1. 簡単な説明
よく知られていますが、バタフライバルブ高効率、コンパクト設計、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。障害は先天性と後天性に分けられます。先天的欠陥とは、一般に、バルブシートの硬さの不均一や亀裂などの製造上の欠陥を指します。後天的な欠陥は通常、パフォーマンスに影響を与える可能性のあるさまざまな問題から発生します。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発生します。腐食や錆によりバルブ部品が損傷し、故障の原因となることがあります。材料の不適合性やアクチュエータの問題によりシールが不十分になると、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、正しい設置、定期的なメンテナンス、適時の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不可欠です。
2. バタフライバルブによくある問題
バタフライバルブの先天的製造欠陥について、zfaバタフライバルブ工場は、18 年間にわたるたゆまぬ研究の結果、デザイン、生産技術、材料の使用において改善、アップグレード、回避を行ってきました。また、すべてのバタフライバルブは工場出荷前に検査され、不合格品が工場から流出することはありません。
取り扱う特定の流体またはガスに適していない材料を使用すると、バルブのコンポーネントが早期に劣化する可能性があります。さらに、衝撃、圧力サージ、浸食などの機械的損傷により、バルブの内部部品が損傷し、漏れの問題がさらに悪化する可能性があります。
最後に、鋳造エラーや不正確な機械加工などの製造欠陥により、バルブの構造的完全性が損なわれる可能性があります。これらの欠陥により、表面に凹凸や亀裂が生じ、適切なシールが妨げられることがよくあります。
後天性欠陥の原因と解決策は以下のとおりです。
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、動作を中断し、効率を低下させる可能性がある一般的な問題であり、多少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を引き起こす要因は数多くあります。専門家の黄氏はかつてこう述べた、「シールの損傷、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でこれらの問題を解決すれば、漏れのリスクを大幅に減らすことができます。」
*シールの損傷
時間が経つと、シールは摩擦、媒体の刺激、または温度の過負荷により摩耗します。バタフライバルブのシール性が損なわれます。
*不適切な取り付け
取り付け時のボルトの位置ずれや不適切な締め付け、不均一な力などにより、シールの完全性が弱まる可能性があります。頻繁なサイクルや誤った開閉位置によってもシールに過剰な圧力がかかり、シールの破損が早まる可能性があります。
* 不適切な材料選択
たとえば、低温環境では LCC を選択する必要がありますが、WCB を使用する必要があります。これは問題ですが、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 にこの問題を任せて選択を支援してください。 ZFA はバルブが業界標準を満たしていることを保証し、それによって欠陥の可能性を減らします。
2.1.2 漏れの解決策
漏れの問題を解決するには、予防策と是正策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、シールの摩耗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。
バルブを掃除してゴミを取り除くことも、不必要な摩耗を防ぐことができます。
* 正しい取り付け技術
メーカーのガイドラインに従ってバルブを正しく位置合わせし、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挿入します。バタフライバルブがパイプラインと完全に一致し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てください。
正しい設置手順により、信頼性がさらに向上します。
詳細については、この記事をご覧ください。https://www.zfavalve.com/how-to-install-a-butterfly-valve/
* 動作調整
バルブが設計圧力範囲内で確実に動作するようにすることで、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
科学的研究の結果: 「摩擦、腐食、エロージョン、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、漏れや効率の低下につながる可能性があります。」
バタフライバルブのコンポーネントの磨耗は長期使用による自然な結果であり、避けられません。ただし、原因を理解し、効果的に回避策を講じることで、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
バタフライバルブのコンポーネントの摩耗を引き起こす要因は数多くあります。
*摩擦
摩擦は主な原因の 1 つです。動作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と摩擦が生じ、徐々に材料が摩耗して腐食します。この侵食により、バルブが適切なシールを維持する能力が弱まります。
また、高速流体や研磨粒子がバルブ ディスクやバルブ シートを通過することによって引き起こされる浸食もあります。これらの粒子はバルブの内面に衝突し、徐々に摩耗して効率が低下します。
*腐食
強力な化学物質や湿気を含む媒体や外部環境にさらされると、金属部品が腐食します。時間の経過とともに、この腐食によりバルブのシール能力が弱まり、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、コンポーネントへの圧力が増大し、不均一な摩耗が発生します。
※操作ミス
バルブをオーバーサイクルしたり、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。
※温度変動
媒体温度が短期間に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、亀裂や材料疲労が発生す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の高品質バルブ
基本的に、高品質のバタフライ バルブは早期の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、耐久性のある素材と精巧な仕上がりで作られているため、早期に損傷する可能性が低くなります。
※定期点検
点検整備は、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の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の要素に注意を払うことで、コンポーネントにかかる不必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。腐食により主要コンポーネントが弱くなり、システム障害が発生す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数多くあります。
*化学物質への曝露
腐食性化学物質 (酸や塩基など) が存在する環境でバルブを動作させると、腐食が促進されることがよくあります。
*湿った環境
長時間水や湿気にさらされると金属部品が酸化し、錆びる可能性があります。これは、ステンレス鋼や他の合金のような耐食性がない炭素鋼で作られたバルブで特に問題になります。
※エロージョン・コロージョン
侵食とは、機械的摩耗と化学的攻撃の組み合わせを指し、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がし、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
*素材の選択
外部環境が腐食性の場合は、バルブ本体、バルブステム、タービンに耐食性の材料（ステンレス鋼や特殊コーティングされた合金など）を選択する必要があります。これにより、過酷な環境におけるバタフライバルブの耐久性が向上します。
同時に、腐食性化学物質を含む用途には、PTFE バルブシートおよび PTFE コーティングされたバルブプレートを使用できます。これにより、必要な化学的保護が提供されます。
※日常のメンテナンス
定期的に点検し、錆などの初期症状を発見してください。
バルブを清掃し、ゴミや蓄積物を取り除きます。
保護コーティングまたは抑制剤を塗布して腐食剤に対するバリアを作成すると、バルブの寿命を延ばすことができます。
バルブを適切に位置合わせしてしっかりと固定する適切な取り付け方法により、コンポーネントへのストレスを最小限に抑えることができます。亀裂や隙間に湿気や化学物質が溜まるのを防ぎます。
過剰な流量を制御し、研磨粒子を濾過することでエロージョンコロージョンを防ぐことができます。
また、信頼できるメーカーのバタフライバルブを購入することで、製品の耐食性も高くなります。厳格な品質管理基準を遵守しているため、このような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上の欠陥
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与える可能性があります。
2.4.1 一般的な欠陥
* 鋳造欠陥
砂穴、亀裂、凹凸のある表面などの欠陥は、バルブの構造的完全性を損なう可能性があります。媒体は砂穴を通ってバルブ本体に侵入する可能性があり、亀裂が漏れを引き起こす可能性があります。
* 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表面は、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
製造工程中に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。たとえば、動作環境の温度や化学的特性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。
※組み立てミス
製造工程における組み立てミスにより、部品の位置がずれたり、接続が緩んだりする可能性があります。これらのエラーは、短期的には目立った影響を及ぼさない可能性があります。しかし、時間の経過とともに、バルブの全体的な性能が低下します。
2.4.2 不具合を解決するためのソリューション
* 品質管理
製造上の欠陥を解決するには、製造プロセス中に厳格な品質管理措置を導入する必要があります。製造業者は、原材料の選択から最終組み立てに至るまで、製造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。球状化を検出する金属組織検査、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方法。気孔や亀裂などの内部欠陥の X 線検出も可能です。
* 規格への準拠
業界標準への準拠により、一貫した生産品質が保証されます。製造業者は、材料の選択、加工公差、および組み立て手順について確立されたガイドラインに従う必要があります。これらの規格を遵守することで、欠陥の可能性が減り、バルブの全体的な信頼性が向上します。
* 先進的な機械と技術
高度な機械や製造技術に投資すると、精度が向上し、エラーが減少します。たとえば、コンピューター数値制御 (CNC) 機械加工により正確なコンポーネントの寸法が保証される一方、自動組立システムにより人的エラーが最小限に抑えられます。
※人材育成
製造のベストプラクティスについて担当者をトレーニングすると、欠陥を減らすことができます。加工・組立・検査技術を熟知した熟練作業員が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
不適切な取り付けによりバタフライバルブの故障が発生し、効率が低下し、メンテナンスコストが増加する可能性があります。
2.5.1 一般的なインストールエラー
※位置ずれ
バルブと配管の位置がずれていると、ボルトなどの部品に不均一な応力がかかります。これにより、早期の摩耗と漏れの可能性が生じます。
また、ボルトを締めすぎるとガスケットの損傷やバルブ本体の変形が発生する可能性があり、締めすぎは接続部の緩みや漏れの原因となります。
※取付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破片、汚れ、その他の破片がパイプにないか確認する必要があります。
2.5.2 正しく取り付けるための解決策
※取付前点検
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。
メーカーの指示に従ってください。
※アライメントの取り付け
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、コンポーネントへの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。
ボルトの締め付け時は、締めすぎや締めすぎに注意し、適切なトルクで締め付けてください。
2.6 運用上の問題
バタフライバルブの動作上の問題は、多くの場合、パフォーマンスの低下や早期の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は、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 動作上の問題の原因
オペレーターがバルブを開閉するときに過度の力を加えると、内部コンポーネントが損傷する可能性があります。バルブの設計限界を超えて頻繁にサイクルを行うと、摩耗が促進され、効率が低下する可能性があります。
2.6.2 運用上の問題の解決策
運用上の問題を解決するには、オペレーター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、担当者がバルブの設計上の制限と適切な操作技術を理解できるようになります。
動作条件を設計制限内に保つことが重要です。圧力と温度のレベルを監視することで、バルブが期待どおりに動作していることを確認します。
2.7 定期的なメンテナンスの欠如
2.7.1 メンテナンスの欠如による影響
バタフライバルブの最適な性能と寿命を確保するには、定期的なメンテナンスも重要なポイントです。この重要な慣行を無視すると、多くの場合、運用の非効率性、安全上のリスク、および高価な修理につながります。
バタフライバルブの定期的なメンテナンスを怠ると、さまざまな望ましくない結果が生じる可能性があります。たとえば、シールの損傷、摩擦、強力な化学物質への曝露、または極端な温度によるシールの摩耗が考えられます。適時に検査しないと、これらの摩耗したシールは漏れを引き起こす可能性があります。
破片の蓄積も深刻な結果です。汚れ、錆、その他の汚染物質がバルブの内部に蓄積することが多く、バルブの動きを妨げ、シール能力を損ないます。この蓄積により、コンポーネントの摩耗が促進されます。
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検査する必要があります。これらの問題を早期に発見すると、適時の修理または交換が可能になり、さらなる損傷を防ぐことができます。
※バルブの掃除
汚れ、錆、その他の汚染物質を除去すると、スムーズな動作が確保され、コンポーネントの劣化のリスクが軽減されます。腐食性化学薬品を扱うバルブの場合、保護コーティングまたは防止剤を塗布すると、追加の腐食保護層を提供できます。
* 適切な潤滑
摩擦を最小限に抑え、バルブコンポーネントのスムーズな動きを確保するには、適切な潤滑が必要です。互換性のある潤滑剤を使用すると、不必要な摩耗が防止され、バルブの寿命が延びます。オペレータは、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に障害が発生すると、動作が中断され、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に依存しています。潤滑がないと過剰な熱と応力が蓄積し、早期故障につながる可能性があります。時間が経つと、潤滑が不十分になるとベアリングが焼き付き、バルブが動作不能になる可能性があります。
※位置ずれ
設置中または動作中に位置がずれると、ベアリングやアクチュエータのコンポーネントに不均一な応力が発生する可能性があります。この位置ずれにより摩耗が促進され、バルブの動作効率が低下する可能性があります。
* オーバーサイクリング
設計限界を超えたバルブの過剰なサイクルも故障につながる可能性があります。頻繁に開閉すると、アクチュエータの内部機構やベアリングが摩耗する可能性があります。この反復動作は、特に高圧条件下では機械疲労の可能性を高めます。
* 汚染物質の浸透
アクチュエータのステムに汚れ、破片、または湿気が侵入すると、腐食や摩耗が発生す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
※定期的な給油
メーカーが推奨する正しい種類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。
* 適切な位置調整
設置中に適切な位置合わせを行うことが重要です。バルブとアクチュエータが適切に位置合わせされていることを確認すると、ベアリングにかかる不必要なストレスが軽減されます。
* オーバーサイクルの制限
オペレータはバルブの使用状況を監視し、設計限界を超えないようにする必要があります。頻繁なサイクルを必要とするアプリケーションの場合、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が確保されます。
アクチュエーターとステムの周囲のシールを定期的にチェックする必要があります。ほこりや湿気などの汚染物質を防ぐシールが有効であることを確認してください。バルブとその周囲を清掃すると、破片が侵入するリスクが軽減され、ベアリングとアクチュエーターがさらに保護されます。
2.9 破片と汚染物質の蓄積
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発生する可能性があります。
2.9.1 デブリの蓄積の原因
※配管の清浄度が悪い
設置やメンテナンス中に、汚れ、錆、その他の粒子がパイプ内に侵入する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
高粘度の液体や懸濁物質を含む液体は、バルブの内面に残留物を残す可能性があります。時間の経過とともに、これらの残留物は硬化して詰まりを引き起こし、バルブの機能を妨げる可能性があります。たとえば、工業用流体に含まれる研磨粒子がバルブ シートを侵食し、破片が蓄積しやすくなることがあります。
*腐食と浸食
金属表面が腐食すると、液体と混合する粒子が生成され、バルブ内の破片の量が増加する可能性があります。同様に、高速の流体や研磨剤によって引き起こされる浸食により、バルブの内部コンポーネントが損傷し、表面が粗くなり、そこに汚染物質が付着する可能性があります。
*不適切なメンテナンス行為
定期的な清掃と検査を怠ると、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
※配管やバルブの定期的な点検・清掃
オペレータは、汚染物質による詰まり、磨耗、損傷がないか定期的に検査する必要があります。さらに、汚れ、錆、その他の汚染物質を除去するために、システムを定期的に洗い流す必要があります。懸濁物質を含む流体を扱うパイプの場合、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と、破片がバルブに到達する前に捕捉することができます。
* 素材の選択
ステンレス鋼や特殊コーティングされた合金などの耐食性材料を使用すると、内部粒子の発生を低減できます。これらの材料は研磨液に対する耐性も優れており、浸食とその後の破片の蓄積を防ぎます。
* 適切な取り付け方法
バルブを取り付ける前にパイプに汚れや破片がないか検査することで、システムへの汚染物質の侵入を防ぎます。バルブを適切に位置合わせしてしっかりと固定すると、破片がたまりやすい隙間が最小限に抑えられます。
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、不適切な取り付けなどの問題が原因で発生することがよくあります。プロアクティブな対策により、最適なパフォーマンスが保証され、中断が軽減されます。バルブの寿命を延ばすには、定期的なメンテナンス、適切な取り付け、適合する材料の選択が不可欠です。専門のバタフライ バルブ サプライヤーに相談し、その指示に従うことで、信頼性が向上し、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。