ASME クラス 600 サービスにラグ バタフライ バルブをほとんど推奨しない理由

ラグバタフライバルブは、コンパクト、軽量、取り付けが便利なため人気があります。バルブ本体の周りのネジ付きラグにより​​、各パイプライン フランジを個別にボルトで固定できるため、メンテナンスが簡素化され、特定のバルブがデッドエンド サービスに対応している場合に、配管の片側を取り外すことができます。

これらの利点は、HVAC、防火、給水システム、および一般的な産業パイプラインにおいて貴重です。しかし、プロジェクトの仕様が次のようなものになると、 ASME クラス 600、選択質問が変わります。エンジニアはもはや、便利なボディ スタイルだけを選択することはありません。完全な圧力境界、フランジ界面、本体とラグの強度、シャフト、ディスク、シート、ボルト締め、アクチュエータのトルク、配管負荷を 1 つのシステムとして評価する必要があります。

 

1. ラグバタフライバルブの接続方法

ラグバタフライバルブは、本体の周囲に突起したラグを備えています。パイプラインのフランジ ボルトは、通常のウェハ配置のようにバルブ アセンブリを完全に貫通するのではなく、両側からラグに係合します。この独立したボルト締めが、ラグ バルブがメンテナンスやデッドエンド用途に魅力的な理由の 1 つです。

中圧サービスでは、コンパクトな配置が非常に実用的です。たとえば、多くの弾性シート付きバタフライ バルブは、水道、HVAC、防火、および一般ユーティリティ システムでうまく使用されています。 Vコアの ゴムライニングバタフライバルブ たとえば、範囲は、クラス 600 サービスではなく、PN10、PN16、およびクラス 150 アプリケーションに重点を置いています。

ただし、クラス 600 では、ラグ接続は明示的に検証する必要がある工学的特徴になります。ねじのかみ合い、ラグ部分の厚さ、本体の材質、フランジのボルト締め、ガスケットの荷重、外部配管の荷重がすべて重要です。クラス 600 銘板は、結果として生じる負荷を考慮して設計されていない接続設計を補償することはできません。

2. クラス 600 が機械的荷重ケースを変更する理由

圧力は、圧力とその圧力が作用する有効面積に応じて直接増加します。加圧配管システムでは、軸方向の圧力推力は主に配管、フランジ、アンカー、サポート、および接続された機器を通じて伝わります。バルブ接続は、その境界面にかかる荷重を安全に伝達する必要があります。

このため、クラス 600 バルブは、実質的により要求の厳しい組み合わせに耐える必要があると言ったほうが正確です。 内圧、フランジ荷重、配管反力、熱膨張、振動、操作トルク 圧力だけで単に「ラグバルブが引き離される」と言うよりもです。

DN150 / NPS 6 プロジェクトの場合、これらの影響はすでに十分に大きいため、Vcore は通常、ラグ本体ソリューションをデフォルトとして扱う前に接続スタイルを検討します。バルブがデッドエンド絶縁を目的としている場合、バルブが加圧されたままの下流側フランジが 1 つ取り外される可能性があるため、要件はさらに重要になります。

何を確認する必要がありますか?

• 指定された圧力および温度における本体およびラグの応力。
• 最小ねじ山のかみ合いと許容ボルト荷重。
• 実際の ASME フランジの穴あけおよび留め具との互換性。
• 片側サービスが必要な場合の行き止まり圧力定格。
• 許容外部配管荷重とモーメント。
• 差圧下でのシャフトとディスクの強度。
• 必要な操作トルクと着座トルク。
• ボディ、シート、シール材の圧力と温度のディレーティング。

エンジニアリング断面図: ねじ付きラグ、ボルト、ディスク、シャフト、シート、および圧力/負荷経路を示すクラス 600 フランジ間のラグ バタフライ バルブ。

3. バタフライバルブのコンパクトな設計は利点ですが、限界もあります

エンジニアがバタフライ バルブを選択する理由の 1 つは、その優れたパッケージング効率です。 1/4 回転ディスクは、多くのゲート バルブやグローブ バルブの設計よりもはるかに短く軽量なアセンブリで隔離または制御を実現します。このため、バタフライバルブは、重量、設置スペース、作動速度が重要となる場合に特に魅力的です。

これは、バタフライバルブが高圧に対応できないという意味ではありません。これは、圧力、温度、およびサービスの厳しさが増加するにつれて、通常、設計が単純な同心円状の弾性シートバルブから、 ダブルオフセットバタフライバルブ または トリプルオフセットバタフライバルブ 耐圧ボディ、より強力なシャフト、より適切なシーリングシステムを備えています。

DN50 ～ DN300 範囲のコンパクト ラグ バルブの場合、Vcore は一般に、低圧および中圧プロジェクトにおいて経済性とメンテナンス性が最も優れているケースを認識しています。したがって、DN150 バルブがクラス 600 で指定されている場合、同じ従来のラグ構造が維持されるべきであると単純に想定するわけではありません。まずバルブのアーキテクチャ全体を再検討します。

4. クラス 600 でダブル フランジ構造が好まれる理由

ダブルフランジバタフライバルブは、本体の両側に一体のフランジが組み込まれています。要求の厳しい設置の場合、これによりバルブとパイプライン間のインターフェイスがより充実し、位置合わせと設置の剛性が向上します。これは、バルブが堅牢で独立してサポートされるパイプライン コンポーネントとして動作することが期待されるプロジェクトではよく知られた配置でもあります。

Vcore は、安定した設置が重要な産業用途ですでに二重フランジ構造を使用しています。私たちのを参照してください 油圧式ダブルフランジバタフライバルブ。私たちの フランジ付きバタフライバルブのサイズガイド また、接続の剛性やより大型またはより要求の厳しい配管システムが優先される場合に、ダブル フランジ設計が一般的に検討される理由についても説明しています。

重要な点は、考えられるすべての設計において、二重フランジ構造が自動的に強度を高めるということではありません。エンジニアリング上の利点は、メーカーがコンパクトなネジ付きラグ接続に依存せずに、堅牢な圧力保持本体とフランジのインターフェースをより自由に設計できることです。実際の適合性は、設計計算、圧力温度定格、およびテストによって実証する必要があります。

5. 高圧でのソフトシートとメタルシートの比較

ソフトシートのバタフライバルブは、弾性シートまたはポリマーシートが比較的低いシートトルクで非常にしっかりした遮断を提供できるため、人気があります。 EPDM、NBR、PTFE、強化 PTFE はすべて正当な用途に使用できますが、許容圧力温度エンベロープと、押出、クリープ、摩耗、化学攻撃に対する耐性を尊重する必要があります。

要求の厳しいクラス 600 プロジェクトの場合、Vcore は通常、従来のソフト シートをデフォルトとして扱いません。高性能エンジニアリングポリマーシートは、特定のメーカーやサービスには有効かもしれませんが、厳しい圧力、温度、浸食性の流れ、または長期の隔離義務に対しては、通常、 金属シートのダブルオフセットまたはトリプルオフセット設計.

トリプル オフセット バルブは、その形状によりシール面間の摩擦が最小限に抑えられるため、高圧と高温または重要な隔離を組み合わせたプロジェクトに特に関連します。 Vcore を参照 トリプルオフセットバタフライバルブ 全体的なデザインコンセプトについて。

比較図: 従来のソフトシートラグバタフライバルブとダブルフランジメタルシートオフセットバタフライバルブ。

6. 現実的な選択例: DN150、ASME クラス 600

ASME クラス 600 の DN150 バタフライ バルブを要求している顧客を考えてみましょう。元の要求が従来のラグのソフトシート バタフライ バルブである場合、Vcore は通常、より高い圧力クラスで同じ構造を引用する前に停止します。

通常、最初に推奨するのは以下を評価することです。

• ダブルフランジボディ より堅牢なパイプライン接続を実現します。
• ダブルオフセットまたはトリプルオフセットジオメトリ 温度、漏れ要件、およびサイクルデューティによって異なります。
• メタルシールシステム 過酷な高圧・高温用途に。
• 計算されたトルクに基づいてサイズ設定されたギア オペレータまたはアクチュエータ単に呼び径だけで選ぶものではありません。
• API 609 / ASME 要件および API 598 テスト 確認された設計およびプロジェクト仕様に適用されるもの。
• 製造前に媒体、動作温度、設計温度、差圧、流れ方向を完全にレビューします。

このアプローチでは、元のラグ設計よりも重くて高価なバルブが作成される可能性がありますが、クラス 600 での優先事項は最小本体重量ではありません。検証済みの圧力境界、安定した設置、信頼性の高い絶縁、および許容可能な耐用年数です。

7. しかし、ラグバタフライバルブは実際にクラス 600 になれるのでしょうか?

はい。 この区別は重要です。評判の高いメーカーは、全圧デッドエンドサービスに適した設計を含む、ASME クラス 600 に準拠した高性能ラグバタフライバルブを提供しています。したがって、ラグ接続自体がクラス 600 に決して耐えられないと言うのは技術的には正しくありません。

実際のルールは異なります。 決してボディスタイルだけからクラス 600 の能力を推測しないでください。 ラグバルブは、必要なサービスに対して正確なシリーズ、サイズ、本体材質、シート構成、圧力温度定格、ボルト締め配置、デッドエンド定格が文書化されている場合にのみ選択してください。

8. ラグバタフライバルブの依然として魅力的な点

低圧および中圧システムの場合、ラグバタフライバルブは明らかな実用上の利点を保持します。本体はコンパクトで、取り付けは簡​​単で、バルブが適切なデッドエンド定格を備えている場合、独立したボルト締めにより下流のメンテナンスが容易になります。

一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• 防火および防火水配管。
• HVAC 冷水および凝縮水システム。
• 冷却水の循環。
• 一般的な工業用水およびユーティリティパイプライン。
• 適切な材料を使用した厳選された海洋および海水システム。
• 指定された圧力温度エンベロープがバルブの文書化された定格内にあるプロセス隔離。

これらのサービスでは、ラグ本体のコンパクトな設置面積とメンテナンスの利便性が、ダブル フランジ バルブの追加質量よりも価値がある場合があります。

屋外産業用途: 高圧プロセスパイプラインに設置されるダブルフランジ金属シートバタフライバルブ。

9. クラス 600 海水サービスには圧力のアップグレード以上のものが必要

海水により、別の腐食の問題が発生します。機械的にクラス 600 に適したバルブであっても、接液部の材料、隙間、留め具、排水の詳細が適切に選択されていない場合は、早期に故障する可能性があります。

海水プロジェクトの場合、316/CF8M ステンレス鋼が耐食性の出発点と考えられることがよくありますが、そうすべきではありません。 そうではない 普遍的に十分なものとして扱われます。暖かい海水、高濃度の塩化物、停滞した隙間、および長時間の暴露は、316 ステンレス鋼に孔食や隙間腐食を引き起こす可能性があります。温度、塩化物レベル、速度、設計寿命に応じて、二相ステンレス鋼または超二相ステンレス鋼、ニッケルアルミニウム青銅または高合金材料がより適切な場合があります。

316 + ステライト 6 はどうですか?

選択されたシール面または摩耗面に Stellite 6 硬化表面処理を施した 316 ステンレス鋼ディスクは、一部の設計で耐食性、硬度、耐摩耗性の有用な組み合わせを提供します。ただし、ステライト硬化肉盛材は、汎用の海水腐食解決策として使用するのではなく、実際のシール、かじり、浸食、摩耗の要件を考慮して選択する必要があります。完全な材料の組み合わせ、ガルバニック適合性、およびプロジェクトの腐食仕様はまだ検討する必要があります。

高圧海水バタフライ バルブの場合、Vcore は通常、少なくとも本体、ディスク、シャフト、シート/シール リング、ハードフェーシング、ファスナー、パッキン、ガスケット、およびコーティング システムを個別に確認します。

10. 海洋施設における排水と水の捕捉は重要

排水は見落としがちです。屋外、海洋および半海洋の配管では、本体の空洞、フランジの境界面、アクチュエータのブラケット、および外部の凹部の周囲に海水や洗浄水が溜まる可能性があります。主要な接液コンポーネントにステンレス鋼が使用されている場合でも、塩化物を多く含む水が停滞すると、局所的な腐食が促進される可能性があります。

したがって、設置では不必要な水溜まりを避ける必要があります。バルブと配管の配置に応じて、排水設備、方向、外部コーティング、密閉ファスナーの詳細、および検査アクセスは、試運転後ではなく設計時に考慮する必要があります。

エンジニアリング スケッチ: 金属シート、316/二重接液部、および排水に関する考慮事項を示す、海水サービス用のクラス 600 ダブル フランジ オフセット バタフライ バルブ。

11. ラグ対ダブルフランジバタフライバルブの Vcore 選択ロジック

12. クラス 600 バタフライ バルブの RFQ チェックリスト

メーカーにクラス 600 バタフライ バルブの見積もりを依頼する前に、圧力クラスだけではなく実際の構造を選択するのに十分な情報を提供してください。

• 呼び径：DN/NPS。
• 圧力クラスと設計圧力。
• 動作温度と設計温度。
• 媒体、該当する場合は海水化学を含む。
• 必要なボディ スタイル: ラグ、ウエハース、またはダブル フランジ。
• オフセット設計: 同心円、ダブル オフセット、またはトリプル オフセット。
• ボディ、ディスク、シャフト、シール材。
• ソフトシートまたはメタルシートで漏れ性能が必要な場合。
• 必要な流れの方向と差圧。
• デッドエンドサービス要件。
• 手動ギアボックス、空気圧、電気または油圧操作。
• フランジ標準および対面要件。
• 該当する場合、耐火性、一時的排出、NACE、または海洋要件。
• 設計、テスト、検査の基準。
• 必要な一般図、MTR、圧力テスト記録、およびコンプライアンス文書。

結論

ラグバタフライバルブは、そのコンパクトな構造と独立したフランジボルト締めがサービスに適合する場合、優れたバルブです。その利点は、HVAC、消火、水道、ユーティリティおよび中圧産業システムにおいて特に明らかです。

ただし、クラス 600 の場合、Vcore では、従来のラグまたはソフトシート バタフライ バルブを使用して、単に圧力指定を高めることはお勧めしません。通常、接続、ボディ剛性、オフセット形状、シャフト、シート、アクチュエータトルク、配管荷重、材質を再評価します。隔離を要求する場合、 ダブルフランジ、金属シート付きダブルオフセットまたはトリプルオフセットバタフライバルブ 多くの場合、これが私たちの好ましい出発点です。

クラス 600 ラグのバタフライ バルブは、目的に合わせて設計され、完全に文書化された高性能製品である場合には、依然として有効なソリューションとなります。したがって、最終的な選択は、すべてのラグバルブが弱い、またはすべての二重フランジバルブが自動的に適しているという包括的な仮定に基づいてではなく、メーカーの正確な圧力温度およびデッドエンド定格に基づいて決定する必要があります。

クラス 600 バタフライ バルブ プロジェクトを評価している場合は、サイズ、媒体、温度、圧力、フランジ規格、材料要件、操作方法を Vcore に送信してください。 お問い合わせページ。お見積もり前に、ラグ、ダブルフランジ、ダブルオフセット、トリプルオフセットの構成を比較することができます。

よくある質問

ラグバタフライバルブは ASME クラス 600 の評価を受けることができますか?

はい。専用設計の高性能トリプル オフセット ラグ バタフライ バルブは、クラス 600 で入手できます。正確なサイズ、材質、シート構成、温度範囲、デッドエンド定格は、メーカーの文書化されたシリーズ データから確認する必要があります。

Vcore がクラス 600 にダブル フランジ構造を推奨することが多いのはなぜですか?

カスタマイズされた過酷なサービスプロジェクトの場合、二重フランジ構造により堅牢なパイプラインインターフェイスが提供され、より重い圧力を含む本体の設計の自由度が高まります。接続の剛性、金属シーリング、長期的な機械的安定性が優先される場合、これは控えめな出発点となります。

ソフトシート バタフライ バルブはすべてのクラス 600 サービスには適していませんか?

いいえ、高圧バルブ用に設計された高性能ポリマーシートが存在します。ただし、シートの圧力と温度の制限、押出抵抗、化学的適合性、およびサイクル負荷を検証する必要があります。金属固定オフセット設計は、多くの場合、過酷な高圧/高温または重要な隔離サービスに好まれます。

海水バタフライバルブには316ステンレス鋼で十分ですか?

いつもではありません。 316/CF8M は有用な出発材料ですが、塩化物濃度、温度、よどみ、隙間、設計寿命を考慮すると、二相、超二相、ニッケルアルミニウム青銅、またはその他の合金が正当化される場合があります。材料の選択は、実際の海水条件とプロジェクトの腐食仕様に従う必要があります。

クラス600バタフライバルブを注文する前に確認すべきことは何ですか?

サイズ、圧力と温度、媒体、接続スタイル、オフセット形状、材料、シートシステム、差圧、流れ方向、行き止まり要件、アクチュエーター、フランジ規格、テスト、および必要なプロジェクト文書を確認します。