1. 簡単な説明
よく知られているようにバタフライバルブバタフライバルブは、高効率でコンパクトな設計でコスト効率に優れているため、さまざまな業界で広く使用されています。ただし、他の機械部品と同様に、バタフライバルブも故障する可能性があります。故障は先天性と後天性に分けられます。先天性欠陥は通常、バルブシートの硬度の不均一性や亀裂などの製造上の欠陥を指します。後天性欠陥は通常、性能に影響を与える可能性のあるさまざまな課題に起因します。漏れは通常、シールの摩耗、不適切な取り付け、または機械的損傷によって引き起こされます。腐食や錆はバルブコンポーネントを損傷し、故障につながる可能性があります。材料の非互換性やアクチュエータの問題による密閉が不十分な場合、動作上の問題がさらに悪化する可能性があります。したがって、バタフライバルブの潜在的な問題を理解し、正しい取り付け、定期的なメンテナンス、タイムリーな修理を通じてバタフライバルブの耐用年数と信頼性を確保することが重要です。
2. バタフライバルブのよくある問題
バタフライバルブの先天的な製造欠陥については、ZFAバタフライバルブ工場18年間のたゆまぬ研究を経て、設計、生産技術、材料使用において、改良、アップグレード、そして回避策を講じてきました。また、すべてのバタフライバルブは工場出荷前に検査を受けており、不合格品が工場から流出することはありません。
取り扱う流体やガスの種類に適さない材料を使用すると、バルブ部品の早期劣化を引き起こす可能性があります。さらに、衝撃、圧力サージ、浸食などの機械的損傷によってバルブ内部の部品が損傷し、漏れの問題がさらに悪化する可能性があります。
最後に、鋳造誤差や不正確な機械加工などの製造欠陥は、バルブの構造的完全性を損なう可能性があります。これらの欠陥は、多くの場合、表面の凹凸や亀裂を引き起こし、適切な密閉を妨げます。
後天的な欠陥の原因と解決策は次のとおりです。
2.1 バタフライバルブの漏れ
バタフライ バルブの漏れは一般的な問題であり、操作を中断したり、効率を低下させたり、場合によっては危険な場合があります。
2.1.1 漏れの原因
バタフライバルブの漏れの原因は数多くあります。専門家の黄氏はかつて次のように述べています。「シール部の損傷、不適切な取り付け、材料の不適合がバタフライバルブの漏れの主な原因です。適切な技術と材料の選択によってこれらの問題を解決することで、漏れのリスクを大幅に低減できます。」
*破損したシール
時間の経過とともに、シールは摩擦、媒体の刺激、または過負荷温度の影響により摩耗し、バタフライバルブのシール性能が低下します。
*不適切な取り付け
取り付け時のずれやボルトの不適切な締め付け、不均一な力などにより、シールの完全性が損なわれる可能性があります。また、頻繁な開閉や不適切な位置での開閉もシールに過度の圧力をかけ、シールの破損を早める可能性があります。
* 不適切な材料の選択
例えば、低温環境ではLCCを選択すべきところをWCBを使用しました。これは問題であり、また問題ではありません。厳格な品質管理プロセスを備えたメーカーからバルブを購入することが重要です。製造関連の問題を回避するため、またはバタフライバルブに必要な構成が不明な場合は、バタフライバルブの専門メーカーであるZFAにお任せください。ZFAはバルブが業界標準を満たしていることを保証し、欠陥の可能性を低減します。
2.1.2 漏れ対策
漏れの問題を解決するには、予防措置と是正措置を組み合わせる必要があります。
* 定期メンテナンスプラン
検査では、摩耗したシールや損傷したコンポーネントをできるだけ早く検出し、適時に交換できるようにする必要があります。
バルブを清掃し、ゴミを取り除くことで、不必要な摩耗を防ぐこともできます。
* 正しい設置方法
メーカーのガイドラインに従ってバルブを正しく調整し、ボルトを締めることで、漏れのリスクを最小限に抑えることができます。
バタフライバルブとパイプラインの両方のフランジ穴にボルトを差し込みます。バタフライバルブがパイプラインと完全に位置合わせされていることを確認してください。最後に、ボルトを均等に締め付けます。
正しいインストール手順により、信頼性がさらに向上します。
詳細については、こちらの記事をご覧ください。https://www.zfavalve.com/バタフライバルブのインストール方法/
* 運用上の調整
バルブが設計された圧力範囲内で動作することを保証することで、シールやその他のコンポーネントにかかるストレスが軽減されます。
2.2 バルブ部品の摩耗
科学的研究結果:「摩擦、腐食、浸食、過度の温度変動などの要因により、重要なバルブ部品の性能が低下し、漏れや非効率性につながる可能性があります。」
バタフライバルブ部品の摩耗は、長期使用による自然な結果であり、避けられません。しかし、原因を理解し、効果的な回避策を実施することで、この問題の影響を大幅に軽減し、バルブの耐用年数を延ばすことができます。
2.2.1 摩耗の原因
バタフライバルブ部品の摩耗を引き起こす要因は多数あります。
*摩擦
摩擦は主な原因の一つです。作動中にバルブディスクとバルブシートが継続的に接触することで摩擦が生じ、徐々に材料が摩耗・腐食します。この侵食により、バルブの適切なシール性を維持する能力が低下します。
高速流体や研磨粒子がバルブディスクとバルブシートを通過することで、エロージョンが発生します。これらの粒子はバルブの内面に衝突し、徐々に摩耗してバルブの効率を低下させます。
*腐食
強力な化学物質や湿気を含む媒体や外部環境への曝露は、金属部品を腐食させます。時間の経過とともに、この腐食によりバルブの密閉性が低下し、最終的には漏れが発生します。
*不適切な取り付け
バルブの位置ずれやバルブステムの向きが間違っていると、部品にかかる圧力が高まり、摩耗が不均一になります。
*操作エラー
バルブを過剰にサイクルしたり、圧力範囲を超えて操作したりすると、早期の損傷につながる可能性があります。
*気温の変動
媒体の温度が短期間で大きく頻繁に変動すると、材料の膨張と収縮が繰り返され、ひび割れや材料疲労につながる可能性があります。
2.2.2 摩耗ソリューション
*信頼できるメーカーによる高品質のバルブ
基本的に、高品質のバタフライバルブは早期摩耗を最小限に抑えることができます。これらのバタフライバルブは通常、耐久性のある材料と精巧な職人技で作られているため、早期の損傷の可能性が低減されます。
*定期検査
検査メンテナンスでは、バルブシートの薄化や損傷、バルブプレートの摩耗や変形など、摩耗の初期兆候を発見することに重点を置く必要があります。摩耗した部品を適時に交換することで、さらなる損傷を防ぐことができます。
*適切な取り付け
バルブを適切に調整し、流れの方向やバルブステムの方向などに注意することで、部品にかかる不要なストレスを軽減できます。メーカーの設置および操作手順に従ってください。
2.3 バタフライバルブの腐食
腐食はバタフライバルブの性能と寿命を脅かす大きな課題です。腐食は主要部品を弱め、システム故障につながる可能性があります。
2.3.1 腐食の原因
バタフライバルブの腐食を引き起こす要因は多数あります。
*化学物質への曝露
腐食性化学物質（酸や塩基など）のある環境で動作するバルブでは、腐食が加速されることがよくあります。
*湿気の多い環境
金属部品は、長期間水や高湿度にさらされると酸化され、錆びることがあります。これは特に、ステンレス鋼や他の合金のような耐食性を持たない炭素鋼製のバルブで問題となります。
*侵食・腐食
エロージョンとは、機械的摩耗と化学的侵食が組み合わさった現象を指し、バタフライバルブの腐食問題をさらに悪化させます。高速流体や研磨粒子媒体は、バルブプレートの保護コーティングを剥離し、その下の金属を媒体に露出させ、腐食をさらに加速させる可能性があります。
2.3.2 腐食対策
*材料の選択
外部環境が腐食性である場合は、バルブ本体、バルブステム、タービンに耐腐食性材料（ステンレス鋼や特殊コーティング合金など）を選択する必要があります。これにより、過酷な環境下でもバタフライバルブの耐久性が向上します。
同時に、腐食性化学物質を扱う用途では、PTFEバルブシートとPTFEコーティングされたバルブプレートを使用することができ、必要な化学保護を提供します。
*毎日のメンテナンス
定期的に点検し、錆などの早期の兆候を特定します。
バルブを清掃し、ゴミや蓄積物を取り除きます。
保護コーティングや腐食防止剤を塗布して腐食物質に対するバリアを形成すると、バルブの寿命を延ばすことができます。
適切な設置方法、つまりバルブの位置合わせと確実な固定を確実に行うことで、部品へのストレスを最小限に抑えることができます。また、亀裂や隙間に湿気や化学物質が蓄積するのを防ぎます。
過剰な流量を制御し、研磨粒子を除去することで、侵食腐食を防ぐことができます。
さらに、信頼できるメーカーからバタフライバルブを購入することで、製品の優れた耐腐食性が保証されます。厳格な品質管理基準を遵守しているため、こうした欠陥が発生する可能性は低くなります。
2.4 バタフライバルブの製造欠陥
バタフライバルブの製造上の欠陥は、その性能、信頼性、安全性に重大な影響を及ぼす可能性があります。
2.4.1 よくある欠陥
* 鋳造欠陥
砂穴、ひび割れ、凹凸などの欠陥は、バルブの構造的完全性を損なう可能性があります。砂穴から流体がバルブ本体内に侵入する可能性があり、ひび割れは漏れの原因となる可能性があります。
* 不適切に加工された部品、
面取りされていないバルブ ディスク、不正確な寸法、または不均一なシール面は、バルブの密閉性を維持する能力を妨げる可能性があります。
* 不適格な材料
製造工程で不適格な材料を使用すると、バルブの耐久性が低下する可能性があります。例えば、動作環境の温度や化学的性質に耐えられない材料を選択すると、早期の摩耗や腐食が発生する可能性があります。
* 組み立てエラー
製造工程における組立ミスは、部品の位置ずれや接続部の緩みを引き起こす可能性があります。これらのミスは短期的には目立った影響がないかもしれませんが、時間の経過とともにバルブ全体の性能を低下させます。
2.4.2 欠陥を解決するためのソリューション
* 品質管理
製造工程における欠陥を解決するには、製造工程全体を通して厳格な品質管理措置を講じる必要があります。メーカーは、原材料の選定から最終組立に至るまで、製造工程のあらゆる段階で徹底的な検査を実施する必要があります。球状化の検出には金属組織学、バルブシート接着剤含有量の検出、疲労試験などの非破壊検査手法が用いられます。さらに、気孔や亀裂などの内部欠陥をX線で検出することも可能です。
* 標準への準拠
業界標準への準拠は、一貫した製造品質を保証します。メーカーは、材料の選択、加工公差、組立手順に関する確立されたガイドラインに従う必要があります。これらの標準を遵守することで、欠陥の発生確率を低減し、バルブ全体の信頼性を向上させます。
* 高度な機械と技術
高度な機械や製造技術への投資は、精度の向上とミスの削減につながります。例えば、コンピュータ数値制御（CNC）加工は部品の正確な寸法を確保し、自動組立システムは人為的ミスを最小限に抑えます。
* 人材育成
最良の製造手法について従業員をトレーニングすることで、欠陥を減らすことができます。加工、組立、検査技術に精通した熟練労働者は、生産品質の向上に貢献します。
2.5 バタフライバルブの不適切な取り付け
不適切な取り付けはバタフライバルブの故障、効率の低下、メンテナンスコストの増加の原因となります。
2.5.1 一般的なインストールエラー
* ずれ
バルブがパイプと正しく位置合わせされていない場合、ボルトなどの部品に不均一な応力がかかり、早期摩耗や漏れの原因となります。
さらに、ボルトを締めすぎるとガスケットが損傷したり、バルブ本体が変形したりする可能性があり、締め付けが弱いと接続が緩んで漏れが発生する可能性があります。
※設置前の二次検査は行っておりません。
取り付ける前に、バルブの動作を妨げる可能性のあるゴミ、汚れ、その他の異物がパイプ内にないか確認する必要があります。
2.5.2 正しいインストールのための解決策
* 設置前の検査
パイプにゴミがないか確認し、詰まりを防ぐために表面がきれいであることを確認します。
バルブに目に見える損傷や欠陥がないか確認してください。
製造元の指示に従ってください。
* アライメント取り付け
バルブがパイプと完全に位置合わせされていることを確認すると、コンポーネントにかかるストレスが最小限に抑えられ、漏れのリスクが軽減されます。
位置合わせツールを使用すると、正確な位置決めを実現できます。
締めすぎや締め不足を避けるために、ボルトを締める際には適切なトルクを適用してください。
2.6 運用上の問題
バタフライバルブの運転上の問題は、多くの場合、性能低下や早期故障につながります。根本原因を特定し、是正措置を講じることが、最適な機能を維持し、耐用年数を延ばすための基本的な方法です。
2.6.1 運用上の問題の原因
バルブを開閉する際に過度の力をかけると、内部部品が損傷する可能性があります。また、バルブの設計限界を超える頻繁な開閉は、摩耗を加速させ、効率を低下させる可能性があります。
2.6.2 運用上の問題に対する解決策
運用上の問題を解決するには、オペレータのトレーニングが必要です。包括的なトレーニングを提供することで、オペレータがバルブの設計上の限界と適切な操作技術を理解できるようになります。
動作条件を設計限界内に保つことは非常に重要です。圧力と温度レベルを監視することで、バルブが期待通りに動作していることを確認できます。
2.7 定期的なメンテナンスの欠如
2.7.1 メンテナンス不足の結果
定期的なメンテナンスは、バタフライバルブの最適な性能と寿命を確保するためのもう一つの重要なポイントです。この重要なメンテナンスを怠ると、運用効率の低下、安全上のリスク、そして高額な修理費用につながることがよくあります。
バタフライバルブの定期的なメンテナンスを怠ると、様々な望ましくない結果につながる可能性があります。例えば、シールの損傷、摩擦、強力な化学物質への曝露、極端な温度などによるシールの摩耗などが挙げられます。適切な時期に点検が行われなければ、摩耗したシールが漏れの原因となる可能性があります。
異物の蓄積もまた深刻な問題です。バルブ内部には汚れ、錆、その他の汚染物質が蓄積しやすく、バルブの動きを妨げ、密閉性が低下します。この蓄積は部品の摩耗を加速させます。
2.7.2 メンテナンスソリューション
* 定期検査
オペレーターは、摩耗、腐食、または破片の蓄積の兆候がないか定期的に点検する必要があります。これらの問題を早期に発見することで、適切なタイミングで修理または交換を行い、さらなる損傷を防ぐことができます。
* バルブの清掃
汚れ、錆、その他の汚染物質を除去することで、スムーズな動作が確保され、部品の劣化リスクが低減します。腐食性化学物質を扱うバルブには、保護コーティングや防錆剤を塗布することで、腐食保護層をさらに強化できます。
* 適切な潤滑
摩擦を最小限に抑え、バルブ部品のスムーズな動作を確保するには、適切な潤滑が不可欠です。適合した潤滑剤を使用することで、不要な摩耗を防ぎ、バルブの寿命を延ばすことができます。オペレーターは、特定の用途に適した潤滑剤を選択する必要があります。
2.8 アクチュエータとステムの故障
バタフライ バルブのアクチュエータとステムの故障により、操作が中断され、コストのかかるダウンタイムが発生する可能性があります。
2.8.1 アクチュエータとステムの故障の原因
* 潤滑不足
ベアリングは、摩擦と摩耗を軽減するために適切な潤滑を必要とします。潤滑が不十分だと、過度の熱と応力が蓄積し、早期故障につながる可能性があります。また、潤滑不足が長期間続くと、ベアリングが固着し、バルブが動作不能になることもあります。
* ずれ
設置時または運転時のミスアライメントは、ベアリングやアクチュエータ部品に不均一な応力を引き起こす可能性があります。このミスアライメントは摩耗を加速させ、バルブの動作効率を低下させる可能性があります。
* オーバーサイクリング
バルブの設計限界を超える過度な開閉も故障につながる可能性があります。頻繁な開閉は、アクチュエータの内部機構やベアリングを摩耗させる可能性があります。特に高圧条件下では、このような繰り返し動作によって機械的疲労が生じる可能性が高まります。
* 汚染物質の浸透
アクチュエータ ステムに汚れ、ゴミ、湿気が入ると、腐食や摩耗の原因となる可能性があります。
2.8.2 アクチュエータとベアリングの故障に対する解決策
* 定期的な潤滑
メーカーの推奨どおりに正しいタイプの潤滑剤を使用すると、摩擦が最小限に抑えられ、過熱が防止されます。
* 適切な位置合わせ
設置時の適切な位置合わせは非常に重要です。バルブとアクチュエータの適切な位置合わせを確実に行うことで、ベアリングにかかる不要なストレスを軽減できます。
* 過剰なサイクリングを制限する
オペレーターは、バルブの使用状況を監視して、設計限界を超えないようにする必要があります。頻繁な開閉サイクルが必要なアプリケーションでは、高サイクル性能向けに設計されたアクチュエータを選択することで、信頼性を確保できます。
アクチュエータとステム周辺のシールは定期的に点検する必要があります。埃や湿気などの汚染物質の侵入を防ぐシールが効果的に機能していることを確認してください。バルブとその周辺を清掃することで、異物の侵入リスクを軽減し、ベアリングとアクチュエータをさらに保護することができます。
2.9 ゴミと汚染物質の蓄積
バタフライ バルブにゴミや汚染物質が蓄積すると、バルブ ディスクが元の位置に戻らなくなり、メンテナンス コストが増加し、その他の潜在的な安全上のリスクが生じる可能性があります。
2.9.1 ゴミの蓄積の原因
*パイプの清潔さが悪い
設置やメンテナンスの際には、汚れ、錆、その他の粒子がパイプ内に入り込むことがよくあります。これらの汚染物質は最終的にバルブ内部に沈着し、バルブの動きを妨げ、シール効率を低下させます。
*流体特性
高粘度流体や浮遊物質を含む流体は、バルブの内面に残留物を残す可能性があります。これらの残留物は時間の経過とともに硬化し、詰まりの原因となり、バルブの機能を損なう可能性があります。例えば、工業用流体に含まれる研磨粒子はバルブシートを侵食し、異物が堆積しやすくなります。
*腐食と浸食
腐食した金属表面は粒子を生成し、流体と混ざり合ってバルブ内部の異物量を増加させる可能性があります。同様に、高速流体や研磨剤による浸食はバルブ内部の部品を損傷し、汚染物質が付着しやすい粗い表面を形成する可能性があります。
*不適切なメンテナンス方法
定期的な清掃と点検を怠ると、汚れや汚染物質が制御不能に蓄積する可能性があります。
2.9.2 破片の蓄積を防ぐための解決策
* パイプとバルブの定期的な点検と清掃
オペレーターは、汚染物質による詰まり、摩耗、損傷がないか定期的に点検する必要があります。さらに、システムを定期的にフラッシングして、汚れ、錆、その他の汚染物質を除去する必要があります。浮遊物質を含む流体を扱う配管の場合は、バルブの上流にスクリーンまたはフィルターを設置することで、異物がバルブに到達する前に捕捉することができます。
* 材料の選択
ステンレス鋼や特殊コーティング合金などの耐腐食性材料を使用することで、内部粒子の発生を抑えることができます。また、これらの材料は研磨性流体に対する耐性も向上し、浸食やそれに伴う破片の蓄積を防ぎます。
* 適切な設置方法
バルブを設置する前に、配管に汚れやゴミがないか点検することで、システムへの汚染物質の侵入を防ぎます。バルブを正しく位置合わせし、しっかりと固定することで、ゴミが溜まりやすい隙間を最小限に抑えることができます。
3. まとめ
バタフライバルブの故障とその解決策は、漏れ、摩耗、腐食、不適切な設置などの問題に起因することがよくあります。積極的な対策を講じることで、最適な性能を確保し、中断を最小限に抑えることができます。定期的なメンテナンス、適切な設置、そして適合する材料の選定は、バルブの寿命を延ばすために不可欠です。専門のバタフライバルブサプライヤーに相談し、指示に従うことで、信頼性を向上させ、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。