高圧工業用ボールバルブ｜ステンレス鋼製、耐火性、漏れゼロ、化学・石油化学用途向け

I. 概要

TIANYUは、大手産業用バルブメーカーであり、産業と貿易を統合した企業です。高性能産業用バルブの研究開発、製造、販売を専門としており、8,500平方メートルに及ぶ最先端の製造施設と5つの効率的な生産ラインを有しています。 高圧工業用ボールバルブ 厳しい化学および石油化学環境において卓越した性能を発揮するように設計されており、 ステンレス鋼構造, 耐火設計, 漏れゼロのシーリング技術API、ASME、ISO、CE規格に準拠したこのバルブは、重要な流体処理プロセスにおいて、信頼性の高い流量制御、安全性の向上、および長期耐久性を保証します。高圧（クラス2500/PN420まで）、腐食性、可燃性媒体に対応するように設計されており、化学処理、石油精製、石油化学製品製造における最も厳しい運用上の課題を解決します。

II. 製品概要

A. 定義とコア機能

B. 主要な設計基準と認証

• 設計基準: API 6D、ASME B16.34、ISO 17292、DIN 3357、GB/T 12237
• 防火認証API 607、ISO 10497（耐火性試験済み）
• 材料規格：ASTM A182、A351、A240; EN 10088
• 圧力-温度定格: ASME B16.34、API 598
• 品質管理ISO 9001、CE、EAC、MSS-SP-25

  これらの認証は、バルブの構造的完全性、耐火性、および漏れのない性能を検証し、業界規制および顧客の品質要件への準拠を保証するものです。

C. 主な用途

• 化学工業反応容器、蒸留塔、移送パイプラインにおける腐食性酸、アルカリ、溶剤、および有毒媒体の取り扱い
• 石油化学工業精製プロセス、原油輸送、天然ガス処理、LPG貯蔵システム
• 石油とガス高圧パイプライン、坑口制御、および海洋プラットフォーム
• 発電高圧蒸気システム、ボイラー給水、薬品注入ライン
• 医薬品および食品加工耐腐食性と気密性が求められる衛生グレード用途向け　天宇バルブ
• 水処理：海水淡水化プラント、高圧逆浸透システム、薬品注入ライン　天宇バルブ

III．構造設計と構成要素

A. バルブ本体

• 材料耐食性に優れたプレミアムステンレス鋼（304/CF8、316/CF8M、316L/CF3M）、二相ステンレス鋼（2205、2507）、ニッケル基合金（ハステロイ、インコネル）を採用。鍛造構造により鋳造欠陥（気孔、砂穴）を排除し、クラス2500（420バール）までの圧力下でも高い信頼性を確保します。
• デザインの特徴:
  • 圧力損失を最小限に抑えるためのフルボアまたは縮小ボアのオプション
  • 高応力箇所（フランジ接続部、ステム穴）の壁厚を強化
  • 配管を確実に統合するための一体型フランジ接続（ANSI B16.5、DIN 2501）
  • バルブ本体内の過圧蓄積を防ぐための圧力逃がしキャビティ設計

B. ボールとステムの組み立て

• 玉精密機械加工された中実または中空の球状部品で、最適なシート接触を実現するために、シール面は研磨仕上げ（Ra ≤ 0.8 μm）されています。ステンレス鋼製のボールには、耐摩耗性と耐腐食性を高めるために、硬質クロムまたはステライトコーティングが施されています。
• ステム高圧下でもステムからの漏れを防ぐ多重シールシステムを備えた、吹き出し防止設計。高強度ステンレス鋼（AISI 316、4140）製で、静電気放電防止接地により可燃性媒体での静電気を放散します。ステムはスプラインまたはピンジョイントを介してボールに接続され、動作中のトルク伝達を確実にします。

C．シーリングシステム（ゼロリーク技術）

• プライマリシール:
  • ソフトシート：PTFE、PEEK、またはバイトン製で、常温から中温（-40℃～260℃）に対応し、優れた耐薬品性と低摩擦性を備えています。
  • 金属製シート：高温（最高550℃）および高圧用途向けに、ステンレス鋼、ステライト、またはタングステンカーバイド面を持つシートを採用し、軟質シールが破損した場合でも金属同士のシールを保証します。
• 二次シール:
  • ステムシール：圧力サイクル下でのステムからの漏れを防ぐため、3重パッキン構造（グラファイト、PTFE、スプリング式リップシール）を採用しています。
  • 本体ガスケット：フランジ接合部のシール用、API 601規格に準拠した、らせん状に巻かれたグラファイトまたは金属製のガスケット。
• シール性能: 漏洩率 ≤ 1×10⁻⁹ mbar·L/s (気密性)、API 598 のゼロ漏洩要件を満たしています。

D. 耐火設計

• 二重シールバックアップ火災が発生した場合、柔らかいシートは溶け、ボールとシートの間の金属同士の硬いシールが作動して、壊滅的な漏水を防ぎます。
• 帯電防止システム導電性のバネとベアリングがステム、ボール、バルブ本体を接続し、静電気を接地することで可燃性蒸気の火花点火を防ぎます。
• 高温耐性: 火災にさらされるすべての部品（本体、ステム、シール）は、耐火性材料で構成されており、850℃までの温度で構造的完全性を維持します。
• 圧力除去装置一体型キャビティ圧力リリーフ機構により、火災時に閉じ込められた媒体の熱膨張によるバルブ本体の破裂を防ぎます。

E. 作動オプション

• 手動操作レバーまたはギア式操作部（高トルク、大型バルブ用）で、全開/全閉のために90°回転します。
• 空気圧駆動：精密な流量制御と遠隔操作のためのポジショナー付き複動式またはスプリングリターン式アクチュエータ。
• 電動作動: 危険区域向けの防爆型電動アクチュエータ (Ex d IIB T4)、電動90°回転およびリミットスイッチ付き、Tianyu Valves。
• 油圧作動：極めて高いトルク要件に対応する高圧油圧アクチュエータ（クラス2500、DN300以上）。
  

IV．主要性能仕様

A. 耐圧性能

• クラスの評価クラス150（PN16）からクラス2500（PN420）まで
• 最大使用圧力周囲温度で420バール（6000 PSI）
• 圧力試験：定格圧力の1.5倍での静水圧シェル試験、定格圧力の1.1倍でのシート漏れ試験（API 598）

B. 温度範囲

• 標準範囲: -40°C ～ +550°C (-40°F ～ +1022°F)
• 極低温サービス拡張ボンネット設計により、-196℃（液体窒素）まで対応可能
• 高温サービス金属シートとグラファイトシール部品を使用した場合、最高550℃まで対応可能。

C. サイズ範囲

• NPS: 1/2インチ～48インチ (DN15～DN1200)
• 接続タイプフランジ接続（ANSI B16.5、DIN 2501）、突合せ溶接（ASME B16.25）、ソケット溶接、ねじ込み接続（NPT/BSP）

D. 流れの特性

• 流量係数 (Cv): フルボア設計により、最大のCv値（例：DN100：Cv = 400）が得られ、圧力損失とエネルギー消費が最小限に抑えられます。
• 流れ方向設置の柔軟性を高める双方向フロー機能。
• ターンダウン率: 変調用途における精密な流量制御のために、最大100:1の比率を実現。

E. 材料適合性

• 酸塩酸、硫酸、硝酸（低濃度用には316L）
• アルカリス: 水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
• 溶剤メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエン
• 石油化学製品原油、ガソリン、ディーゼル油、天然ガス、LPG
• 水: 脱イオン水、汽水、海水（海洋環境向け二相ステンレス鋼）Tianyu Valves

V．材料選定と耐食性

A. ボディおよびトリム材

• ステンレス鋼304/CF8汎用的な耐腐食性を持ち、弱酸、水、食品用途に適しています。
• ステンレス鋼316/CF8M塩化物イオンおよび硫黄化合物に対する耐性が向上しており、化学プロセスや石油化学プロセスに最適です。
• ステンレス鋼316L/CF3M316の低炭素変種で、溶接部品の粒界腐食を防止する。
• 二相ステンレス鋼（2205/2507）塩化物濃度が高い環境（海洋、海水淡水化など）において、高い強度と優れた孔食および隙間腐食耐性を発揮します。
• ニッケル基合金（ハステロイC-276、インコネル625）極端な化学プロセスにおける、深刻な腐食（高濃度酸、酸化性媒体）に対する優れた耐性。

B. 腐食防止技術

• パッシベーションステンレス鋼部品は、化学的不動態化処理によって保護的な酸化クロム層を形成し、耐食性を向上させます。
• コーティング: 外部表面には、大気腐食や化学物質の飛沫から保護する溶融結合エポキシ（FBE）またはPTFEコーティングが施されています。
• ハードフェーシングボールおよびシートのシール面にステライトまたは炭化タングステンコーティングを施すことで、耐摩耗性を向上させ、高圧サイクルにおける焼き付きを防止します。

VI．漏洩ゼロおよび耐火性能の検証

A. 漏れゼロテスト

• シート漏れテスト窒素または水を用いて定格圧力の1.1倍で実施。漏洩率≤1×10⁻⁹ mbar·L/s（API 598ゼロ漏洩基準）。
• ステム漏れテスト定格圧力まで加圧済み。石鹸泡試験またはヘリウム質量分析計による試験で、漏洩は検出されませんでした。
• 身体関節漏れテストフランジと本体のシール接合部を定格圧力の1.5倍で試験したところ、漏れは確認されなかった。

B．防火試験（API 607）

• 試験条件: 定格圧力の50%の内部圧力を維持した状態で、750℃～850℃の炎に30分間さらされる。
• パフォーマンス基準:
  • 火災発生中、外部への漏洩は450mL/分を超えなかった。
  • 壊滅的な故障（本体破裂、ステム脱落）は発生しなかった。
  • 消火後の残留シート漏れは100mL/分以下であること。
• 認定：すべての防火バルブは、認可を受けた第三者機関の研究所によって認証されており、試験報告書はお客様が確認できるようになっています。

VII．化学・石油化学用途における利点

A. 妥協のない安全性

• 漏れゼロ有害物質の漏洩を防止し、環境汚染、機器の損傷、および人員の負傷を防ぎます。
• 耐火設計火災発生時の安全な停止と漏洩封じ込めを確保し、可燃性化学物質や炭化水素を取り扱う施設にとって極めて重要です。
• 帯電防止システム爆発性雰囲気（ATEXゾーン0/1/2）における可燃性蒸気の火花着火を防止します。
• ブローアウト防止ステム高圧下でのステムの飛び出しを防ぎます。これは、劣悪な弁によく見られる故障箇所です。

B. 卓越した耐久性と信頼性

• 高圧構造鍛造ステンレス鋼製の本体とトリムは、圧力サイクルや機械的ストレスに耐え、耐用年数を延ばします。
• 耐食性高品質のステンレス鋼および合金素材は耐薬品性に​​優れており、メンテナンスおよび交換コストを削減します。
• 低メンテナンス：1/4回転操作により、シールや可動部品の摩耗を最小限に抑えます。モジュール設計により、インラインでの修理が容易です。
• 長寿命定格条件下で20年以上連続運転できるように設計されており、ダウンタイムは最小限です。Tianyu Valves。

C. 運用効率

• フルボアフロー圧力損失を最小限に抑えることで、エネルギー消費量とポンプの負荷が軽減され、システム効率が最適化されます。
• 高速動作90°の四分の一回転による作動により、迅速な開閉（DN100の場合2秒以内）が可能となり、緊急停止（ESD）システムにとって非常に重要です。
• 正確な流量制御変調作動オプションにより、プロセス最適化のための正確な流量制御が可能になります。
• オートメーションの互換性遠隔監視および制御のための、空気圧式、電動式、油圧式アクチュエータとのシームレスな統合。

D. コンプライアンスと世界的な受容

• 国際認証API、ASME、ISO、CE認証は、グローバルな業界標準への準拠を保証し、国際的なプロジェクト承認を容易にします。
• 幅広い材質範囲多様な化学媒体および石油化学媒体に対応し、施設間のプロセス標準化をサポートします。
• グローバルサポートTIANYUの世界的な販売ネットワークは、タイムリーな技術サポート、スペアパーツ、およびアフターサービスを提供します。

VIII．設置、操作、および保守に関するガイドライン

A.インストール

• 設置前検査バルブの清浄度を確認し、保護カバーを取り外し、輸送中の損傷がないか確認してください。
• 配管アライメントフランジの応力や漏れを防ぐため、フランジの位置合わせとガスケットの取り付けが適切に行われていることを確認してください。
• 向きステムシール部分に沈殿物が蓄積するのを防ぐため、ステムを垂直または水平に設置してください（液体媒体の場合はステムを逆さまにしないでください）。
• アクチュエータの取り付けメーカーの指示に従ってアクチュエータを固定し、適切なトルク設定とリミットスイッチの校正を確認してください。

B. 操作

• 手動操作レバーまたはギア操作部を使用してステムを90°回転させてください。シートの損傷を防ぐため、過度の力を加えないでください。
• 自動操作遠隔操作を行う際は、アクチュエータメーカーのガイドラインに従い、適切な圧力と電力供給を確保してください。
• 緊急シャットダウン (ESD)バルブは、プロセス異常が発生した場合に自動的に停止するように、ESDシステムに組み込むことができます。

C. メンテナンス

• 定期点検外部漏れ、ステムシールの摩耗、アクチュエータの機能などを定期的に点検してください。
• シールの交換：TIANYU純正部品を使用して、2～3年ごと（または漏れ具合に応じて必要に応じて）にソフトシートとステムパッキンを交換してください。
• 潤滑ステムのねじ山とアクチュエータのギアには、毎年、高温耐性・耐薬品性に​​優れた潤滑剤を塗布してください。
• テスト：毎年、静水圧試験およびシート漏れ試験を実施し、漏れゼロ要件への継続的な準拠を確保する。