バルブ端接続タイプ 産業用キー選択ガイド

あらゆる流体制御システムの中心にはバルブがあり、バルブが配管システムに接続される方法は、安全性、信頼性、およびメンテナンス効率に決定的な影響を与えます。多数のバルブエンド接続オプションが利用可能であるため、エンジニアは選択の課題に直面することがよくあります。この分析では、さまざまなバルブ接続方法の特性、利点、および制限を検証し、実用的な選択ガイダンスを提供します。

適切なバルブ接続を選択するには、複数の技術的考慮事項を慎重に評価する必要があります。

• 圧力定格: 主な選択要素です。接続方法によって圧力許容度が異なるため、選択した方法が十分な安全マージンで最大システム圧力に耐えられることを確認する必要があります。高圧システムでは通常、溶接またはフランジ接続が必要であり、ねじ接続は低圧用途に適しています。
• 漏れ防止: 効果的なシールは最重要事項です。溶接接続は優れたシールを提供しますが、設置コストが高くなります。ねじ接続と圧縮継手には、適切な流体封じ込めのためにシーラントまたはガスケットが必要です。
• 設置効率: ねじ接続と圧縮接続は、専門的な機器を必要とする溶接接続よりも迅速な設置を可能にします。頻繁なメンテナンスが必要なシステムでは、フランジまたはクランプスタイルの接続が有利な場合があります。
• 機械的安定性: 接続の剛性は、システムの安定性に直接影響します。溶接ジョイントとフランジジョイントは、多くの場合、追加のサポートを必要とするねじ接続よりも優れた固定を提供します。
• メンテナンスの容易さ: 摩耗しやすいコンポーネントとして、バルブは定期的なサービスを必要とします。簡単に取り外せる接続（フランジ、クランプ）は、ダウンタイムとメンテナンス費用を最小限に抑えます。
• 在庫管理: システム全体で接続タイプを標準化すると、性能を損なうことなく、在庫管理が簡素化され、調達の複雑さが軽減されます。
• 規制遵守: 業界固有の規格（ANSI、ASME、DIN）は、システムの安全性と規制遵守を確保するために、特定の接続仕様を義務付けています。
• 重量/寸法上の制約: 航空宇宙およびモバイルアプリケーションでは、厳しい重量予算を満たすために、軽量でコンパクトな接続が優先されます。
• コストに関する考慮事項: 総コスト分析には、技術要件を満たしながら、材料、設置、およびライフサイクルメンテナンス費用を含める必要があります。

ねじ接続は、コンパクトで簡単に設置できるソリューションを提供し、バルブは通常、オスのパイプねじと結合するメスのねじを備えています。特殊な設計では、オスのねじまたは混合構成が組み込まれる場合があります。標準化されたねじ仕様により、互換性が確保されます。

• NPT（National Pipe Taper）： アメリカの標準テーパーねじで、流体完全性を確保するためにねじの変形に依存し、パイプテープまたはシーラントが必要です。ANSI/ASME B1.20.1で定義されており、1/16インチから24インチまでをカバーしていますが、4インチを超えるサイズでは通常、フランジが使用されます。
• BSPT（British Standard Pipe Taper）： NPTと同様ですが、ねじ角度が55°であるのに対し、NPTは60°です。NPTオスのねじはBSPTメスのねじと機械的にかみ合う場合がありますが、角度の不一致により、信頼性の高いシールはできません。
• BSPP（British Standard Pipe Parallel）： ストレートねじで、ねじの変形ではなく、圧縮によってOリングまたはガスケットを使用してシールする必要があります。

• ソケット溶接: パイプの外径よりもわずかに大きいバルブポートを備え、ソケットの周囲に溶接が施されます。2インチ以下の配管に一般的に使用され、信頼性の高いシールを提供します。一部のバルブには、溶接中の内部コンポーネントを保護するためのヒートシンクが組み込まれています。
• 突合せ溶接: パイプとバルブの直径を一致させ、溶接用のV溝を形成する面取りされたエッジが必要です。同様の熱保護を考慮して、小径システムに堅牢なシールを提供します。
• ろう付け: 住宅の配管で一般的に使用されるこの方法は、バルブソケットを加熱し、接合部の周りを毛細管作用するフィラーメタルを適用します。ウォーターハンマーや熱サイクルに強い耐久性のある接続を作成します。
• 溶剤セメント: PVC/CPVCシステムで使用され、セメントがコンポーネントを化学的に融合して永久的なアセンブリにします。最適な結合のために、挿入中に1/4回転させる必要があります。

フランジは、ANSI/ASME B16.5（米国）およびDIN EN 1092-1/ISO 7005（ヨーロッパ）などの業界標準に従った、保守可能な接続を可能にします。

• ANSI/ASME B16.5: 圧力定格（150#から2500#）でフランジを分類し、ボルト円は1/2インチから24インチのサイズです。一般的な面タイプには、突出したシール面を備えた上げ面（RF）が含まれます。
• DIN/ISO規格: DN（mm直径）およびPN（bar圧力）の指定を使用し、DN10〜DN2000およびPN2.5〜PN100をカバーします。
• ラグスタイル: 反対側のフランジからのボルトを受け入れるねじ付きラグ穴を備え、デッドエンドサービスに適しています。
• ウェーハースタイル: バタフライバルブに一般的に使用され、ねじ込みなしでスルーボルトを使用してフランジの間に挟まれています。
• トライクランプ: ヒンジ付きクランプを使用して、溝付きフランジ間のガスケットを圧縮する衛生的な接続で、シングル/ダブルヒンジ設計などのバリアントがあります。
• SAE J518: Oリング溝を備えた分割またはワンピース設計を特徴とする油圧フランジ規格で、Code 61（3000psi）またはCode 62（6000psi）に分類されます。

• 従来の圧縮: 締め付け時にパイプとバルブ本体に対して変形するフェルールと圧縮ナットを使用し、住宅の水道管で一般的です。
• プッシュトゥコネクト: 内部Oリングとバイトグリップリングを介して工具不要のアセンブリを可能にし、パイプを固定しながらリリースカラーの取り外しを可能にします。
• バーブホース: 単純な低圧接続で、伸ばされたホースがバルブバーブをグリップし、オプションでホースクランプで補強されています。

バルブ端をパイプスタブ（溶接、接着、またはねじ込み）に接続するねじ付きナットを組み込み、ユニオンは配管を乱すことなくメンテナンスのためにバルブを取り外すことを容易にします。

ボルトで固定すると、マニホールドポートに対してシールする凹型Oリングを備えた平らな取り付け面を備えています。NAMURソレノイドバルブの設置などの空気圧システムで一般的です。