特殊化学工場のプラント メンテナンス エンジニアは、注入ポンプのメカニカル シールを 6 か月間で 3 回交換していました。ポンプは希塩酸を扱っており、ポンプが停止するたびに垂直ライザー内の液柱が後退し、インペラが逆回転しました。配管は UPVC で、ライン圧力は控えめで、本当の故障はポンプではありませんでした。排出ラインの逆止弁は滴下が続いていたため数週間前に取り外されていたが、誰もそれを交換しなかった。エンジニアが新しいものを注文しようと座ったとき、要求書に関する最初の質問は単純なものでした。チェック バルブには主に 3 つのタイプがあり、このラインにはどれが属しますか?
この疑問は、産業メンテナンス、パイプ システム設計、交換部品の調達において常に発生します。学術的な分類ではありません。逆止弁の種類によって、ラインが受ける流れ抵抗の大きさ、弁が汚れた媒体や粘性媒体を処理できるかどうか、垂直ライザーに取り付けられるかどうか、ポンプ停止時にバタンと閉まって圧力サージが発生するかどうかが制御されます。熱可塑性の配管システムでは、バルブ本体、フランジ、およびパイプ自体がプラスチックであるため、決定はさらに重要になります。逆止弁の適合が不十分であると、フランジに亀裂が入ったり、溶剤で接着された接合部が緩んだり、流量計のねじ接続部が疲労したりするウォーターハンマーが発生する可能性があります。
この記事の目的は、その質問に対する実践的な答えを提供することです。 3 つの主要なタイプの逆止弁について説明し、圧力降下、向き、ウォーターハンマーの傾向、媒体の適合性について比較し、その後、材料の選択、取り付けの間違い、業界での用途、メーカーのエンジニアが現場で実際に使用する仕様のアドバイスに移ります。
結論を先に言うと、チェックバルブには主にスイングチェックバルブ、ボールチェックバルブ、リフトチェックバルブの3種類があります。これら 3 つのグループは、逆流を阻止する可動要素によって定義され、1 つおきの逆止弁の設計は、これら 3 つのうちの 1 つのバリエーション、または特殊用途の派生のいずれかです。たとえば、ウェーハチェックバルブは、短い取り付け長さ向けに最適化されたツインディスクのバリエーションです。フートバルブは、ポンプ吸引ライン用のストレーナが組み込まれたボールチェックバルブです。サイレントチェックバルブにはスプリングとガイド付きディスクが追加されており、これがリフトチェックのコンセプトです。このグループ分けを理解することが、正しい仕様への最短の道です。
すべての逆止弁は、アクチュエータ、レバー、外部電源なしで自動的に動作します。順方向の流れではバルブが開きます。逆流または重力によって閉じられます。 3 つの主なタイプを区別するのは、閉鎖要素の形状と流体が本体内を通らなければならない経路です。これらの違いにより、圧力降下、信頼性、閉じる速度、および許容可能な方向に測定可能な違いが生じます。
熱可塑性バルブ メーカーの製品範囲では、これらの違いがさまざまなボディ パターンと接続スタイルに直接反映されます。スイング逆止弁はフランジ接続またはウェーハ接続で利用でき、ラインがきれいで水平な場合に選択されます。ボールチェックバルブは、フランジ付き設計とトゥルーユニオン設計で提供されており、ユニオンバージョンは配管を妨げることなくラインから引き抜くことができます。リフトチェックバルブは、プラスチックシステムではあまり一般的ではありませんが、厳密な遮断が優先される高圧熱可塑性プラスチックラインでは依然として使用されています。以下のセクションでは、各タイプの動作原理、長所、限界、および一般的な用途について説明します。
ヒンジ付きディスクは前方の流れで回転して開き、重力によって後退します。水平または垂直上向きラインの清浄な液体に最適です。
自由に動くボールがシートから浮き上がり、流れが逆になると再び着座します。粘性流体や軽い固体を扱います。ポンプの近くに設置可能です。
ガイドされたディスクまたはピストンがシートに対して真っ直ぐに動きます。圧力損失が大きく、清浄な媒体や高圧に適しています。
2 つのバネ仕掛けのハーフディスクが 2 つのフランジの間で開閉します。面と面の間の長さが短い。低体重;すぐに反応します。
流体がきれいで、流れが連続的で、パイプが水平である場合、通常はスイング逆止弁が最初に評価されるタイプです。スイング 逆止弁の内部では、閉鎖要素は流路の上端にあるヒンジまたはピンに取り付けられたディスクです。順方向の流れにより、ディスクが本体の上部チャンバーにスイングするまで押し広げられます。流れが遅くなったり、止まったり、逆転しようとすると、重力によってディスクがシート上に引き戻されます。ディスクは並進ではなく回転するため、開いたバルブは流体に対してほぼ直線の経路を残し、流れ抵抗を低く保ちます。
この直線的な流路が、エネルギー効率が重要となるポンプ排出ライン、工場の水ヘッダー、化学物質移送ラインにスイング 逆止弁が指定される主な理由です。 UPVC、CPVC、PPH、または PVDF で作られた熱可塑性バルブでは、スイング設計により、高速での浸食や騒音を促進する曲がりくねった通路が回避されます。通常、本体はカバーを備えた 2 つの部分から成る構造で、ラインからバルブを取り外すことなくシートの検査やディスクの交換を行うことができます。
トレードオフはクロージング速度です。スイング ディスクは利用可能な閉じる力に比べて重いため、流れが突然止まるとディスクがシートに叩きつけられ、ウォーター ハンマーとして知られる圧力スパイクが発生する可能性があります。ポンプが作動し、流体柱が急速に逆転した場合にも、同じ影響が発生します。このため、スイング チェック バルブは、短サイクルのポンプ サービスや、流れが突然逆転するラインには推奨されません。ウォーターハンマーが懸念される場合は、スプリングアシストディスク、またはより速く閉じるボールまたはウェハーチェックバルブを開始点として使用することをお勧めします。
方向も実際的な制限です。スイング逆止弁は水平配管または上昇流の垂直配管に設置してください。垂直下向きの流れでは、重力によりディスクが開いた状態に保たれるため、ディスクはシートに対して後退することができません。水平線では、ディスクが確実に閉まるようにヒンジが上部にある必要があります。最低動作圧力もチェックする価値があります。流速が非常に低い場合、スイングディスクが部分的に開いてシートに対してバタつき、シート表面の急速な摩耗を引き起こす可能性があります。ラインが低速で頻繁に走行する場合は、代わりにボールまたはリフト タイプを検討してください。
スイング 逆止弁の一般的なサービス ポイントには、水移送におけるポンプの吐出、きれいな液体を使用する化学薬品投与スキッド、圧縮空気ヘッダー、および冷却水回路が含まれます。シートの材質は、通常、プラスチック本体の内側に結合された合成ゴムまたはエラストマーですが、本体とシートは異なる暴露条件に直面するため、流体の温度と化学的適合性を確認した後に選択する必要があります。
スイングチェックバルブ with Low Flow Resistance and Easy Maintenance アーム式ディスクを採用したスイングチェックバルブで、流れ抵抗が少なく、ボンネット蓋を外すだけでメンテナンスが可能です。材質に応じた温度と化学物質の適合性オプションを備えており、ポンプの吐出や化学物質の投与などの清浄な液体の用途に適しています。 製品を見る→ 流体が粘性である場合、浮遊物質が含まれる場合、またはポンプが頻繁に起動および停止する場合には、ボール逆止弁の方がより寛容な設計です。ボール逆止弁は、閉鎖要素として球形のボールを使用します。オープンポジションでは、前方の流れによってボールがシートから離れ、シートの周りを通過します。前方への流れが止まると、ボールは落下するかシート内に押し戻され、そこでボアの周囲に円形のシールが形成されます。ヒンジが引っかかったり、ディスクがバタついたり、ガイドが破片でブロックされたりすることはありません。ボールは常に体の最下点に戻りますが、これは最も密閉性が高い位置でもあります。
この単純な機構により、ボール逆止弁は工業用プラスチック配管においていくつかの実用的な利点をもたらします。まず、流れが逆流したときにスイング 逆止弁よりも早く閉じるため、多くのポンプ用途におけるウォーター ハンマーの深刻さが軽減されます。第二に、ボールが完全に邪魔にならずに移動し、精密なヒンジに依存しないため、微細な固体を運ぶ流体を扱うことができます。第三に、シール ラインは円形であるため、バルブはシート上に形成される少量のスケールやポリマー残留物に対して敏感になりにくくなります。
主な欠点は圧力損失です。開いた位置では、ボールが流路の一部を占めるため、流体はその周りで方向を変える必要があります。流量係数はスイング逆止弁よりも低いため、高速ラインではボール逆止弁の方がより多くのヘッドを消費します。ボールチェックバルブのサイズを大きくしすぎるのはよくある間違いです。バルブがパイプよりも公称サイズ 1 つまたは 2 つ大きい場合、低流量時にボールが浮いて振動し、シートの摩耗を引き起こす可能性があります。バルブは単に配管サイズだけでなく、流速範囲を考慮して選択する必要があります。
熱可塑性プラスチック システムの場合、ボール 逆止弁はフランジ付きおよびトゥルーユニオンのボディ スタイルで製造されます。トゥルーユニオンバージョンは、パイプを切断したりフランジを傷つけたりすることなく、本体を開けてボールを取り外すことができるため、メンテナンスが重要な設置に特に役立ちます。ボール自体は PPH や PVDF などの固体プラスチックであることが多く、シートは化学的適合性を考慮して選択されたエラストマーです。非常に攻撃的な液体を使用する設置では、膨潤や表面攻撃を避けるために、ボールの材質をパイプの材質と一致させる必要があります。
ボール逆止弁の一般的な用途としては、塩酸の移送、苛性剤投与ライン、固形分が少ないスラリーライン、めっき浴の循環、コンパクトで素早く閉じる逆止弁が必要なポンプの排出などが挙げられます。フランジ付きタイプは、解体の頻度が少ないラインに適しています。ユニオンタイプは定期的に清掃が必要なバルブに最適です。
粒子を含んだ腐食性媒体用のフランジ付きボールチェックバルブ 全球ボール設計は浮遊粒子による詰まりを防ぎ、オプションの PTFE ボールによりシール性と耐食性が向上します。恒久的な設置のためにフランジ接続を備えたコンパクトな自動洗浄逆止弁を必要とする投与および移送ラインに最適です。 製品を見る→ リフト逆止弁は 3 つの主要なタイプのうちの 3 番目であり、流れの効率ではなくシールの品質によってその地位を確立しています。リフト逆止弁の内側の閉鎖要素は、シートに対して垂直なガイド内で真っ直ぐ上下に移動するディスクまたはピストンです。順方向の流れによりディスクがシートから持ち上げられます。流れが停止または逆転すると、ディスクは後方に下がり、しっかりとフィットします。本体内部の形状は玉形弁のパターンに関連しており、ディスクは毎回まったく同じ位置に戻るようにガイドされます。
ディスクがガイドされるため、リフトチェックバルブが信頼性が高く、再現性のあるシールを作成します。これは、気体、低粘度の清浄な液体、および閉鎖要素を通過する漏れが危険または無駄になる高圧で動作するシステムに役立ちます。ディスクは円弧に沿ってではなく固定軸に沿ってシートに近づくため、シートはスイング ディスク シートよりも高い品質基準で機械加工できます。
トレードオフは圧力損失です。流体はバルブに入るときに回転し、ディスクの周りを通過し、出るときに再び回転する必要があり、これはスイング バルブやボール 逆止弁よりもはるかに曲がりくねった経路になります。長いパイプラインでは、リフトチェックバルブからの蓄積された水頭損失がポンプのデューティポイントを変更するのに十分な場合があります。同じ幾何学的制約により、リフト 逆止弁は浮遊物質を含む流体には不向きになり、浮遊物質がガイド内に堆積し、最終的にはディスクを固着する可能性があります。
向きは本体のデザインによって異なります。水平パターンは、パイプ軸に垂直な面内でディスクが垂直に移動するため、ボンネットを上にして取り付ける必要があります。垂直パターンは、ディスクがパイプ軸に沿って上昇する上向きの流れの垂直ライン用に構築されています。一部のリフトチェックバルブは、シートの配置を変更することで水平パターンと垂直パターンの間で変換できますが、プラスチックバルブでは、通常、本体は 1 つの方向にのみ鋳造されます。
熱可塑性プラスチック配管の場合、リフトチェックバルブは主に高圧計器ライン、小口径の化学薬品注入システム、および低損失水頭よりも気泡の密封が重要なガスまたは真空サービスで使用されます。コンパクトで応答性の高いバルブが必要な場合には、リフト原理に基づいたスプリングガイド式サイレントチェックバルブも用意されています。スプリングを使用してディスクを押して閉じるため、ウォーターハンマーが軽減されます。
ウェハチェックバルブは、3 つの主要なタイプに代わる最も一般的なコンパクトな代替品であるため、この議論に含まれます。デュアルプレートまたはダブルディスク逆止弁と呼ばれることもあります。ウェハ逆止弁は、1 つの大きな閉鎖部材の代わりに、バルブ本体を垂直に貫通する中央のヒンジ ピンに取り付けられた 2 つの半円板、つまりハーフディスクを使用します。流れがない場合、プレートはねじりバネによって閉じた状態に保持されます。順方向の流れにより、バネに抗して折り畳まれて開きます。流れが逆になると、スプリングと逆圧力によってプレートが閉じられます。
ウェーハチェックバルブの最初の利点は、サイズと重量です。バルブ本体は本質的に短いシリンダーで、2 つのパイプ フランジの間にフィットし、フランジ ボルトによって所定の位置に保持されます。同径のスイング式逆止弁やボール式逆止弁に比べ面間長が大幅に短く、軽量です。たとえばDN200以上のような大口径の場合、これにより、特に重いバルブの取り扱いが難しい垂直ラインにおいて、支持構造と設置の労力が大幅に節約されます。
2番目の利点は、閉じる速度です。 2 つのプレートの移動距離が短いため、ウェーハチェックバルブは逆流に素早く反応し、ウォーターハンマーを軽減します。また、バネの力により、重力の作用を待たずに、順流速度が低下するとすぐにプレートが閉じ始めます。このため、頻繁にサイクルするポンプの排出ではウェーハ設計が一般的になります。
設置の主な要件は、正確なセンタリングです。両方のプレートが均等に開き、ヒンジ ピンがガスケットにこすれないように、バルブは 2 つのフランジの間に同心円状に配置する必要があります。バルブが中心からずれて取り付けられている場合、一方のプレートが半開位置で引っかかったり、フランジボルトを締めるときにガスケットが損傷したりする可能性があります。プラスチック配管では、ウェハ本体は一般に、耐食性スプリングを備えた UPVC、CPVC、PPH、または PVDF で成形されます。ニッケルベースの合金は、積極的な化学サービスのスプリングとヒンジ ピンによく使用されます。
腐食性の用途では、スプリングが流体の攻撃を受けた場合に最初に故障する部品であるため、ウエハーチェックバルブは本体の材質と同じ注意を払って選択する必要があります。金属製のスプリングを備えたプラスチック製のボディの耐食性は、スプリングと同程度です。小径の場合は全プラスチック製のスプリング設計が存在しますが、大きなサイズの場合は、スプリングの材質が流体の仕様に適合していることを確認する必要があります。
腐食配管用のコンパクト設計のウエハチェックバルブ 面間長が短く、狭いスペースへの設置が容易な軽量のウエハチェックバルブです。 Offered in UPVC, CPVC, and PPH, it resists corrosion;ただし、ばねの材質は侵食性の高い流体に対して検証する必要があり、PPH フランジは開口角度を大きくするために面取りが必要な場合があります。 製品を見る→ フートバルブは、ポンプ吸引ラインを液体で満たした状態に保つという非常に特殊な問題に対する実用的な解決策です。ポンプがタンクまたは井戸の液面より上にある場合、次回の始動時にポンプに呼び水ができるように、吸込ラインは満水状態を維持する必要があります。ポンプの停止時に液体が逆流すると、ポンプは呼び水を失い空運転になり、メカニカルシールやインペラが破損します。
フートバルブは基本的にはボール逆止弁であり、入口にストレーナスクリーンが追加されています。垂直吸引ラインの底部に設置され、液体に浸されます。ポンプが作動すると、液体がボールを越えて上方に吸引され、ボールがシートから浮き上がります。ポンプが停止すると、バルブ上の液柱がボールをシートに押し戻し、ラインを密閉します。 The strainer keeps larger particles and debris from entering the suction pipe and reaching the pump.
フートバルブs are available in flanged and union versions in the same thermoplastic materials as other check valves.ユニオンバージョンは、最も頻繁にサービスポイントとなるストレーナのメンテナンスを簡素化します。スクリーンは汚れた水の破片で徐々に詰まり、バルブ全体の圧力降下が上昇し、ポンプでキャビテーションを引き起こします。 Regular cleaning of the strainer is more important than any other maintenance step.
The seat and ball configuration is essentially identical to a ball check valve, so the material selection logic is the same. The spring, if present, is used only to hold the ball gently in place during low-flow periods; most foot valves operate without springs to avoid restricting the suction flow.フートバルブのサイズを調整するときは、ポンプの吸込側での過度の圧力降下を避けるために、ストレーナスクリーンを通過する速度を低く保つ必要があります。
The table below compares the three main types and the two most common variants on the factors that determine a practical selection. The same comparison applies to metal and thermoplastic valves, although the pressure and temperature limits differ with the body material.
| 種類 | 終了要素 | 典型的な向き | 圧力損失 | ウォーターハンマー傾向 | 最高の流体状態 | 主な制限事項 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| スイングチェック | ヒンジ付きディスク | 水平または垂直上向き | 低い | 中 (急停止時のディスクの衝突) | きれいな低粘度の液体 | 汚れたメディアは苦手です。ディスクの移動のためのスペースが必要です |
| ボールチェック | 自由に動くボール | 水平または垂直上向き | 中 | 低い to medium | 粘性流体、軽い固体 | 損失水頭が高くなります。低流量ではボールが振動する可能性があります |
| リフトチェック | ガイド付きディスクまたはピストン | 水平（ボンネットを上）または垂直上 | 高 | 低い if spring-assisted | 高圧で液体と気体を洗浄 | 高 pressure drop; unsuitable for solids |
| ウェーハ/デュアルプレート | 2 つのスプリング式プレート | 任意、両側にフランジ付き | 低い to medium | 低い | きれいな液体または軽度に汚れた液体 | フランジ間の正確なセンタリングが必要 |
| Foot valve | ボールプラスストレーナースクリーン | 垂直、ライン端が沈む | 中; rises as screen plugs | 低い | ポンプの吸込ライン | 定期的なストレーナの清掃が必要 |
The chart below illustrates the relative pressure drop of each family at the same flow rate and pipe size. Values are normalised estimates for typical industrial sizes.
低いほど良いです。 Estimates based on typical Cv values for thermoplastic check valves at the same nominal diameter.
For a more detailed look at the operating characteristics of a check valve body and its flow path design, the article on how to choose the best check valve for your fluid explains the effect of flow distribution, seat angle, and disc geometry on real-world performance.
正しい選択プロセスは、流体から始まり、次にパイプのレイアウト、次に許容可能な圧力損失、そして最後に故障の結果を決定します。この順序で作業すると、使用条件を考慮する前にバルブ本体のパターンを選択するという、最も一般的な仕様ミスを防ぐことができます。
選択がまだ不確実な場合、最良のアプローチは、各候補の故障モードを比較することです。脈動流用にスイング逆止弁を選択した場合、シートの摩耗により故障が発生する可能性があります。微粒子が飛散するラインにリフトチェックバルブを取り付けると、ディスクガイドが詰まります。ウェーハチェックバルブが中心からずれて取り付けられている場合、プレートが完全に閉じるのを妨げます。それぞれのケースで反対のタイプを選択すると、通常は失敗を回避できます。
曲線は、すべてのタイプの流速に応じて圧力損失が増加することを示していますが、同じ速度ではリフト逆止弁が最も多くのヘッドを消費し、スイング逆止弁が最も少ないヘッドを消費します。
利用可能なオプションと、注文前に指定子が回答する必要がある質問の構造化された比較については、を参照してください。 特定の用途に最適なチェックバルブのタイプはどれですか .
Choosing among the three main types is half of the specification.残りの半分はボディとシートの素材です。浄水用に設計されたスイング逆止弁は、本体が間違ったポリマーの場合、高温の酸ラインに耐えることができません。また、天然ゴムシートを備えたボール逆止弁は、炭化水素中ですぐに膨張します。工業用プラスチック配管システムでは、バルブの材質は、配管自体とまったく同じ方法で、流体、温度、圧力定格に適合する必要があります。
Thermoplastic check valves are manufactured in the same resin families as the piping systems they serve.各材料には温度上限と化学適合性プロファイルがあり、エラストマーは流体に応じて軟化、膨潤、または硬化するため、バルブシートによってさらに制限が加えられます。
シートの素材もボディと同じくらい注目に値します。ほとんどの熱可塑性逆止弁は、EPDM、FPM (FKM)、または PTFE でライニングされた設計などのエラストマー シートを使用しています。 EPDM resists hot water, steam, alkalis, and many acids. FPM resists oils, fuels, and aggressive chemicals at higher temperatures. PTFE ライニングはほぼ普遍的な耐薬品性を備えていますが、長時間の圧縮下ではある程度のコールドフロー挙動を示します。ボール 逆止弁では、ボールの材質も重要です。UPVC 本体内の固体 PVDF ボールは、密度と表面硬度がシールと摩耗の両方に影響するため、固体 PPH ボールとまったく同じように機能するとは期待できません。
完全な熱可塑性配管システムを供給するメーカーにとって、逆止弁を配管材料に適合させることの利点は、コストの予測可能性と単一の責任源です。パイプが CPVC の場合、互換性のあるエラストマー シートを備えた CPVC 逆止弁を指定すると、金属製逆止弁をプラスチック ラインに取り付けるときに発生する可能性のある電気膨張と熱膨張の不一致を回避できます。一部の工場では今でも金属製逆止弁がプラスチック製配管に使用されていますが、ねじ接続またはフランジ接続、重量、本体と配管の腐食の違いにより、長期にわたるメンテナンスの問題が生じます。
逆止弁が設置直後に故障しても、多くの場合、製造上の欠陥ではありません。多くの場合、不適切な方向、不適切なサイズ、または不適切なパイプの準備が原因で発生します。 The three main types each have specific installation rules, and the most common field failures trace back to one of the following mistakes.
熱可塑性プラスチックシステムでは、追加の設置規則があります。溶剤セメントと溶接の作業は、逆止弁を取り付ける前ではなく、取り付ける前に完了する必要があります。 Solvent cement fumes can attack elastomer seats, and heat from fusion welding can deform the seat of an adjacent valve.逆止弁は、配管の新しいセクションに取り付ける最後のコンポーネントである必要があり、シール面を歪める曲げ荷重を避けるために、フランジではなくプラスチック製の本体で取り扱う必要があります。
どの業界でも 1 つまたは 2 つの逆止弁タイプの好みがあり、その好みは習慣ではなく流体の状態に基づいています。 The following summary matches typical services with a recommended valve family and the reasoning behind it.
ボール and swing checks dominate. Ball checks suit viscous reagents and slurries; swing checks handle clean acids and solvents with minimal head loss.
スイング checks on clean water lines, ball checks on polymer dosing and sludge lines. Wafer checks are used in skids where space is limited.
ボール check valves are preferred because plating baths contain suspended hydroxide solids. CPVC bodies handle hot chrome and nickel solutions.
PVDF ボールとダイヤフラム式逆止弁により、きれいで隙間のない表面が得られます。 Union connections allow periodic disassembly for cleaning.
PVDF wafer and ball checks in high-purity acid lines. PVDF は浸透性が低いため、超高純度の化学薬品供給システムを保護します。
フートバルブは遠心ポンプ吸引時のプライミングを保持します。 Ball checks protect fertilizer injection points from backflow into the dose tank.
どの業界でも、バルブの種類は最初の層にすぎません。シートのエラストマー、接続スタイル、および圧力定格によって仕様が決まります。 CPVC パイプ内で 75℃ で稼働するめっきラインでは、3 つの主要なタイプのどれを選択するかに関係なく、ニトリルシートを備えた UPVC バルブではなく、FKM または EPDM シートを備えた CPVC ボールチェックバルブを使用する必要があります。
主にスイングチェックバルブ、ボールチェックバルブ、リフトチェックバルブの3種類があります。それらは終了要素によって分類されます。スイング逆止弁はヒンジ付きディスクを使用し、ボール逆止弁は自由に動く球形ボールを使用し、リフト逆止弁はシートに対して真っすぐに動くガイド付きディスクまたはピストンを使用します。ウェーハチェックバルブとフートバルブは、完全に別個のカテゴリではなく、これらのファミリーの一般的なバリエーションです。
スイング逆止弁は、ディスクが流路から完全に回転してほぼ真っ直ぐな通路を残すため、圧力損失が最も低くなります。したがって、熱可塑性バルブでは、水頭損失がエネルギーコストに直接変換されるポンプ吐出ラインや長い移送ラインではスイング設計が好まれます。リフト逆止弁は 3 つのタイプの中で最も高い圧力降下を生成し、ボール逆止弁はそれらの間に位置します。
ボールチェックバルブは上昇流の垂直ラインに設置できます。この位置では、ポンプが停止したときに重力がボールをシートに戻すのに役立ちます。ボールチェックバルブは、下向きの流れによってボールがシートから遠ざかる可能性があるため、下向きの流れのある垂直ラインでは使用しないでください。フートバルブは、ストレーナ付きボールチェックバルブであり、垂直吸引ラインの底部用に特別に設計されています。
スイングディスクは重く、長い弧を描きます。前方への流れが突然止まると、流体柱が反転し、ディスクを高速でシートに叩きつけます。接触により圧力スパイクが発生し、パイプ内を伝わります。解決策には、より速く閉じるウェハまたはボール逆止弁を選択すること、スイングディスクを補助するスプリングを追加すること、または流速を遅くすることなどが含まれます。熱可塑性プラスチック配管では、プラスチックのフランジや溶剤接着継手の弾性が溶接鋼よりも低いため、ウォーターハンマーによる被害が特に大きくなります。
逆止弁は、一方向の逆流を止める単一の自動弁です。逆流防止装置は、1 つのユニットに 2 つの逆止弁とテスト ポートを含むアセンブリで、飲料水と汚染されたプロセス流体の相互接続を物理的に分離する必要がある場合に使用されます。逆流防止装置は水道法により義務付けられています。逆止弁のみを飲料水接続部の逆流防止装置の代替品として使用することは通常認められません。プラントのメンテナンスでは、この 2 つの用語がよく混同されます。
腐食性流体の場合、本体が錆びたりスケールが発生したりしないため、熱可塑性逆止弁は金属製逆止弁よりも信頼性が高いことがよくあります。ただし、作動部品は異なります。プラスチックのボールまたはディスクは軽量で、シートはエラストマーであるため、温度と化学的適合性を尊重する必要があります。バルブが流体の温度に正しく適合している場合、プラスチック製逆止弁は、より軽量で低コストで長い耐用年数を提供します。最も一般的な早期故障は、流体と適合しないエラストマー シートの選択、またはプラスチック本体の圧力定格を超えるウォーター ハンマーによって発生します。
フランジ接続は、より強力で剛性の高いオプションであり、大径および高い曲げ荷重に適しています。トゥルーユニオン接続により、隣接するパイプソケットを分解することなく、ユニオンナットを緩めることでバルブを開いたりラインから取り外したりすることができます。プラスチック配管内のボールチェックバルブの場合、ボールとシートを所定の位置で検査できるため、トゥルーユニオンスタイルが最適なメンテナンスの選択肢となります。ウェハ本体自体が 2 つのフランジの間に挟まれるため、ウェハ逆止弁にはフランジ接続が推奨されます。
信頼性の高い逆止弁仕様への最短ルートは、まずファミリに名前を付けることです。流体が清浄でラインが水平で安定した流量の場合はスイング逆止弁をご指定ください。流体が粘性が高い場合、粒子が付着している場合、またはポンプの起動と停止が頻繁に起こる場合は、ボール逆止弁を指定してください。サービスが高圧、クリーンで、密閉性が要求される場合は、リフト逆止弁を指定してください。設置スペースが狭い場合、またはバルブをどの方向でも動作させる必要がある場合は、ウェハチェックバルブを使用してください。また、バルブがポンプ吸引ラインの底にある場合は、フートバルブを使用してください。
ファミリを選択したら、バルブが最初の使用期間に耐えられるかどうかを決定する 4 つの詳細を確認します。流体と温度に対するボディ材質、化学攻撃に対するシート エラストマー、ウォーターハンマーを含む最大サージ圧力に対する圧力定格、およびメンテナンス プランに対する接続タイプです。熱可塑性プラスチック システムでは、これら 4 つの詳細が、現場で観察されるほぼすべての逆止弁の早期故障の原因となります。
強力な化学流体を使用するプラントを管理するエンジニアにとって、独自のバルブと配管製品を提供するメーカーの熱可塑性逆止弁は利点があります。バルブ、パイプ、継手は同じ材料システムから作られているため、熱膨張、耐薬品性、および圧力定格はライン全体で一貫しています。 3 つの主要なタイプの逆止弁はすべてそのシステム内に存在しており、最も見慣れたものではなく、そのメカニズムが流体と流れのプロファイルに一致するものが正しい選択となります。
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