バルブとパイプラインの接続方法

バルブとパイプラインの接続方法

バルブとパイプラインや機器との適切な接続方法の選択は、パイプラインやバルブの漏れの確率に直接影響する。

の一般的な接続方法 バルブ 含む フランジ接続クランプ接続、突合せ溶接接続、ねじ接続、スリーブ接続、クランプ接続、セルフシール接続、その他の接続形態。

1.フランジ接続

フランジ接続とは、バルブ本体の両端にフランジを取り付け、パイプラインのフランジに対応させ、ボルトを通してパイプラインに固定することである。フランジ接続は、バルブで最も一般的に使用される接続形式である。フランジには、上げ面（RF）、平らな面（FF）、雄と雌の面（MF）などの3つのタイプがあります。接合面の形状により、さらに以下のタイプに分けられる：

• (1)スムースタイプ：圧力が低いバルブに使用される。加工は比較的便利。
• (2)凹凸タイプ：使用圧力が高く、硬いワッシャーに使用できる。
• (3）舌と溝のタイプ：ガスケットの利用可能なプラスチック変形、腐食性媒体でより広く使用され、シール効果が優れています。
• (4）台形溝タイプ：ガスケットの楕円形の金属リング、使用圧力≥64キロ/ cmで使用される² バルブまたは高温バルブの。
• (5）レンズタイプ：ガスケットは、金属製のレンズ形状であり、使用圧力≥100キロ/ cmのために使用される² 高圧バルブや高温バルブの。
• (6）Oリングタイプ：これはフランジ接続の新しい形式です。様々なゴム製のOリングが登場し、シール効果が一般的なフラットガスケットよりも信頼性が高くなりました。

バルブ接続フランジに関する注意事項

• 1) バルブ及び配管のフランジ表面は、損傷、傷等がなく、清潔に保つこと。特に金属ガスケットを使用する場合は、フランジの溝をガスケットに合わせ、調査用の赤鉛を塗布し、良好なシール状態を確保すること。
• 2) 配管のフランジ面と配管中心線との垂直度及びフランジボルト穴の誤差は許容範囲内とする。バルブと配管の中心線が一致していること。
• 3) 2つのフランジを接続する場合、まずフランジシール面とガスケットが均等に圧縮されるようにし、それによってフランジが均等なボルト応力で接続されるようにする。
• 4) ボルトの締め付けには、ナットに合ったレンチを使用する。油圧・空圧工具を使用して締め付ける場合は、規定トルクを超えないように注意する。
• 5) フランジの締め付けは、不均等な力を避け、対称的かつ交差する方向に締め付けること。
• 6) その後 フランジ 取り付けの際には、すべてのボルトとナットが均等に締め付けられていることを確認する必要がある。
• 7) ボルトとナットの材質は規定に従う。締め付け後、ナットからボルト頭部を2ピッチ露出させることが望ましい。
• 8) 振動による緩みを防止するため、ボルト・ナットの締め付けにはワッシャを使用する。高温時のねじ山間の付着を避けるため、取り付け時にねじ山に付着防止剤を塗布する。
• 9)300 ℃以上の高温バルブは、温度上昇後、フランジ接続ボルト、バルブカバー締付ボルト、プレッシャーシール、パッキン押さえボルトを再度締め付けて下さい。
• 10) いつ バルブの取り付け フランジ、ガスケット、ボルト、ナットは、低温では大気温度状態にある。この温度差の形成により、フランジ、ガスケット、ボルト、ナットが収縮し、また、これらの部品の材質が異なるため、それぞれの線膨張係数も異なり、非常に漏れが発生しやすい環境条件となる。このような客観的状況から、常温でボルトを締め付ける場合、低温での各部材の収縮係数を考慮したトルクが使用される。

2.クランプ接続

バルブは2つのフランジの間に取り付けられ、バルブ本体には通常、取り付けや位置決めを容易にするための位置決め穴があります。バルブと2本のパイプをボルトで直接ねじ込む接続形式です。

3.溶接接続

突合せ溶接接続：バルブボディの両端は、パイプラインの溶接溝に対応する溶接要件に応じて突合せ溶接溝に加工され、溶接を介してパイプラインに固定されています。

ソケット溶接接続：バルブ本体の両端は、ソケット溶接の要件に従って処理され、ソケット溶接を介してパイプラインに接続されます。

4.ねじ接続

ねじ接続は、小型バルブによく使われる簡単な接続方法である。バルブ本体は様々なネジ規格に従って加工され、内ネジと外ネジの2種類がある。パイプラインのネジ山に対応します。ネジ接続には2種類ある：

• 1) 直接シール：内ネジと外ネジが直接シール効果を発揮する。接続部が漏れないようにするため、鉛油、麻、ポリテトラフルオロエチレン生テープなどが充填によく使われる。その中でもポリテトラフルオロエチレン原反ベルトは日々広く使用されている。この材料は耐食性に優れ、シール効果に優れ、使用と保管が簡単である。分解する場合、非粘着性のフィルムなので完全に剥がすことができ、鉛油や麻よりはるかに優れている。
• 2) 間接シール：ネジ締めの力が2つの面の間でガスケットに伝わり、ガスケットがシールの役割を果たす。

一般的に使用されるねじには、主に5つの種類がある：メートル普通ねじ、英式標準ねじ、ねじシール管用ねじ、非ねじシール管用ねじ、アメリカ標準管用ねじ。

概要は以下の通り：

• 国際規格ISO 228/1およびDIN 259は、GまたはPF（BSP.F）と指定された内部および外部平行ねじに言及しています；
• ドイツ規格ISO 7/1、DIN 2999、BS 21、外径コニカルおよび内径平行ねじ用、コードBSP.PまたはRP/PS；
• 英国規格ISO 7/1、BS 21、内外テーパーネジ、コードPTまたはBSP。TrまたはRc；
• 米国規格ANSI B21、内外テーパーネジ、コードNPT、BSP。F、BSP.P、およびBSP.Trを総称してBSPねじと呼ぶ。

アメリカ標準管用ねじには、汎用テーパー管用ねじNPT、管継手用直管内ねじNPSC、ガイドロッド接続用テーパー管用ねじNPTR、機械的接続用直管ねじNPSM（フリーフィットメカニカルコネクション）、NPSL（ロックナット付きルーズフィットメカニカルコネクション）の5種類がある。ノンスレッドシールパイプスレッド（N：アメリカ国家規格、P：パイプ、T：コニカル）に属する。

5.フェルール接続

フェルール接続は、中国で近年開発されたものである。その接続とシーリングの原理は、ナットを締め付けるとフェルールに圧力がかかり、そのブレードがパイプの外壁に食い込む。フェルールのアウターコーンは、圧力下でジョイントのインナーコーンと強固にシールされるため、計器弁などの漏れを確実に防ぐことができる。

このタイプの接続の利点は以下の通りである：

• 1）小型、軽量、シンプルな構造で、分解と組み立てが簡単；
• 2）接続力が強く、使用範囲が広く、高圧（1000kg/平方センチメートル）、高温（650℃）、衝撃振動に耐える；
• 3) 腐食防止に適した複数の材料を選択できる；
• 4) 加工精度の要求が低い；
• 5) 高所設置に便利。

現在、中国の一部の小口径バルブ製品では、スリーブ接続形式が採用されている。

6.クランプ接続

ボルト2本で済むクイック接続方式で、分解頻度の高い低圧バルブに適している。サニタリーバルブなど。

7.内側セルフタイトニング接続

上記の様々な接続形態は、外力を利用して中圧に対抗し、密閉を実現している。以下は、中圧を利用した自緊式接続形式の紹介である。そのシーリング・リングは、媒体に面する側に対してある角度でインナー・コーンに設置されます。中圧はインナー・コーンに伝わり、次にシーリング・リングに伝わります。ある角度の円錐面には、バルブ本体の中心線に平行で外側に向いた部品と、バルブ本体の内壁に向かって押圧する部品の2つの部品が発生します。後者の成分は自緊力である。中圧が大きければ大きいほど、自緊力は大きくなる。そのため、このタイプの接続は高圧バルブに適している。フランジ接続に比べ、材料と労力を大幅に節約できます。また、バルブ内の圧力が高くない場合に確実に使用するためには、ある程度の予締力が必要です。

セルフシールの原理で作られたバルブは一般的に高圧バルブである。

8.その他のバルブ接続形態

バルブの接続には様々な形式があり、パイプを取り外す必要のない小型のバルブや、パイプを溶接して接続するものもある。非金属バルブの中には、ソケットやプラグ接続を使用するものもある。バルブの使用者は、それぞれのニーズに応じて対応する必要がある。

バルブの接続には他にも様々な形式があり、パイプを取り外したり溶接したりする必要のない小型バルブもある。非金属バルブの中には、ソケットやプラグ接続を使用するものもある。バルブの使用者は、それぞれのニーズに応じて対応する必要がある。

備考

• 1) すべての接続方法は対応する規格を参照しなければならず、バルブが取り付けられないことを避けるために、ユーザーが要求する規格を明確に理解する必要がある。
• 2) 通常、大口径のパイプラインはフランジ接続でバルブに接続され、小口径のパイプラインはネジ接続でバルブに接続される。