（概要説明）日常生活で大口径のグローブバルブを使用するユーザーの中。
日常生活で大径玉形弁を使用するユーザーの中には、蒸気や高圧水などの比較的圧力差の大きい媒体中で大径玉形弁を使用した場合に閉まりにくいという問題がよく報告される。大口径のストップバルブを日常的に使用するユーザーの中には、蒸気や高圧水などの比較的圧力差の大きな媒体中で使用した場合に、大口径のストップバルブが閉まりにくいという問題がよく報告される。無理に閉めると必ず漏れが発生し、閉めるのが困難になります。この問題の原因は、バルブの構造設計と人間の限界レベルの出力トルクの欠如にあります。
大口径バルブの開閉困難の原因分析
体格にもよりますが、平均的な成人の究極の水平出力は 60 ～ 90kg です。
一般に、遮断弁の流れ方向は、ローイン、ハイアウトとなるように設計されている。人がバルブを閉じるとき、人体はハンドルを水平に押してバルブディスクを下方に動かし、閉じます。現時点では、次の 3 つの力の組み合わせを克服する必要があります。
1) 軸方向推力 Fa;
２）パッキンとバルブステムＦｂとの間の摩擦。
3) バルブステムとバルブコア間の接触摩擦 Fc
モーメントの合計は ∑M=(Fa+Fb+Fc)R
出口径が大きくなるほど、軸方向の推力が大きくなることがわかります。閉状態に近い場合、軸方向推力は管網の実圧力にほぼ近くなります（P1-P2≒P1、P2=0より）
例えば、DN200ストップバルブを10barの蒸気管に使用した場合、1品目のみで軸方向の押圧力Fa=10×πr2=3140kgが閉まり、閉止に必要な水平周方向力は正常な人体の水平周方向出力に近くなります。力の限界なので、このような状況で一人でバルブを完全に閉めるのは非常に困難です。
もちろん、一部の工場では、このようなバルブを逆方向に取り付けることで閉まりにくい問題は解決されると提案していますが、閉じた後に開きにくいという問題が発生しています。
大口径グローブバルブが内部漏れを起こしやすい原因の解析
大口径のストップバルブは一般にボイラー出口、主副シリンダー、蒸気主管などに使用されます。これらの位置には次のような問題があります。
1) 一般にボイラー出口の圧力差は比較的大きいため、蒸気流量も多くなり、シール面の侵食や損傷も大きくなります。また、ボイラーの燃焼効率が100%にならないため、ボイラー出口の蒸気に水分が多くなり、キャビテーションやバルブシール面のキャビテーション損傷が発生しやすくなります。
２）ボイラーの出口付近とサブシリンダーの遮断弁の場合、ボイラーから出たばかりの蒸気は断続的な過熱現象があるため、ボイラー水軟化処理があまり良くないと飽和の過程で酸の一部が析出する場合が多い。アルカリ物質はシール面に腐食や侵食を引き起こします。一部の結晶性物質もバルブのシール面に付着して結晶化し、バルブがしっかりと密閉できなくなる可能性があります。
3) シリンダの入口・出口バルブは、製造上の都合等によりバルブ後の蒸気量が多い場合と少ない場合があるため、流量が大きく変化するとフラッシングやキャビテーション等の現象が発生しやすくなります。バルブのシール面は、エロージョンやキャビテーションなどの有害な影響を引き起こします。
４）一般に、大口径のパイプラインを開くとき、パイプラインを予熱する必要があり、予熱プロセスでは一般に、パイプラインがゆっくりと均一にある程度まで加熱されるように、通過する蒸気の流量が少なく、パイプラインの急激な膨張を避けるためにストップバルブを全開にすることができます。加熱による過度の膨張は、接続部分の一部を損傷します。ただし、このプロセスでは、バルブの開口部が非常に小さいことが多く、通常の使用による影響よりもはるかに大きな浸食速度が発生し、バルブのシール面の耐用年数が大幅に短縮されます。
大口径グローブバルブの開閉困難を解決
1) まず、プランジャーバルブとパッキンバルブの摩擦抵抗を避け、切り替えを容易にするために、ベローズ開閉バルブを選択することをお勧めします。
2) バルブコアとシートは、ステライト超硬合金などの耐浸食性と摩耗特性に優れた材料で作られていなければなりません。
3) 開口部が小さいため、耐用年数とシール効果に影響を与える過度の浸食を避けるために、二重バルブフラップ構造を採用することをお勧めします。閉めると必ず漏れがあることが分かり、閉めるのが困難です。この問題の原因は、バルブの構造設計と人間の限界レベルの出力トルクの欠如にあります。
大口径バルブの開閉困難の原因分析
体格にもよりますが、平均的な成人の究極の水平出力は 60 ～ 90kg です。
一般に、遮断弁の流れ方向は、ローイン、ハイアウトとなるように設計されている。人がバルブを閉じるとき、人体はハンドルを水平に押してバルブディスクを下方に動かし、閉じます。現時点では、次の 3 つの力の組み合わせを克服する必要があります。
1) 軸方向推力 Fa;
２）パッキンとバルブステムＦｂとの間の摩擦。
3) バルブステムとバルブコア間の接触摩擦 Fc
モーメントの合計は ∑M=(Fa+Fb+Fc)R
出口径が大きくなるほど、軸方向の推力が大きくなることがわかります。閉状態に近い場合、軸方向推力は管網の実圧力にほぼ近くなります（P1-P2≒P1、P2=0より）
例えば、DN200ストップバルブを10barの蒸気管に使用した場合、1品目のみで軸方向の押圧力Fa=10×πr2=3140kgが閉まり、閉止に必要な水平周方向力は正常な人体の水平周方向出力に近くなります。力の限界なので、このような状況で一人でバルブを完全に閉めるのは非常に困難です。
もちろん、一部の工場では、このようなバルブを逆方向に取り付けることで閉まりにくい問題は解決されると提案していますが、閉じた後に開きにくいという問題が発生しています。
大口径グローブバルブが内部漏れを起こしやすい原因の解析
大口径のストップバルブは一般にボイラー出口、主副シリンダー、蒸気主管などに使用されます。これらの位置には次のような問題があります。
1) 一般にボイラー出口の圧力差は比較的大きいため、蒸気流量も多くなり、シール面の侵食や損傷も大きくなります。また、ボイラーの燃焼効率が100%にならないため、ボイラー出口の蒸気に水分が多くなり、キャビテーションやバルブシール面のキャビテーション損傷が発生しやすくなります。
２）ボイラーの出口付近とサブシリンダーの遮断弁の場合、ボイラーから出たばかりの蒸気は断続的な過熱現象があるため、ボイラー水軟化処理があまり良くないと飽和の過程で酸の一部が析出する場合が多い。アルカリ物質はシール面に腐食や侵食を引き起こします。一部の結晶性物質もバルブのシール面に付着して結晶化し、バルブがしっかりと密閉できなくなる可能性があります。
3) シリンダの入口・出口バルブは、製造上の都合等によりバルブ後の蒸気量が多い場合と少ない場合があるため、流量が大きく変化するとフラッシングやキャビテーション等の現象が発生しやすくなります。バルブのシール面は、エロージョンやキャビテーションなどの有害な影響を引き起こします。
４）一般に、大口径のパイプラインを開くとき、パイプラインを予熱する必要があり、予熱プロセスでは一般に、パイプラインがゆっくりと均一にある程度まで加熱されるように、通過する蒸気の流量が少なく、パイプラインの急激な膨張を避けるためにストップバルブを全開にすることができます。加熱による過度の膨張は、接続部分の一部を損傷します。ただし、このプロセスでは、バルブの開口部が非常に小さいことが多く、通常の使用による影響よりもはるかに大きな浸食速度が発生し、バルブのシール面の耐用年数が大幅に短縮されます。
大口径グローブバルブの開閉困難を解決
1) まず、プランジャーバルブとパッキンバルブの摩擦抵抗を避け、切り替えを容易にするために、ベローズ開閉バルブを選択することをお勧めします。
2) バルブコアとシートは、ステライト超硬合金などの耐浸食性と摩耗特性に優れた材料で作られていなければなりません。
3) 開口部が小さいため、耐用年数とシール効果に影響を与える過度の浸食を避けるために、二重バルブフラップ構造を採用することをお勧めします。
投稿時間: 2020-11-10 00:00:00