ANSI ステンレス鋼ゲート バルブのサプライヤーとして、私はこれらの重要なコンポーネントに使用されているシール材についてよく質問されます。シール材はゲートバルブの性能と信頼性において重要な役割を果たし、適切な遮断を保証し、漏れを防ぎます。このブログでは、ANSI ステンレス鋼ゲート バルブで一般的に使用されるさまざまなシール材とその特性について詳しく説明します。
1.ゴムシール材
ゴムは弾性とシール性に優れているため、ゲートバルブのシール材として広く使用されています。
ニトリルブタジエンゴム(NBR)
NBR は、油、燃料、油圧作動油に対して優れた耐性を備えた合成ゴムです。温度範囲は比較的広く、通常は -40°C ～ 120°C です。 ANSI ステンレス鋼ゲート バルブでは、バルブが炭化水素ベースの流体にさらされる用途で NBR シールがよく使用されます。たとえば、製油所や石油化学プラントでは、NBR シール ゲート バルブは石油やその他の石油製品の漏洩を効果的に防止できます。 NBR の弾性により、NBR はバルブのシール面に適合し、低圧条件下でもしっかりとしたシールを実現します。
エチレンプロピレンジエンモノマー (EPDM)
EPDM は、耐候性、オゾン、高温蒸気に対する優れた耐性で知られています。 -50℃～150℃の温度範囲で動作可能です。 EPDM シールは、水処理プラント、HVAC システム、およびバルブが水や蒸気にさらされるその他の用途で一般的に使用されます。給水システムで使用される ANSI ステンレス鋼ゲート バルブでは、EPDM シールが水漏れを防止し、バルブの長期信頼性を確保します。
2. PTFE（四フッ化エチレン）シール材
PTFEは耐薬品性に優れ、摩擦係数が低い高性能ポリマーです。
バージンPTFE
バージン PTFE は融点が非常に高く (約 327°C)、強酸や強アルカリを含むほとんどすべての化学薬品に対して耐性があります。 ANSI ステンレス鋼ゲート バルブでは、バルブが腐食性化学物質を扱う用途にバージン PTFE シールが使用されます。たとえば、化学処理プラントでは、バージン PTFE シールを備えたゲート バルブは、硫酸や塩酸などの物質の腐食作用に耐えることができます。また、PTFEは摩擦係数が低いため、バルブの作動トルクが低減され、開閉が容易になります。
充填PTFE
充填 PTFE は、バージン PTFE にガラス繊維、炭素繊維、ブロンズなどの充填剤を添加することによって作成されます。これらの充填剤は、耐摩耗性や圧縮強度などの PTFE の機械的特性を向上させます。ゲート バルブでは、高圧および高温の用途で充填 PTFE シールがよく使用されます。たとえば、発電所ではゲートバルブが高圧蒸気にさらされるため、充填 PTFE シールは過酷な条件下でも信頼性の高いシール性能を発揮します。
3. 金属シール材
金属シール材は、高温、高圧への耐性が要求される用途に使用されます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は、ANSI ステンレス鋼ゲート バルブの一般的な金属シール材料です。優れた耐食性と機械的強度を備えています。発電産業などの高温用途では、ステンレス鋼シールは高温蒸気に耐え、漏れを防ぎます。ステンレススチールシールの表面仕上げは、しっかりとしたシールを実現するために非常に重要です。滑らかで平らな表面により、バルブコンポーネント間の接触が向上し、漏れのリスクが軽減されます。
合金鋼
合金鋼もゲートバルブに使用される金属シール材です。ステンレス鋼に比べて強度と硬度が高くなります。バルブが高圧や研磨性の流体にさらされる用途では、合金鋼シールにより耐摩耗性が向上します。たとえば、鉱山作業ではゲート バルブを使用してスラリーの流れを制御するため、合金鋼シールはスラリーの研磨作用に耐え、信頼性の高いシールを維持できます。
4. 複合シール材
複合シーリング材料は、さまざまな材料の利点を組み合わせて、より優れた性能を実現します。
グラファイトベースの複合材料
グラファイトベースの複合材料は、グラファイトと金属やセラミックなどの他の材料を組み合わせて作られます。これらの複合材料は、優れた高温耐性とシール性能を備えています。冶金産業などの高温工業プロセスで使用される ANSI ステンレス鋼ゲート バルブでは、グラファイトベースの複合シールが極度の高温でも信頼性の高いシールを提供します。グラファイトコンポーネントは優れた潤滑性を提供し、バルブコンポーネント間の摩擦を軽減し、バルブの操作を容易にします。
ポリマー - 金属複合材料
ポリマー - 金属複合材料は、ポリマーマトリックスと金属粒子を組み合わせることによって作成されます。これらの複合材料は、ポリマーの柔軟性と金属の強度の間のバランスを提供します。ゲートバルブでは、ポリマー - 金属複合シールは、幅広い温度および圧力下で良好なシール性能を提供します。これらは、オフショアの石油およびガスプラットフォームなど、過酷な環境でバルブを動作させる必要がある用途でよく使用されます。
5. シール材を選択する際の考慮事項
ANSI ステンレス鋼ゲート バルブのシール材料を選択する場合は、いくつかの要素を考慮する必要があります。
流体の適合性
シール材は、バルブが扱う流体と適合する必要があります。たとえば、バルブが腐食性の化学薬品の流れを制御するために使用される場合、PTFE などの耐薬品性の高いシール材料を選択する必要があります。一方、バルブが水や蒸気を扱う場合には、ゴムまたは EPDM シールの方が適している可能性があります。
温度と圧力
バルブの動作温度と圧力も、シール材の選択において重要な役割を果たします。高温用途では、金属またはグラファイトベースの複合材など、耐熱性に優れたシール材が必要です。高圧用途には、充填 PTFE や合金鋼など、高い圧縮強度を備えたシール材が必要です。
費用対効果
コストはあらゆるエンジニアリング プロジェクトにおいて重要な考慮事項です。高性能シーリング材はより優れた性能を提供する可能性がありますが、より高価になる場合もあります。したがって、パフォーマンスとコストのバランスを取る必要があります。場合によっては、より安価なシール材で十分に使用できる場合もありますが、バルブの長期信頼性を確保するために高性能シール材の使用が必要な場合もあります。
結論
結論として、ANSI ステンレス鋼ゲート バルブのシール材料の選択は、バルブの性能と信頼性に大きな影響を与える可能性がある重要な決定です。ゴム、PTFE、金属、複合シール材には、それぞれ独自の特性と用途があります。のサプライヤーとしてANSI ステンレス鋼ゲート バルブ、私たちは、特定の用途ごとに適切なシーリング材料を選択することの重要性を理解しています。必要かどうか鋳鋼製ゲートバルブまたはステンレス製ゲートバルブ、私たちはあなたに専門的なアドバイスと高品質の製品を提供することができます。
当社のANSIステンレス製ゲートバルブにご興味がございましたら、またシール材についてご質問がございましたら、お気軽にご相談・調達交渉をさせていただきます。
参考文献
- Valve Handbook、第 4 版、William A. Nayyar 著
- ASME B16.34 - 2017、バルブ - フランジ、ねじ込み、溶接端
- API 600 - 2015、石油および天然ガス産業向けボルト付きボンネットスチールゲートバルブ
