1. はじめにバタフライバルブ
1.1. 定義と基本機能
A バタフライバルブパイプ内の流れを調節する装置です。ディスクを1/4回転させることにより流量を制御します。通常、急速に閉じる用途で使用されます。
1.2. バタフライバルブの歴史
バタフライバルブの歴史は19世紀後半にまで遡ります。現代のバタフライバルブの原型は20世紀半ばに誕生しました。数十年にわたる開発を経て、バタフライバルブは様々な産業における流体制御のための汎用的なソリューションへと進化しました。
バタフライバルブの技術開発は止まるところを知りません。将来的には、バタフライバルブはより軽量・コンパクトになり、極限条件（超高圧・極低温など）にも適用できるようになります。太陽エネルギー、風力エネルギー、グリーン水素エネルギープロジェクトといった再生可能エネルギー分野における新たな用途への展開も期待されます。
1.3. 様々な産業におけるバタフライバルブの応用
1.3.1. 水処理と配水
水処理場や配水システムにおいて、バタフライバルブは不可欠です。飲料水の流れを効果的に調整・遮断します。特に、圧力損失が少なく、双方向のシール性能を備えているため、継続的な給水を確保するのに役立ちます。
1.3.2. HVACシステム
暖房・空調（HVAC）システムでは、バタフライバルブが水循環の制御に使用されます。自動化が容易なため、冷水システムと温水システムの両方の調節に適しています。
1.3.3. 化学および石油化学プラント
トリプルオフセットバルブと高性能バタフライバルブは、腐食性流体や研磨性流体を含む幅広い化学物質に対応できます。極端な温度・圧力下でも動作するため、化学処理、保管、供給システムなどの用途に適しています。
1.3.4. 石油・ガス産業
石油・ガス業界では、パイプラインの遮断、流量調整、タンクシステムなどの用途にバタフライバルブが広く利用されています。バタフライバルブは幅広い材料と互換性があるため、石油・ガス業界における安全な運用が保証されています。
1.3.5. 食品および飲料加工
食品・飲料加工において、衛生は最優先事項です。サニタリー設計と研磨仕上げのバタフライバルブは、ジュース、乳製品、飲料などの液体を扱う際に、清潔さを維持し、汚染を防ぐのに役立ちます。WRAS認証のゴムと食品グレードのステンレス鋼はどちらもこの基準を満たしています。
1.3.6. 海洋および造船
アルミニウム青銅製バタフライバルブは、バラストシステム、冷却水、燃料ラインの制御を目的とした海洋用途向けに設計されています。耐腐食性材料を使用しているため、過酷な海洋環境での使用に最適です。
1.3.7. 発電所
発電所では、バタフライバルブは冷却システム、蒸気ライン、排ガス脱硫システムに使用され、高圧・高温の流体を扱うことができます。
1.3.8. 廃水処理場
バタフライ バルブは、廃水処理施設における汚泥、曝気、水の流れの管理に不可欠です。
1.3.9. パルプ・製紙産業
パルプ・製紙業界では、パルプ蒸解、漂白、薬品回収などのプロセスにおいてバタフライバルブが大きなメリットをもたらしています。研磨性の高いパルプや薬品に対する耐性により、操業効率と耐用年数が向上します。
2. バタフライバルブの構造
2.1. バタフライバルブの構成要素
主なコンポーネントは次のとおりです。
バルブ本体: その他の内部コンポーネントを収容するハウジング。
バルブディスク：90度回転して開閉します。
ステム: ディスクをアクチュエータに接続します。
シート: 漏れを防ぐためにシールします。
2.2. 構造に基づくバタフライバルブの種類
ウェーハタイプ：パイプのフランジ間に設置し、ボルトで固定します。
ラグタイプ: 取り付けにはねじ込みインサートを使用します。
フランジタイプ：フランジが2つあり、パイプに取り付けられます。
2.3. バタフライバルブの材質
本体:鋳鉄、ステンレス鋼、または炭素鋼。
ディスク：ダクタイル鋳鉄（ニッケルメッキ、ナイロン、PTFE、EPDMなど）、WCB、ステンレス鋼、青銅。
シート: ゴム、テフロン、または金属。
3. バタフライバルブの動作原理
3.1. バタフライバルブの動作
バタフライバルブは、中央のステムに取り付けられたディスクを回転させることによって作動します。ディスクの位置によって流量が調整されます。
3.2. バタフライバルブの駆動方法の種類
手動: ハンドルとウォームギアで操作します。
空気圧: 圧縮空気を使用します。
電気式：電気モーターで制御します。
油圧: 流体圧力によって駆動されます (あまり一般的には使用されません)。
3.3. バタフライバルブの利点と限界
利点: コンパクトな設計 (構造長が短い)、低コスト (材料が少ない)、迅速な操作 (90 度回転)。
制限事項: バタフライ バルブは、高硬度の粒子、粘性流体、繊維状の不純物を遮断するのには使用できません。
3.4. バタフライバルブの種類
3.4.1 弾性シートバタフライバルブ
特徴：バルブシートは一般的にゴムやPTFEなどの弾性材料で作られており、密閉性が優れています。
使用例: 低圧および低温アプリケーション。
3.4.2.高性能バタフライバルブ (ダブルオフセットバタフライバルブ)
特徴: ダブルオフセット設計、耐久性に優れています。
使用例: 低圧および中圧システム。
3.4.3. トリプルオフセットバタフライバルブ
特徴: 摩擦のない金属シートシール。
使用例: 極端な温度と圧力。
4. バタフライバルブの設置とメンテナンス
4.1 バタフライバルブの正しい取り付け方法
開くバタフライバルブプレートを0〜90度の角度で傾けます。
他のコンポーネントとの十分な間隔を保ってください。
バルブプレートがパイプフランジに接触していないことを確認してください。
ディスク回転の位置合わせとクリアランスを確認します。
4.2. バタフライバルブの日常メンテナンス
摩耗がないか確認し、必要に応じて交換してください。
必要に応じて可動部分に潤滑油を差してください。
4.3. よくあるトラブルシューティングの問題と解決策
漏れ: シートの完全性を確認してください。
スタック: シートエリアのゴミを取り除き、適切な潤滑を確保します。
5. 他のバルブタイプとの比較
5.1 バタフライバルブとボールバルブ
バタフライバルブ：より軽量でコンパクト。
ボールバルブ: フルボアフローに適しており、粘性流体や繊維状流体として使用できます。
5.2. バタフライバルブとゲートバルブ
バタフライバルブ：高速操作。
ゲートバルブ：完全な開閉に適しています。