バルブトリム材質: 13Cr、304、316、ステライト、モネル、インコネル選択ガイド

バルブトリム材質 トリムは流速、圧力降下、腐食、エロージョン、絞り、シールの摩耗に最も直接さらされる部品であることが多いため、工業用バルブの性能にとって重要です。バルブ本体はパイプラインの圧力に適している可能性がありますが、トリムの材質が媒体や使用条件に適合しない場合、バルブが故障する可能性があります。

多くのバルブ注文では、購入者はまず本体の材質 (WCB、CF8M、WC6、WC9、二相ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄など) に注目します。ただし、特にグローブ バルブ、コントロール バルブ、ゲート バルブ、チェック バルブ、ボール バルブ、および高温または腐食性のサービス バルブでは、内部トリムの材質も同様に重要です。

このガイドでは、バルブ トリムの意味、含まれる部品、13Cr、304、316、ステライト、モネル、インコネル、デュプレックス、ハードフェーシングなどの一般的なトリム材料の選択方法、購入者が注文前に確認すべき内容について説明します。

より幅広いバルブ材料の選択については、当社の資料をお読みください。 バルブ材質選定ガイド。シートとシール材の選択については、当社の資料をお読みください。 バルブシート材質ガイド.

バルブトリムとは何ですか?

バルブトリムとは、流れ媒体にさらされ、流れの制御、シール、動作の案内、または耐摩耗に直接関与するバルブの内部部品を指します。正確なトリム部品はバルブのタイプと設計によって異なります。

バルブトリムには次のものが含まれる場合があります。

• ステム
• ディスク
• ボール
• ゲートまたはウェッジ
• プラグ
• シートリング
• コントロールバルブプラグとケージ
• ガイドパーツ
• ブッシング
• 逆止弁ディスク、プレート、ヒンジピン、またはスプリング
• 硬化処理されたシール表面

すべてのバルブが同じトリム定義を使用するわけではありません。たとえば、ボール バルブ トリムにはボールとステムが含まれ、グローブ コントロール バルブ トリムにはプラグ、シート リング、ケージ、ステム、ガイド、および関連する内部部品が含まれます。

バルブボディの材質とバルブトリムの材質

バルブボディの材質とバルブトリムの材質は異なります。本体には圧力がかかり、バルブをパイプラインに接続します。トリムは、バルブ内部の流れ、シール、動作、耐摩耗性、媒体接触を制御します。

バルブトリム材料の選択が重要な理由

バルブ トリムは、多くの場合、バルブ ボディよりも高い流速にさらされます。スロットル整備では、トリムは圧力降下、乱流、フラッシング、キャビテーション、浸食、振動に直面する可能性もあります。遮断バルブの場合、密閉性を維持するために、シール面は摩耗や腐食に耐える必要があります。

間違ったトリム素材を使用すると、次のような問題が発生する可能性があります。

• シート漏れ
• ステム腐食
• ディスクまたはプラグの侵食
• 可動部品間のかじり
• キャビテーション損傷
• 遮断性能の損失
• 不安定なフロー制御
• 短いメンテナンス間隔
• 予期せぬバルブの故障

一般的なバルブトリム材質

13Cr バルブトリム

13Cr ステンレストリムは、一般的な水、油、ガス、蒸気、および産業サービス用の多くの炭素鋼バルブで一般的に使用されています。多くの通常の条件において、普通の炭素鋼トリムよりも優れた耐食性と耐摩耗性を実現します。

13Cr トリムは次の用途に使用できます。

• 一般炭素鋼製ゲートバルブ
• 蒸気またはユーティリティサービス用の玉形弁
• 逆止弁ディスクと弁座
• 石油、ガス、水道サービス
• 中温産業サービス

13Cr トリムは、重度の腐食、海水、強酸、高塩化物使用、または重度のスロットリングに対する万能のソリューションではありません。ステンレス鋼、硬化表面仕上げ、二相鋼、モネル、インコネル、またはその他の特殊な材料が必要になる場合があります。

SS304 バルブトリム

SS304 トリムは一般的なステンレス鋼の耐食性が必要な場合に使用されます。きれいな水、低刺激の化学サービス、食品関連システム、空気、および一般的なステンレスプロセス用途に選択できます。

SS304 トリムは次の用途に適しています。

• きれいな水
• 空気および非腐食性ガス
• マイルドケミカルサービス
• 一般ステンレス加工ライン
• 304 タイプの耐食性が許容される用途

塩化物を含むサービスでは、SS304 トリムを慎重に検討する必要があります。培地に塩化物が含まれている場合、またはプロジェクトで 316 タイプの材料が必要な場合は、SS316 または CF8M 関連のトリムがより適している可能性があります。

SS316 バルブトリム

SS316 SS304よりも優れた耐食性が必要な場合にトリムを選択します。 316 ステンレス鋼に含まれるモリブデンにより、多くの塩化物を含む環境や化学環境での耐性が向上します。

SS316 トリムは次の用途に使用できます。

• 化学処理
• 塩化物を含む水
• 腐食リスクの高い廃水
• 海洋および沿岸用途
• 316 ステンレス鋼バルブアセンブリ
• 本体材質CF8Mを指定した用途

SS316 トリムは、多くの腐食性サービスに対して SS304 よりも強力ですが、すべての重酸、高温塩化物サービス、海水、または攻撃的な化学媒体に対しては十分ではありません。デュプレックス、モネル、インコネル、チタン、PTFE ライニング、またはその他のソリューションが必要になる場合があります。

ステライトハードフェイストリム

ステライト ハードフェーシングは、耐摩耗性、耐浸食性、高温性能、または厳しい使用耐久性が必要とされるバルブのシール面に一般的に使用されます。多くの場合、シート リング、ディスク、プラグ、ウェッジ、または制御バルブのトリム表面に適用されます。

ステライト硬化肉盛は次の用途に選択できます。

• スチームサービス
• 高温サービス
• スロットルサービス
• グローブバルブおよびコントロールバルブ
• メタルシートゲートバルブ
• 深刻な浸食または摩耗状態
• 硬化処理されたシール表面が必要な用途

ステライト トリムは、バルブのタイプ、漏れ要件、圧力降下、温度、媒体の適合性に応じて選択する必要があります。コストと製造の複雑さが増加する可能性がありますが、適切な用途では耐久性を大幅に向上させることができます。

モネルバルブトリム

モネル トリムは、特にニッケル銅合金の性能が必要とされる特定の腐食環境で使用されます。正確な条件に応じて、海水、海洋サービス、フッ化水素酸関連アプリケーション、および選択された化学サービス向けに検討される可能性があります。

モネル トリムは次の点でレビューされる可能性があります。

• マリンサービス
• 海水関連用途
• 厳選された化学処理
• ステンレス鋼では不十分な場合がある腐食サービス
• ニッケル銅合金トリムを必要とする特別なプロジェクト仕様

モネルは名前だけで選んではいけません。購入者は、正確な合金グレード、媒体組成、温度、圧力、プロジェクト要件を確認する必要があります。

インコネルバルブトリム

インコネル トリムは、要求の厳しい高温、腐食性、過酷な使用用途で使用されます。ステンレス鋼、13Cr、または標準合金トリムでは十分な耐腐食性や温度性能を提供できない場合に選択できます。

インコネル トリムは次の用途に検討できます。

• 高温腐食サービス
• 過酷な化学処理
• 高性能コントロールバルブトリム
• 石油とガスの厳しいサービス
• ニッケル基合金の性能が必要な用途
• プロジェクト指定の特殊合金トリム

インコネルは高価なので、使用条件が正当である場合にのみ選択してください。注文前に、材料証明書、PMI、およびプロジェクト仕様要件を確認する必要があります。

両面およびスーパー両面トリム

二相ステンレス鋼および超二相ステンレス鋼のトリムは、海水、海洋、淡水化、塩化物を含む水、および標準のステンレス鋼では不十分な腐食性の工業用途に選択できます。

両面トリムは次の用途に使用できます。

• 海水サービス
• オフショアプラットフォーム
• 淡水化システム
• 塩化物を含むプロセス水
• 耐食性逆止弁内部構造
• 二相ステンレス鋼バルブアセンブリ

正確な両面グレードは、注文書と材料証明書で確認する必要があります。プロジェクトで特定の UNS または ASTM 材料グレードが必要な場合は、「両面トリム」のみを指定しないでください。

硬化処理およびコーティングされたトリム

過酷な用途では、トリム部品に硬化肉盛、コーティング、または表面処理を使用して、耐摩耗性、浸食性、腐食性、または耐かじり性を向上させる場合があります。これには、硬化処理されたシート リング、コーティングされたボール、硬化処理されたプラグ、または特殊なコントロール バルブ トリムが含まれる場合があります。

硬化仕上げまたはコーティングされたトリムは、次の用途に選択できます。

• 研磨剤スラリー
• 高圧降下サービス
• 厳しいスロットリング
• キャビテーションのリスク
• 蒸気侵食
• メタルシートボールバルブ
• 高速流量の制御バルブ

硬化肉盛とコーティングは、一般的な材料名だけでなく、実際の使用条件に応じて選択する必要があります。シートの漏れクラス、加工品質、ラッピング、コーティングの厚さ、接着品質はすべて性能に影響を与える可能性があります。

バルブトリム材質比較表

バルブタイプ別のトリム材質

ゲートバルブトリム材質

ゲート バルブ トリムには、ステム、ウェッジ、シート リング、シール面が含まれる場合があります。一般的なトリム オプションには、媒体と温度に応じて、13Cr、SS304、SS316、ステライト硬化表面処理、モネル、または特殊合金が含まれます。

一般的な炭素鋼ゲートバルブの場合、13Crトリムが一般的です。腐食性のサービスでは、ステンレス鋼、二相鋼、モネル、またはその他の特別なトリムが必要になる場合があります。高温または厳しい遮断サービスの場合は、硬化処理されたシール表面を選択できます。

グローブバルブトリムの材質

グローブ バルブでは、シートやディスク付近で絞り、高速度、圧力低下が発生することがよくあります。浸食やシートの摩耗は遮断や流量制御に直接影響を与える可能性があるため、トリムの材質はグローブ バルブにとって非常に重要です。

一般的なグローブ バルブ トリム オプションには、13Cr、SS304、SS316、ステライト硬化表面処理、および特殊合金が含まれます。蒸気および高温での使用では、ステライト硬化処理トリムとグラファイトパッキンが頻繁に見直されます。

コントロールバルブトリム材質

トリム制御は連続的に流れるため、制御バルブのトリムの選択はより要求が厳しくなります。プラグ、シートリング、ケージ、ガイド、ステムの材質は、圧力降下、キャビテーション、フラッシング、エロージョン、腐食、温度、漏れクラスに応じて選択する必要があります。

厳しいサービスの制御バルブの場合は、ステライト、硬化ステンレス鋼、モネル、インコネル、デュプレックス、または特別なトリム設計が必要になる場合があります。使用条件によっては、アンチキャビテーションや低騒音トリムも必要になる場合があります。

コントロールバルブのオプションについては、購入者は Vcore Valve の製品を確認できます。 コントロールバルブソリューション.

逆止弁トリム材質

逆止弁トリムには、ディスク、プレート、ヒンジ ピン、スプリング、シャフト、シート リングが含まれる場合があります。ポンプ吐出サービスでは、トリムは衝撃、流れの逆転、摩耗、圧力サージに耐える必要があります。腐食性媒体の場合は、すべての接液部を注意深く確認する必要があります。

逆止弁の選択については、当社の製品をお読みください。 工業用逆止弁の選択ガイド.

ボールバルブトリム材質

ボールバルブトリムには、ボール、ステム、シートサポートコンポーネント、および場合によっては金属シール面が含まれる場合があります。一般的なボールの材質には、サービスに応じて SS304、SS316、二相ボール、モネル、インコネル、コーティング ボール、または硬化ボールが含まれます。

金属シートボールバルブの場合、トリム硬度、コーティング、ラッピング、シート材質が重要です。ケミカルソフトシートボールバルブの場合、ボールとステムの耐食性を PTFE、RPTFE、PEEK、またはその他のシート材料とともにチェックする必要があります。

バタフライバルブトリムの材質

バタフライ バルブ トリムには、ディスク、シャフト、シート、シール エッジが含まれる場合があります。一般的なディスクの材質には、コーティングを施したダクタイル鋳鉄、ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、青銅、または特殊合金などがあります。シャフトの材質は腐食と機械的強度をチェックする必要があります。

使用条件に応じて材料をトリムする

上下水道サービス

上水および一般廃水の場合、バルブのタイプに応じて、13Cr、SS304、SS316、コーティングされたダクタイル鋳鉄、またはゴムライニング構造が使用される場合があります。媒体に塩化物、化学薬品、固体が含まれる場合、より強力な耐食性や耐摩耗性が必要となる場合があります。

蒸気・高温サービス

蒸気サービスでは、多くの場合、熱、浸食、シールの摩耗に耐えられるトリム材料が必要です。圧力と温度に応じて、13Cr、ステンレス鋼、ステライト硬化表面仕上げ、グラファイトパッキン、および金属シートが一般的なオプションです。

高温ボディの材質の選択については、当社の製品をお読みください。 WC6 と WC9 のバルブ材質ガイド.

化学処理

化学サービスでは、プロセス流体との優れた適合性が必要です。化学物質の濃度、温度、圧力、腐食のリスクに応じて、SS316、二相、モネル、インコネル、PTFE でライニングされた構造、またはその他の特殊な材料が必要になる場合があります。

ケミカルバルブの選択については、当社の製品をお読みください。 化学処理用工業用バルブガイド.

石油およびガスサービス

石油およびガスのバルブには、圧力、温度、サワーサービス、浸食、砂の含有量、耐火要件に応じて、13Cr、ステンレス鋼、ステライト、モネル、インコネル、またはその他のプロジェクト指定のトリムが必要になる場合があります。

スラリーおよび研磨サービス

スラリーサービスには、摩耗や侵食に耐えられるトリム材料が必要です。硬化仕上げトリム、コーティングトリム、ゴムライニング構造、セラミックオプション、または特殊合金トリムは、粒子サイズ、固形分濃度、速度、圧力に応じて検討される場合があります。

海水および塩化物サービス

海水や塩化物を含むサービスの場合、SS316 は SS304 よりも優れている可能性がありますが、より厳しい条件では二相、超二相、モネル、またはその他の特殊な材料が必要になる場合があります。スプリング、ピン、ステム、ボルト、シートの材質も確認する必要があります。

硬化肉盛、コーティングおよび表面処理

トリム材料の選択はベースメタルだけではありません。多くのバルブでは、表面の状態も同様に重要です。硬化処理されたシール表面は、基材のみよりも優れた耐摩耗性を提供できます。

ハードフェーシングは次の用途に使用できます。

• シートリング
• ゲートまたはウェッジのシール面
• グローブバルブディスク
• コントロールバルブプラグ
• 金属シートボールバルブボール
• 逆止弁ディスク
• 厳しいサービスのトリムコンポーネント

バイヤーは注文する前に硬化肉盛の材質、必要に応じて厚さ、加工品質、ラッピング要件、漏れクラス、検査方法を確認する必要があります。

バルブトリムの材質と漏れクラス

トリムの材質はシール性能に影響しますが、漏れクラスはバルブの設計、シート構造、加工精度、ラッピング品質、アクチュエータの力、差圧、およびテスト基準にも依存します。

ソフトシートは多くの場合、適切なクリーンサービスにおいてより厳密な遮断を提供します。金属シートおよび硬化シートは、高温、摩耗、圧力、または過酷な使用のために選択されますが、購入者は注文する前に漏れクラスを確認する必要があります。

シート素材の選択については、こちらをお読みください。 バルブシート材質ガイド.

バルブトリム材料証明書と PMI

プロジェクトの注文の場合、特にトリムがステンレス鋼、二相鋼、モネル、インコネル、またはその他の特殊合金の場合、バイヤーはトリム部品の材料証明書を要求する場合があります。合金組成を検証するために PMI が必要になる場合もあります。

購入者は以下を確認する必要があります。

• 正確なトリム材料グレード
• トリム材料がデータシートに表示されているかどうか
• MTC が必要なトリム部品はどれですか
• PMIが必要かどうか
• 硬化肉盛材の検証が必要かどうか
• トリム素材が注文書と一致しているかどうか
• トリム素材が媒体や温度に適しているかどうか

ドキュメントの詳細については、次のドキュメントを参照してください。 バルブ証明書と品質文書ガイド.

バルブトリム材料を選択する際のよくある間違い

間違い1：ボディ素材だけを選んでしまう

正しい本体材質がバルブの性能を保証するものではありません。トリムが腐食、浸食、スロットリング、または高速度にさらされると、ボディよりも早く故障する可能性があります。

間違い 2: 厳しいサービスに標準の 13Cr トリムを使用する

13Cr は多くの一般的なサービスに一般的ですが、重度の腐食、塩化物サービス、研磨媒体、または要求の厳しい制御バルブの用途には適さない場合があります。

間違い 3: 圧力損失と速度を無視する

高い圧力降下と高い速度により、侵食、キャビテーション、フラッシング、または振動によってトリム部品が損傷する可能性があります。これは、グローブバルブとコントロールバルブにとって特に重要です。

間違い 4: Stellite が摩耗の問題をすべて解決すると思い込んでいる

ステライト硬化肉盛は多くの摩耗や高温の用途に役立ちますが、媒体、バルブ設計、漏れ要件、製造プロセスに適合する必要があります。

間違い 5: スプリング、ピン、ガイドの材質を無視する

逆止弁や制御弁では、スプリング、ピン、ブッシュ、ガイドなどの小さな内部部品が媒体と適合しないと故障する可能性があります。

間違い6: トリム範囲を確認していない

「トリム」という言葉は、バルブの種類ごとに異なる部品を意味する場合があります。購入者は、トリム材料仕様にどの部品が含まれているかを正確に確認する必要があります。

バルブトリム材質の選び方

見積前に購入者が提供すべき情報

• バルブの種類とサイズ
• バルブ圧力クラス
• 本体材質
• 指定されている場合は必要なトリム材料
• 媒体名と化学成分
• 使用圧力と設計圧力
• 動作温度と設計温度
• スロットリングまたは頻繁な操作が必要かどうか
• バルブ全体の圧力降下
• キャビテーション、フラッシング、エロージョン、スラリーが発生する可能性があるかどうか
• 必要な漏れクラス
• シート材質とガスケット材質の要件
• ハードフェーシングが必要かどうか
• MTC、PMI、または第三者による検査が必要かどうか
• プロジェクト仕様書またはデータシート (入手可能な場合)

関連するバルブ材質ガイド

• バルブ材質選定ガイド — バルブ本体、トリム、シート、シール、ガスケット、およびボルト締め材料の選択のための主要なガイド。
• バルブシート材質ガイド — EPDM、NBR、FKM、PTFE、PEEK、グラファイト、および金属シートの選択について説明します。
• 304 対 316 ステンレス鋼バルブ — CF8 および CF8M を含むステンレス鋼材料の選択について説明します。
• WC6 と WC9 のバルブ材質 — 高温使用向けの合金鋼ボディ材質の選択について説明します。
• コントロールバルブソリューション — 流量調整バルブとプロセス制御バルブの製品と用途の概要。

産業用バイヤー向けの最終推奨事項

バルブ トリムの材質の選択は、細かいこととして扱わないでください。多くの用途において、トリムは最も厳しい流れ、圧力降下、エロージョン、腐食、シール応力を受けます。適切な本体材質を備えたバルブであっても、トリム材質が間違っていると漏れたり、早期に故障したりする可能性があります。

一般的な産業サービスには、媒体に応じて 13Cr、SS304、または SS316 トリムが適している場合があります。蒸気、スロットル、高温、または摩耗サービスの場合は、ステライトまたは硬化仕上げトリムが必要になる場合があります。海水、塩化物、化学薬品、または重度の腐食サービスでは、二相、モネル、インコネル、またはその他の特殊な材料が必要になる場合があります。

ゲートバルブ、グローブバルブ、コントロールバルブ、チェックバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブ、蒸気バルブ、ケミカルバルブ、またはシビアサービスバルブのバルブトリム材料の選択にサポートが必要な場合は、 Vコアバルブ 媒体、圧力、温度、流量状態、漏れ要件、プロジェクト仕様を確認できます。

産業用調達の場合、重要な質問は「バルブ本体の材質は何ですか?」ということだけではありません。より良い質問は、「ステム、ディスク、ボール、プラグ、シートリング、ケージ、スプリング、ハードフェーシング、およびシール表面は、正確な使用条件に適していますか?」ということです。

よくある質問

1. バルブトリム材質とは何ですか?

バルブ トリム材料は、バルブの種類に応じて、ステム、ディスク、ボール、プラグ、ゲート、シート リング、ケージ、ガイド、スプリング、または硬化処理されたシール表面などのバルブ内部部品に使用される材料です。

2. 13Cr トリムは何に使用されますか?

13Cr トリムは、一般的な水、石油、ガス、蒸気、公共事業用の多くの炭素鋼工業用バルブで一般的に使用されています。多くの通常の条件において、普通の炭素鋼トリムよりも優れた耐食性と耐摩耗性を実現します。

3. Stellite トリムはいつ使用する必要がありますか?

ステライト硬化処理トリムは通常、標準のステンレス トリムでは摩耗が早すぎる可能性がある、高温、蒸気、絞り、侵食、摩耗、または過酷な使用用途に選択されます。

4. バルブトリムはバルブシートと同じですか?

いいえ。一部のタイプのバルブではシートがトリムの一部である場合がありますが、トリムにはステム、ディスク、ボール、プラグ、ケージ、ガイド、スプリング、またはその他の内部部品が含まれる場合もあります。購入者はトリム範囲を明確に確認する必要があります。

5. 化学サービスに最適なトリム素材はどれですか?

化学サービスでは、化学物質の種類、濃度、温度、圧力、腐食リスクに応じて、SS316、二相、モネル、インコネル、PTFE 裏地構造、またはその他の特殊な材料が必要になる場合があります。

6. バルブトリム材料には証明書が必要ですか?

プロジェクトの注文または重要なサービスの場合、特にステンレス鋼、二相鋼、モネル、インコネル、または特殊合金トリムが指定されている場合、バイヤーはトリム部品の材料証明書、PMI 検査、またはトレーサビリティを要求する場合があります。