フッ素樹脂ライニングバルブ：PTFE vs PFA vs FEP — 材料選定ガイド

配管で腐食性化学物質を扱う場合、フッ素樹脂ライニングバルブは、高価な特殊合金を使用せずに金属を保護する方法です。PTFE、PFA、FEP、ETFEはそれぞれ金属バルブ本体の内側に接着され、化学物質、熱、圧力の処理能力はそれぞれ少しずつ異なります。適切な選択は、ラインを流れるものによって決まります。.

フッ素樹脂ライニングバルブとは？

金属バルブがプラスチック製のレインコートを着ていると考えてください。圧力に耐え、フランジ接続を保持する構造シェル（通常は炭素鋼またはステンレス鋼）があります。内部には、流体が接触するすべての表面を化学的に不活性なプラスチックの層が覆っています。これは、金属が濃酸、アルカリ、またはハロゲン化溶剤に直接さらされる必要がないことを意味します。.

理解すべきは、金属が構造的な役割を果たし、プラスチックが化学的な役割を果たすということです。結果として、通常の鋼鉄製バルブに近いコストでありながら、ハステロイに近い耐食性を実現します。.

購入前に知っておくべきことの1つは、すべてのメーカーが同じ方法でバルブをライニングしているわけではなく、厚さの管理が非常に重要であるということです。サプライヤーを評価する場合、このリストは 中国の主要ゲートバルブメーカー は良い出発点となります。YOUFUMIのような評判の良い、より確立されたメーカーは、より一貫性のある高品質のライニングを製造する傾向があります。.

PTFEライニング：特性と最適な用途

PTFE、つまりテフロンは、多くの人にとって依然として一般的なライニングであり、それには十分な理由があります。ほとんどすべての酸、塩基、溶剤に耐え、-200℃から約+180℃までの広い温度範囲で使用できます。.

ただし、PTFEは通常のプラスチックのように溶融・成形できないことに注意してください。代わりに圧縮・焼結する必要があり、そのプロセスにより材料に微細なピンホールが残ります。長年の使用で、少量のガスがゆっくりと浸透する可能性があります。また、PTFEは、長期間一定の機械的圧力下にあると、クリープまたは「コールドフロー」を起こす傾向があります。全体として、PTFEは安定した定常流の腐食性サービスに最適ですが、プロセスに多くの真空サイクルや圧力変動が伴う場合は第一選択ではありません。それはPFAの領域です。.

PFAライニング：PTFEよりも選択すべき場合

PFAはPTFEと同じ広範な耐薬品性を提供しますが、製造方法が異なります。実際、溶融してバルブ本体に直接射出成形できます。この1つの変更により、ピンホールの問題が完全に解消され、ガス透過性、耐屈曲性、高温での強度も向上します。.

溶融したPFAはバルブケーシングに機械加工されたアンカー溝に流れ込むため、単にそこに置かれているのではなく、所定の位置に固定されます。そのため、PFAで作られたライニングボールバルブは、超純水化学移送や半導体ラインで非常に良好な性能を発揮します。また、焼結PTFEライニングが負圧下で壁から剥がれる可能性がある塩素ガスにも適しています。YOUFUMIの ライニングボールバルブシリーズ は、すでにアンカー加工が施された成形PFAオプションを備えています。.

ライニング付き2ウェイボールバルブ

Youfumi ライニング 2 ウェイ ボール バルブには、誤操作を最小限に抑えるためのステンレス スチールのロック可能なハンドルが装備されています。.

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FEPライニング：コスト効率の高い代替品

FEPもPFAと同様に溶融加工が可能ですが、製造コストは低くなります。トレードオフとして、温度上限が約+150℃と低く、温度が上昇すると機械的強度が低下します。.

その代わりに、実際に見えるライニングが得られるため、オペレーターは何も開けずに流れを観察したり、気泡を検出したりできます。また、より複雑な形状に簡単に成形できるため、コストがさらに削減されます。これにより、FEPは、温度が適度な範囲に保たれる廃水処理、農業用化学薬品の計量、または一般的な酸移送におけるライニングプラグバルブに最適です。そのようなサービスのためにプラグバルブを標準化している場合、YOUFUMIの ライニングプラグバルブ は、PFAよりも安価なオプションとして検討する価値があります。.

ETFEライニング：高温性能

ETFEはPTFEやPFAほど化学的に万能ではありませんが、その代わりに高い耐久性を備えています。他の3つのライニングよりも、引っかき傷、穴あき、摩耗にずっと強く対応します。流体が腐食性液体だけでなく固体も運搬している場合は、これは非常に重要です。.

それが、過酷なユーティリティ用途で見られる理由です。発電所のゲートバルブは、高温のフライアッシュスラリーや排煙脱硫ストリームを扱うことが多く、標準的なPTFEライニングでは、熱、摩耗、化学的攻撃の組み合わせに長期間耐えることはできません。ETFEでライニングされた発電所用ゲートバルブは、腐食性側に対処しながら、そのような繰り返しのストレス下でも形状を維持します。 ライニングバルブ がそもそも存在する理由です。.

比較表：耐薬品性、温度範囲、コスト

��を並べて比較すると、以下のようになります。.

業界標準と試験（ASTM、MSS SP）

紙上の優れた仕様は、ライニングが実際にテストされて証明されない限り、あまり意味がありません。確認すべき点は次のとおりです。.

• ASTM F1545 は、最小ライニング厚さの確認や、ライナーがシェルから剥がれていないことの確認など、プラスチックライニングバルブの製造方法を規定しています。.
• MSS SP-135 は、寸法と圧力定格をカバーする耐食性フッ素樹脂ライニングバルブアセンブリの設計要件を設定します。.
• API 598 / ISO 5208 は漏れ試験の基準です。バルブは認定される前にゼロ漏れを達成する必要があります。.
• ASME B16.34 金属シェル自体の圧力・温度限界を設定します。.

主要メーカーは、完成したライニング全体に高電圧スパークテストを実施し、目視では決して見つけられないピンホール欠陥を検出しています。.

メディアに最適なライニング材を指定する方法

標準がわかったら、実際の作業は、以前使用したものをつかむのではなく、実際のプロセスにライニングを適合させることです。.

1. 化学的適合性から始めます。. ライニングを、一般的なチャートではなく、メディアの実際の濃度と温度に対して確認してください。バッテリー製造を行っている場合、YOUFUMIは リチウムおよび新エネルギー生産用のバルブを提供しています 電解液経路を金属汚染から解放しておく上で、ライニングの選択が非常に重要となるライン。.
2. 次に、運転温度を確認します。. PFAとPTFEは+180℃で上限に達します。FEPとETFEは+150℃近くで上限に達します。.
3. 圧力と真空を考慮します。. ラインが真空を引き込む場合は、PFAのような成形された固定ライニングを使用してください。焼結PTFEは、そのような条件下で壁から剥がれる可能性があります。.
4. 摩耗と純粋な化学暴露を比較検討します。. スラリーを移送する場合は、ETFEの耐久性が勝ちます。クリーンな化学的隔離の場合は、PTFEまたはPFAがより良い選択です。YOUFUMIはまた、混合炭化水素と酸の流れを処理する石油化学プラントにライニングバルブを供給しており、この業界ではこれがよく発生します。.

このシーケンスを正しく行うと、単一のメンテナンスサイクルで故障するバルブではなく、数十年持続するバルブが得られます。ライニングバルブは、すべて化学薬品に耐性があるという理由だけで交換可能ではありません。適切な材料は、一般的な適合性チェックではなく、実際の温度、圧力、および摩耗条件にかかっています。.