冬季のシャットダウン、コールドスタート、屋外での動作が信頼性の問題になる前に、バルブの凍結を防止します。バルブが凍結すると、流れの停止、本体の亀裂、シートの損傷、アクチュエータのロック、圧力の閉じ込め、または危険な動作状態が生じる可能性があります。寒冷地での操作では、バルブを暖かく保つことだけが目的ではありません。このシステムは、液体の停滞、結露、風への曝露、断熱ギャップ、ヒートトレース範囲、メンテナンスアクセス、および起動手順も制御する必要があります。
寒冷地での使用でバルブが凍結する理由
通常、液体が低流量領域に閉じ込められたままになり、周囲の温度が媒体の凝固点を下回ると、バルブが凍結します。バルブが屋外、喫水の近く、デッドレグ、断続的なサービスライン上、または夜間に停止されるシステムに設置されている場合、リスクは増加します。
水道が最もわかりやすい例ですが、湿った空気、凝縮水、スラリー水、冷却水、消火用水、排水ライン、および水分を含むプロセス流体でも凍結の問題が発生する可能性があります。メインパイプが保護されていても、バルブボンネット、パッキンエリア、ドレンプラグ、キャビティ、フランジギャップが露出する場合があります。
より広範なメンテナンス計画を立てるには、凍結防止と次の機能を比較してください。 工業用バルブのメンテナンス方法 最初の寒波が来る前に冬のチェックリストを作成しましょう。
バルブの凍結を防ぐ9つの最良の方法
1. バルブ本体と隣接するパイプを絶縁します。
断熱材は、バルブ本体、ボンネット、フランジ、およびバルブ周囲の短いパイプ部分を覆う必要があります。フランジ接合部やボンネットを露出したままにしておくと、コールド スポットが発生する可能性があります。屋外の湿気、風、機械的損傷に適した断熱材を使用してください。
2. 重要なラインには電熱トレースを使用する
電気ヒートトレースは、バルブが凍結条件下でも動作可能な状態を維持する必要がある場合に役立ちます。トレース ケーブルは、必要な熱出力、電圧、危険区域の分類、および制御方法に応じて選択する必要があります。
3. 継続的に使用しない排水ライン
凍結時にラインが停止する場合は、完全に水を抜きます。閉じたバルブ内に小さな水が溜まると膨張して本体に亀裂が入ったり、シートが損傷したりする可能性があります。
4. デッドレッグとローポイントを避ける
デッドレッグと低いポイントに液体が溜まります。ラインを再設計できない場合は、ドレンポイント、フラッシング接続、ヒートトレース、または凍結状態になる前に閉じ込められた液体を除去するメンテナンス手順を追加します。
5. 低温用の材質とシールの選択
低温により一部のエラストマーが硬くなり、シールの柔軟性が低下することがあります。最低周囲温度とプロセス温度に対して、ボディ材質、トリム材質、ステムパッキン、シート材質をチェックしてください。物質的な思考については、 バルブ材質選定ガイド.
6. アクチュエーター、ポジショナー、アクセサリーの保護
バルブ本体が凍結する前にアクチュエーターが故障する可能性があります。空気圧ラインに湿気がたまり、ポジショナーが氷結し、リミットスイッチの信頼性が低下する可能性があります。計器の空気は乾燥し、保護されている必要があります。
7. 適切なプロセス条件にスチームジャケットを使用する
スチーム ジャケットは、粘性の高いサービスや凍結しやすいサービスの温度を維持できます。適切な蒸気の供給、凝縮水の除去、圧力制御が必要です。
8. コールドスタート動作手順の確認
凍結したバルブを過度のアクチュエータトルクで無理に開かないでください。運転前にバルブを安全に温め、圧力状態を確認し、ラインが氷で閉塞していないか確認してください。
9.冬の前後の点検
冬になる前に、断熱材の損傷、カバーの欠落、ヒートトレースの不良、断熱材の濡れ、ジャンクションボックスの緩み、ドレンの亀裂、パッキンの漏れを検査してください。冬が終わったら、ボディの亀裂、シートの損傷、アクチュエーターの磨耗を検査してください。
寒冷地バルブ保護チェックリスト
| チェック項目 | なぜそれが重要なのか |
|---|---|
| 断熱被覆率 | ボディ、ボンネット、フランジ周辺の局所的なコールドスポットを防止します。 |
| ヒートトレースの連続性 | ケーブルに電力が供給され、正しく制御されていることを確認します |
| 排水および通気ポイント | 低い箇所や空洞から閉じ込められた液体を除去します |
| シートとシールの材質 | 低温でもシールの柔軟性を維持 |
| アクチュエータアクセサリ | エアライン、スイッチ、ポジショナーの凍結を防止 |
よくある間違い
最もよくある間違いは、バルブ本体を露出させたまま、パイプのみを断熱することです。もう 1 つの間違いは、ヒート トレースをストレート パイプ経路に取り付けているが、バルブ ボンネットの手前で停止していることです。購入者はまた、湿った断熱材を過小評価しています。断熱材が水を吸収すると、断熱性能が低下し、腐食のリスクが高まります。
圧力機器および配管プロジェクトの場合は、所有者の仕様および該当する規定に照らして冬季保護を確認する必要があります。有用な標準の出発点は次のとおりです。 ASME コードと規格最終的な設計はプロジェクトと地域の要件に従う必要があります。
凍結損傷したバルブを交換する時期
本体に亀裂が入っている、シートが歪んでいる、ステムが曲がっている、ディスクが自由に動かない、または解凍して点検しても漏れが続く場合は、バルブを交換してください。交換計画については、こちらをご覧ください。 バルブ交換の警告サイン.
よくある質問
バルブの凍結を防ぐ最善の方法は何ですか?
最適な方法はサービスの重要度によって異なります。通常、重要なバルブでは、断熱、ヒートトレース、排水、および適切な寒冷地での動作が組み合わされます。
絶縁だけでバルブの凍結を防ぐことができますか?
断熱材は熱の損失を遅らせますが、水の滞留や長時間の停止には不十分な場合があります。ヒートトレースや排水も必要になる場合があります。
凍結したバルブを強制的に開けるべきでしょうか?
いいえ、凍結したバルブを無理に動かすと、ステム、シート、アクチュエーター、または本体が損傷する可能性があります。バルブを操作する前に、バルブを温めて点検してください。
作動バルブには特別な冬季保護が必要ですか?
はい。アクチュエーター、エアライン、ポジショナー、スイッチは湿気、氷、低温障害から保護する必要があります。
凍結の危険性が最も高いバルブはどれですか?
屋外バルブ、低流量バルブ、デッドレッグバルブ、水道用バルブ、および断続的なライン上のバルブは、より高いリスクにさらされています。
