セラミックライニングボールバルブ：主な特徴とメンテナンス方法

セラミックライニングボールバルブは、市場にあるほとんどの製品よりも1つの点で優れています。それは、標準的な金属を数週間で摩耗させる研磨性、腐食性の媒体に耐えることです。セラミックコーティングが摩耗を受け、下の鋼材は受けません。.

ボールバルブにセラミックライニングが使用される理由

スラリーラインから摩耗したバルブを取り外したことがある人なら誰でも、この話が通常どのように進むかを知っています。鉱業の尾鉱、FGDスラリー、研磨性の触媒微粉、攻撃的な酸、ステンレス鋼はしばらくの間それらを処理できます。エキゾチック合金はさらに長く持ちますが、最終的には金属は負けます。構造用セラミックは同じようには摩耗しないため、これらの用途の仕様書に記載される理由全体です。.

硬度と耐摩耗性 — セラミックが金属にできないことを達成すること

ここで実際に重要なのは硬度です。ほとんどのセラミックライニングは、99.5%の高純度アルミナまたはイットリア安定化テトラゴナルジルコニア多結晶体を使用しています。これらの高度な構造用セラミックスは、1,400 HVから1,800 HV以上（>80 HRCに相当）のビッカース硬度定格を示し、通常600 HVから800 HV（55–65 HRC）でピークに達する焼き入れステンレス鋼または特殊コバルト基合金をはるかに上回っています。.

ステンレス鋼とステライトコーティングは、中程度の破片からの打撃に耐えることができますが、フライアッシュ、触媒微粉、または鉱業の尾鉱からの絶え間ない衝撃の下で最終的に変形します。これは、溝が十分に延性のあるものに摩耗するのと同じ方法です。セラミックはそのように曲がりません。その超高密度で非延性の結晶格子は、数百万回のサンドブラスト、引っかき傷、および高速衝撃のサイクルを通じて剛性を維持するため、ボールとシートのシールエッジは、金属シートが流体力学的浸食またはマイクロガリングによって洗い流された後も長くシャープなままです。.

耐食性 攻撃的な化学環境

金属は、保護のために薄い酸化物層に依存しているため腐食します。そして、その層は酸や酸化剤が最初に食い込む弱点です。セラミックは問題を完全に回避します。化学的に不活性であるため、強酸やアルカリ性溶液は鋼材のように反応しません。.

沸騰した塩酸、硫酸、または硝酸を混合物に投入すると、ハステロイやチタンのような合金でさえ、時間の経過とともに応力下でピッティングや亀裂が発生し始める可能性があります。セラミックは錆びたり酸化したりしないため、バルブの寿命の間スムーズなボアを維持します。これは、長年のサービスの後、性能の低下を防ぐまさにそのものです。.

セラミックライニングボールバルブの主な特徴

プロジェクトにこれらのいずれかを指定する前に、実際に何を得ているのか、そして実際のトレードオフがどこにあるのかを知っておくと役立ちます。.

温度と圧力定格

ポリマーライニングは200°Cを超えると急速に劣化しますが、構造用セラミックスは 絶対的な寸法安定性と機械的完全性を維持します そのしきい値をはるかに超えています。使用されるバインダー材料に応じて、300°Cから500°Cまで動作します。.

圧力側はセラミック自体ではなく、外殻にかかります。そのシェル（炭素鋼またはステンレス鋼）はASME B16.34規格で製造され、これらのバルブのほとんどはASME Class 150またはClass 300に分類されます。これは、ほとんどの重工業プラントが実際に必要とする高圧スラリー作業をカバーします。.

シール性能と遮断クラス

セラミックは精密な公差でラップされ研磨されるため、これらのバルブは非常に優れたシール性能を発揮します。ボールとシートは、個別に交換するのではなく、ペアとしてラップされます。制御用途ではANSI/FCI 70-2 Class VIが参照されますが、真の隔離作業にはそれ以上のものが必要です。具体的には、API 598またはISO 5208 Rate Aであり、どちらも静水圧および空気圧試験中に目に見える漏れがないことを要求します。.

制限事項 — 脆性、熱衝撃感受性

セラミックの弱点は、その強みの裏返しです。摩耗しにくい硬度と同じ硬度が、脆性ももたらします。そのため、金属のように衝撃や急激な曲げ力に対してたわむことはなく、代わりにひび割れます。.

熱衝撃も知っておくべきもう一つの制限です。ジルコニアとアルミナは、高い定常温度に問題なく耐えますが、突然の 熱勾配（ΔT）が110℃（200°F）を超えると 非対称な熱収縮が誘発され、セラミックマトリックスの構造的完全性が損なわれる可能性があります。これは、セラミックの強度に対する唯一の実際のトレードオフであり、 スラリー処理 およびその他の研磨性媒体の作業において、痛い目に遭う前に計画を立てる価値があります。.

セラミックライニングボールバルブの正しい取り付け方法

セラミックアセンブリは、金属のみで製造された標準的な耐食性バルブよりも、取り付け時に注意が必要です。同様のトレードオフを処理する別のライニング材については、当社の ライニングプラグ対ボールバルブの比較 でプラスチックライニングの代替品について説明しています。.

取り扱い上の注意 — セラミック部品は衝撃に脆い

セラミックライニングバルブを取り扱う際の最も重要なルールは、衝撃を避けることです。コンクリートの床に落としたり、金属製の工具でボールを叩いたりすると、セラミックにひびが入ります。.

取り付けの直前まで保護フランジカバーを装着したままにしてください。ボールの動きを確認するために、決してドライバーやバールをバルブの穴の中に差し込まないでください。配管に建設時の重度のスケールや溶接スラグが付着している場合は、バルブを取り付ける前に配管をフラッシュしてください。閉じ込められた異物は、最初の数回のサイクルでセラミック面に亀裂を入れる可能性があります。.

トルク要件とアクチュエータのサイジング

取り付け中にセラミックが割れるのを防ぐために、校正済みのトルクレンチを使用し、ボルトを均等に、交差方向に締め付けてください。片側を締めすぎると不均一な曲げ力が生じ、フランジ面でライニングが破損する可能性があります。.

セラミックは剛性が高く、精密にラップされているため、ソフトシートバルブよりも作動トルクが高くなるため、アクチュエータのサイジングには特別な注意が必要です。ISO 5211で定められたトップフランジパターンを介してバルブを自動化する場合、空圧または電動アクチュエータは、ステミングの失速や過負荷なしにスムーズに作動するために十分なマージンが必要です。.

信頼できるセラミックライニングボールバルブサプライヤーをお探しですか？

この種の機器の調達には、慎重なベンダーチェックが必要です。これらのバルブは、攻撃的な流体から高価なインフラストラクチャを保護するため、低品質の代替品は通常、早期の故障と高価なダウンタイムにつながります。.

注文前に確認すること — 認証、材料仕様、圧力定格

ベンダーを比較する際は、価格だけでなく、それ以上の点も考慮してください。ライニングが99.5%アルミナまたは構造用Y-TZPジルコニアであるかどうかを確認する認定材料試験報告書を要求してください。製造がISO 9001、API 598テスト、およびASME B16.34の肉厚要件に準拠していることを確認してください。堅実なサプライヤーは、技術データシートとともに 圧力-温度曲線 および最大ボルトトルク制限を提供する必要があります。仕様シートの概要だけではありません。.

経験豊富なメーカーと協力することがセラミックバルブの品質にとって重要な理由

構造用セラミックの機械加工には、ダイヤモンド研削装置と特定の熱焼成方法が必要です。そのような経験のないメーカーは、冷却中に微細な亀裂が発生しやすく、隠れた欠陥が残ってバルブが後で圧力下で故障する原因となります。確立されたメーカーと協力することは、一貫したライニング厚さ、応力のない鋳造、およびユニットからユニットへの仕様へのラップされたシーリング面を意味します。.

セラミックライニングボールバルブ

サイズ：DN15～DN250(1/2)
圧力: PN10、PN16、150LB
材質：WCB、CF8、CF8M、CF3M
ライナー：セラミック（AL2O3、ZrO2）
面間距離: GB/T 12221、ASME B16.10

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YOUFUMIがセラミックライニングシステムにもたらすもの

標準的な金属やポリマーがすぐに故障する処理環境では、 セラミックライニングボールバルブ YOUFUMIは、硬度、耐食性、およびタイトシャットオフを1つのボディに組み合わせています。.

セラミックライニングボールバルブは、本管の過酷なスラリー侵食を処理しますが、ほとんどのプラントでは、低温腐食性媒体を流す補助ラインの逆流防止が必要です。 PFAライニングボールチェック バルブがその役割を果たし、セラミックでは圧力と温度が過剰となる場合に化学的隔離を維持します。.

配管レイアウトによっては、インラインボールチェックバルブは追加のハードウェアなしで垂直流路に対応し、フローティングボールチェックバルブは非常に少ないメンテナンスで自動逆流防止を提供します。.

YOUFUMIは、このフルレンジのライニングバルブを 専用バルブ生産施設, で製造しており、エンジニアリングチームは、サービスに入る前に特定の配管に適切な材質、圧力クラス、アクチュエーションパッケージを適合させるお手伝いができます。.