションで大きな利点があります。 DN1000以上 直径の増加により制御精度を大幅に低下させることなく、対照的に、ゲートバルブとボールバルブは、過度に長いバルブステムと重いバルブコアにより、大型モデルでは動作の詰まりが発生しやすくなります。
2. 圧力と温度の互換性
パイプラインの実際の動作条件に基づいて、適切なタイプのバタフライ バルブを選択します。コアパラメータは中間条件と一致する必要があります。
| 動作条件 | 推奨バタフライバルブ型式 | 定格圧力範囲 | 温度範囲 | 適応シナリオの例 |
| 低圧、室温 | 弾性シールバタフライバルブ | PN1.0～PN10 | -10℃～120℃ | 水道管と灌漑システム |
| 高圧・高温 | メタルシールバタフライバルブ | PN16～PN42 | -20℃～400℃ | 石油輸送、蒸気パイプライン |
- 大口径パイプラインには高圧がかかる場合が多いため、長期使用時の漏れを防ぐために、バルブ本体の材質（鋳鋼やステンレス鋼など）やシールの耐熱性、耐圧性を確認することが重要です。
3. バルブ材質の選定
バタフライバルブは材質によって耐久性や耐食性が大きく異なります。大口径パイプラインの場合、媒体の特性と使用環境に基づいてバルブを選択する必要があります。
| 材質の種類 | 主な利点 | 耐食性 | 適応されたシナリオ |
| 鋳鉄 | 低コストかつ高コストパフォーマンス | 貧しい | 低圧、常温、非腐食性媒体（都市下水、灌漑） |
| ステンレス鋼(304/316) | 耐腐食性と高温および低温に対する耐性 | 素晴らしい | 腐食性媒体（化学排水、海水）、高温、高圧のパイプライン |
| ダクタイル鋳鉄 | 鋳鉄に比べて強度が高く、靭性に優れています。 | 中程度 | 大口径低圧配管（給水幹管、空調システム） |
4. 漏水防止のポイント
シール機構はバタフライバルブの漏れ防止性能に直接影響するため、使用条件の優先順位に応じて選択する必要があります。
- 弾性シール （EPDM、NBRゴムなど）：シール性が良く（漏れ量≦0.1％）、低コストなので、低圧、常温での使用に適しています。ただし、ゴムの耐熱温度の上限（通常120℃以下）に注意してください。
- メタルシール: 高温および低温 (-20℃〜400℃) に耐性があり、耐摩耗性があり、高圧、高温、粒子状媒体のシナリオ (石炭粉輸送、高温蒸気パイプライン) に適しており、大口径の工業用パイプラインに最適です。
- PTFEシール：耐食性（耐酸性、耐アルカリ性）とシール性能を兼ね備えており、強力な化学媒体を運ぶパイプラインに適しています。.
5. 操作手順
- 手動操作: ハンドホイールまたはハンドルによって制御され、小径 (DN50 以下) および低周波数スイッチング シナリオ (小型水処理装置のバイパス パイプ) に適しています。
- 電気・空圧操作：大口径パイプライン（DN300以上）、サポートに最適 リモコンと自動調整、PLC システム (無人石油パイプライン ステーションや給水プラント制御システムなど) に接続できるため、人件費が削減され、運用の安全性が向上します。
- 電動バタフライバルブ: 正確な流量調整 (パーセンテージ制御など) と安定した電力供給が必要なシナリオに適しています。
- 空気圧バタフライ バルブ: 停電のリスクが高く (油井現場など)、迅速な切り替え (応答時間 ≤ 5 秒) が必要なシナリオに適しています。）。
大口径パイプラインにおけるバタフライバルブの 6 つの主な利点
1. 小型・軽量で設置スペースを節約
バタフライバルブは構造設計上、同仕様のゲートバルブやボールバルブに比べ体積が1/3～1/2となり、重量も軽くなります（例：DN500バタフライバルブは約80kg、同仕様のゲートバルブは約320kg）。これらは、スペースが限られているシナリオ (地下のパイプ井戸、高密度の機器を備えた化学作業場) に特に適しており、設置面積を 30% 以上削減し、輸送および吊り上げのコストを削減できます。
2. 高速流量制御と高い応答効率
1/4 回転設計を特徴としており、スイッチング時間が短く、迅速な流量調整または緊急媒体遮断が可能であり、次のような大口径パイプラインの「迅速な応答」要件に適しています。
- 水道局における緊急給水規制：弁開度調整は1分以内に完了しなければなりません。
- 石油パイプライン事故による停止: 漏れの拡大を防ぐために、媒体を 10 秒以内に遮断する必要があります。
3. 低コストで優れたコストパフォーマンス。
ゲート バルブやボール バルブと比較して、バタフライ バルブは大口径の用途においてコスト面で大きな利点があります。
- 調達コスト：DN1000バタフライバルブの価格は、同仕様のボールバルブの約50％～60％、ゲートバルブの約40％～50％となります。
- 設置費用：軽量かつシンプルな構造により、吊り上げ設備への投資が削減でき、ゲートバルブと比較して設置時間を30％以上短縮できます。
- メンテナンス費用: コア部品が少なく、故障の可能性が低いため、メンテナンスコストが他のバルブに比べて 20% ～ 40% 低くなります。
4. 多機能互換性、幅広い用途
など、さまざまなメディアに取り上げられます。 液体、気体、スラリー、幅広い圧力（PN1.0〜PN42.0）および温度（-196℃〜600℃）に適しており、多くの業界の大口径パイプラインのニーズに対応します。
- 水処理：原水入口、沈殿槽排水調整；
- 石油とガス: 原油輸送、天然ガスの収集と輸送。
- 化学産業: 酸およびアルカリの溶液および溶剤の輸送。
- HVAC: 大規模な建物の空調用の水および空気システムの流量制御。
5. メンテナンスが簡単で、ダウンタイムが短縮されます。
- 簡単なコンポーネント交換: バルブステムやシールなどのコアコンポーネントは分解が容易で、バルブ全体を分解せずに交換できます。メンテナンス効率はゲートバルブに比べて50％向上します（例：DN600バタフライバルブのシール交換にかかる時間はわずか2時間ですが、ゲートバルブのシール交換には6時間かかります）。
- 日常のメンテナンスが簡単: バルブ本体内の不純物の定期的 (四半期ごと) の洗浄とバルブ ステムの潤滑 (特別なグリースの追加) のみが必要です。複雑な試験設備が不要なため、大口径管路の「長期安定運転」（都市上水道幹線の年間通じた断水供給など）に最適です。
6. 確実なシール性と強力な切断性能。
高品質シール（メタルシールやPTFEシールなど）と組み合わせることで、 漏れゼロを達成できる、シール性能は長期間の使用により徐々に低下します。システムの安全性を確保するため、高リスク媒体（有毒な化学液体、天然ガス輸送）を輸送する大口径パイプラインに特に適しています。
大口径パイプラインにおけるバタフライバルブの一般的な適用シナリオ
| 産業部門 | 応用分野 | バタフライバルブ推奨仕様 | 選定のポイント |
| 水処理場 | 原水入口、沈殿槽排水 | DN500〜DN2000 | ダクタイル鋳鉄材、弾性シール、電動式 |
| 石油とガス | 原油幹線パイプラインと天然ガスの収集・輸送 | DN800~DN1500 | 鋳鋼製バルブ本体、メタルシール、空気圧操作 |
| 化学処理工場 | 酸・アルカリ溶液の配送 | DN300〜DN800 | 316 ステンレス鋼、PTFE シール、電動式 |
| 空調システム | 大型ビル空調用水道管 | DN200〜DN600 | ダクタイル鋳鉄、弾性シール、電気調整 |
よくある質問
- Q：大口径配管の場合、バタフライバルブとゲートバルブのどちらを選択すればよいですか？どちらがより適していますか?
A: バタフライ バルブが推奨されます。バタフライ バルブは小型、低コスト、メンテナンスが容易なため、大口径パイプラインの流量制御要件に適しています。ゲートバルブは優れたシール性を備えていますが、大型で高価であるため、小径の高圧用途に適しています。
- Q: DN300 大口径パイプラインのバタフライ バルブの材質は何ですか?
A: 媒体に応じて選択する必要があります。
- 市の水道と空調設備: ダクタイル鋳鉄 (低コスト、強度は要件を満たしています)。
- 腐食性化学媒体 (塩酸、海水など): 316 ステンレス鋼 (耐食性)。
- 高温蒸気パイプライン：鋳鋼（耐熱性、耐圧性）。
- Q: 大口径バタフライバルブに漏れがある場合はどうすればよいですか?どうすれば修正できますか?
A: 解決策には 3 つのステップが必要です。
① シールを点検します。弾性シールが劣化している場合は、同じタイプの EPDM/PTFE シールと交換します。金属シールが摩耗している場合は、シール面を研磨するか、シールペアを交換してください。
② 取り付け精度を確認します。不均一なシール力を避けるために、バルブ本体がパイプラインと同軸であることを確認します (偏差 ≤ 0.5 mm)。
③ 操作方法の確認：範囲を超えた操作（低圧シールバタフライバルブを高圧で使用するなど）は避けてください。
- Q：大口径パイプラインの場合、電動バタフライバルブと空気圧バタフライバルブのどちらを選択すればよいですか？
A: シナリオの優先順位に従って選択します。
- 停電のリスクが高く、迅速な切り替えが必要: 空気圧バタフライ バルブ (圧縮空気によって駆動され、電源は不要)。
- 正確な流量調整と安定した電源供給が必要: 電動バタフライバルブ (0 ～ 10V 信号調整をサポート、精度 ±1%)。
