化学配管とバルブは化学製品の製造に不可欠な部分であり、様々な種類の化学機器をつなぐ役割を果たします。化学配管で最も一般的な5つのバルブはどのように機能するのでしょうか？主な目的は？化学配管と継手バルブとは何でしょうか？（11種類の配管＋4種類の継手＋11種類のバルブ）化学配管について、これらのことを完全に理解しましょう！
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11個の主要弁
パイプライン内の流体の流れを制御するために使用される装置はバルブと呼ばれます。その主な役割は次のとおりです。
役割を開閉する – パイプライン内の流体の流れを遮断したり、流体と通信したりする。
調整 – パイプライン内の流体流量、流量を調整する。
スロットリングとは、バルブを通過する流体の流れを制限することで、大きな圧力降下を引き起こす現象である。
分類：
配管におけるバルブの役割の違いにより、遮断弁（グローブ弁とも呼ばれる）、絞り弁、逆止弁、安全弁などに分類できます。
バルブの構造形式の違いによって、ゲートバルブ、プラグバルブ（コッカーバルブとも呼ばれる）、ボールバルブ、バタフライバルブ、ダイヤフラムバルブ、ライニングバルブなどに分類することができる。
さらに、バルブの製造に使用される材料の違いに応じて、ステンレス鋼バルブ、鋳鋼バルブ、鋳鉄バルブ、プラスチックバルブ、セラミックバルブなどに分類されます。
各種バルブの選定方法については、関連マニュアルやサンプルを参照してください。ここでは、最も一般的なタイプのバルブのみを紹介します。
①グローブバルブ
構造がシンプルで製造・保守が容易なため、低圧・中圧配管で広く使用されています。バルブステムの下部にある円形バルブディスク（バルブヘッド）とバルブ本体のフランジ部（バルブシート）に取り付けられ、流体の流れを遮断する役割を果たします。
バルブステムはねじ山を回すことでバルブの開度を調整でき、一定の調整効果を発揮します。バルブの遮断効果はバルブヘッドとシート面の接触シールに依存するため、固体粒子を含む流体の配管での使用には適していません。
グローブバルブは、流体の特性に応じて適切なバルブヘッド、シート、シェル材質を選択することで使用できます。バルブの使用中にシール不良やヘッド、シートなどの部品の損傷が生じた場合は、ライトナイフ、研磨、表面処理などの方法で修理して使用することで、バルブの耐用年数を延ばすことができます。
②ゲートバルブ
流体の流れ方向に対して垂直な1枚または2枚の平板で構成され、弁本体のシール面と接触することで閉鎖の目的を達成する。弁板を持ち上げると弁が開く。
平板バルブは、バルブステムの回転と昇降によって作動し、開口部の大きさによって流体の流れを調整します。このバルブは抵抗が小さく、シール性能が優れており、切り替え作業が省力化されるため、特に大口径パイプラインに適していますが、ゲートバルブの構造はより複雑で、種類も多くなります。
ステムの構造の違いにより、オープンステムとダークステムがあり、バルブプレートの構造により、ウェッジ型、パラレル型などに分けられます。
一般的に、ウェッジ型バルブプレートは単一のバルブプレートであり、パラレル型は2枚のバルブプレートを使用します。パラレル型はウェッジ型よりも製造が容易で、修理も容易であり、使用中に変形しにくいという利点がありますが、流体パイプライン内の不純物の輸送には使用すべきではなく、水、清浄ガス、石油などの輸送パイプラインに適しています。
③プラグバルブ
プラグは一般的にコッカーと呼ばれ、バルブ本体の中央の穴に円錐形のプラグを挿入してパイプラインを開閉する仕組みです。
プラグは、シール形状の違いにより、パッキンプラグ、オイルシールプラグ、パッキンなしプラグなどに分類できます。プラグの構造はシンプルで、外形寸法が小さく、開閉が速く、操作が容易で、流体抵抗が小さいため、三方または四方分配弁や切替弁の製造が容易です。
プラグのシール面は大きく、摩耗しやすく、切り替えが面倒で、流量調整も容易ではありませんが、遮断は迅速です。プラグは、流体配管内の低圧・低温、または固体粒子を含む媒体に使用できますが、高圧・高温、または蒸気配管には使用しないでください。
④スロットルバルブ
これはグローブバルブの一種です。バルブヘッドの形状は円錐形または流線型で、調整流体の流量制御や絞り、圧力調整に優れています。このバルブには高い製造精度と優れたシール性能が求められます。
主に計測制御やサンプリング、その他のパイプラインに使用されますが、パイプライン内の粘度や固体粒子には使用しないでください。
⑤ボールバルブ
ボールバルブ（ボールセンターバルブとも呼ばれる）は、近年急速に発展したバルブの一種です。中央に穴の開いたボールをバルブの中心として利用し、ボールの回転によってバルブの開閉を制御します。
プラグに似ているが、プラグのシール面よりも小さく、コンパクトな構造で、切り替え作業が楽になり、プラグよりもはるかに広く使用されている。
ボールバルブの製造精度向上に伴い、ボールバルブは低圧配管だけでなく、高圧配管にも使用されるようになった。しかし、シール材の制約により、高温配管での使用には適していない。
⑥ ダイヤフラム弁
一般的に入手可能なのはゴムダイヤフラムバルブです。このバルブの開閉は特殊なゴムダイヤフラムによって行われ、ダイヤフラムはバルブ本体とバルブカバーの間に挟まれ、バルブステムの下にあるディスクがダイヤフラムをバルブ本体にしっかりと押し付けることで密閉性を確保します。
このバルブは、シンプルな構造、確実なシール性、容易なメンテナンス、低い流体抵抗といった特長を備えています。酸性媒体や懸濁固形物を含む流体配管の輸送に適していますが、一般的に高圧または60℃を超える温度の配管には使用しないでください。また、有機溶剤や強酸化性媒体の配管にも使用しないでください。
⑦ チェックバルブ
逆止弁またはチェックバルブとも呼ばれます。配管内に設置され、流体が一方向にのみ流れるようにし、逆流を防ぎます。
これは一種の自動閉鎖弁であり、弁本体内に弁または揺動板が設けられています。流体がスムーズに流れるときは、流体によって弁が自動的に開きます。流体が逆流すると、流体（またはバネの力）によって弁が自動的に閉じます。逆止弁の構造の違いにより、昇降式と揺動式の2種類に分類されます。
リフトチェックバルブのフラップは、バルブチャネルに対して垂直に持ち上げる動作で、一般的に水平または垂直のパイプラインで使用されます。ロータリーチェックバルブのフラップは、ロッカープレートと呼ばれることが多く、ロッカープレート側がシャフトに接続され、ロッカープレートはシャフトを中心に回転できます。ロータリーチェックバルブは、一般的に水平パイプラインに設置されますが、小径の場合は垂直パイプラインにも設置できます。ただし、流量が大きすぎないように注意してください。
逆止弁は一般的に清浄な流体の配管に適用できますが、固体粒子や粘性の高い流体の配管には使用しないでください。リフト式逆止弁はスイング式よりも閉止性能が優れていますが、スイング式逆止弁はリフト式よりも流体抵抗が小さくなります。一般的に、スイング式逆止弁は大口径の配管に適しています。
⑧バタフライバルブ
バタフライバルブは、配管の開閉を制御する回転式の円盤（または楕円形の円盤）です。構造がシンプルで、外形寸法も小さいのが特徴です。
シール構造と材質の問題により、バルブの閉鎖性能が劣るため、低圧・大口径パイプラインの流量調整にのみ適しており、パイプライン内での水、空気、ガスなどの媒体の輸送に一般的に使用されます。
⑨ 減圧弁
自動弁は、媒体の圧力を一定値まで下げるためのもので、一般的に弁後の圧力は弁前の圧力の50%未満になります。これは主にダイヤフラム、スプリング、ピストンなどの媒体部品によって弁弁フラップと弁座ギャップ間の圧力差を制御することで減圧を実現します。
減圧弁には多くの種類があり、一般的なものとしてはピストン式とダイヤフラム式の2種類がある。
⑩ ライニングバルブ
流体の腐食を防ぐため、一部のバルブでは、バルブ本体とバルブヘッドに耐腐食性材料（鉛、ゴム、エナメルなど）をライニングする必要があります。ライニング材料は、流体の性質に応じて選択する必要があります。
ライニングの利便性を考慮して、ライニング付きバルブは主に直角型または直接流型で製造されている。
⑪安全弁
化学製品の製造における安全性を確保するため、加圧されたパイプラインシステムには、恒久的な安全装置が設けられています。これは、パイプラインの端部やT字継手に設置されたブラインドプレートのように、一定の厚さの金属板を選択することによって実現されます。
パイプライン内の圧力が上昇すると、破断板が破裂して圧力解放の目的を達成します。破断板は一般的に低圧・大口径のパイプラインで使用されますが、ほとんどの化学パイプラインには安全弁が備えられています。安全弁には多くの種類があり、大きく分けてスプリング式とレバー式の2種類に分類できます。
スプリング式安全弁は、主にスプリングの力によって密閉性を確保します。配管内の圧力がスプリングの力を超えると、流体によって弁が開き、配管内の流体が排出されるため、圧力が低下します。
配管内の圧力がばねの力以下になると、バルブは再び閉じます。レバー式安全弁は、主にレバーにかかる重量の力によってシールを実現し、その動作原理はばね式安全弁と同じです。安全弁の選定は、使用圧力と使用温度に基づいて公称圧力レベルを決定し、関連規定を参照して口径サイズを計算することによって行います。
安全弁の構造タイプ、弁の材質は、流体の性質、使用条件に応じて選択する必要があります。安全弁の始動圧力、試験、受入には特別な規定があり、安全部門による定期的な校正、シール印刷が行われ、使用中は安全性を確保するために恣意的に調整してはなりません。
投稿日時：2023年12月1日