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用途に合ったバタフライバルブの選び方

執筆者

アレン・チャン · シニアアプリケーションエンジニア、LAUX VALVE

公開日: Nov 15, 2024最終更新: Apr 27, 202610 分で読了
用途に合ったバタフライバルブの選び方

適切なバタフライバルブの選定は、定格圧力、温度、流体、据付要件などに左右されます。正しい選択により最適な性能・長寿命・最小限の保守コストを実現できます。本ガイドでは主な選定ポイントを紹介します。

ステップ 1:運転条件を明確にする

まずは運転パラメータを明確に:最大作動圧力、温度域、流体種類(水、化学品、ガス、スラリー)、流量要件、用途(遮断、絞り、調節)。これら基本要素で適切なバルブ形式と材質の候補が絞られます。

クイック決定木 — 用途に合うバルブ形式は
  1. 1

    圧力 ≤ PN 16 / Class 150 + 温度 ≤ 120 °C

    → 同心型(弾性シート)ウエハー/ラグ。水・HVAC・消防の主力。

  2. 2

    圧力 ≤ PN 25 + 温度 ≤ 200 °C + 清浄媒体

    → ダブルエキセントリック(ハイパフォーマンス)バルブ、FKM/RTFE シート。

  3. 3

    強酸/強アルカリ/溶剤

    → PTFE ライニングバタフライバルブ。ボディは PTFE で完全に被覆され、金属が媒体に触れない。

  4. 4

    蒸気/高温油/炭化水素 + ファイアセーフ必須

    → トリプルオフセット・メタルシート、API 607 / API 6FA 火災試験済。ANSI 600 / 540 °C まで。

  5. 5

    スラリー/研磨性/高沈殿物

    → ゴムライニングのフルボア・ウエハー、または固形分比でナイフゲート。

ステップ 2:バルブ形式を選ぶ

同心型(センター型)バタフライバルブは PN16/Class 150 までの一般用途で最も一般的かつ経済的です。より高圧や過酷な用途では二重偏心または三重偏心型が必要です。ボディ形式(ウエハー、ラグ、両フランジ)は配管構成と設置要件に合わせて選択します。

ウエハー型

ウエハー型

  • 最も低コスト・軽量、最短面間
  • 両側フランジ間に挟込み、必ず両端フランジが必要
  • エンドオブラインには不適
  • 用途:水・HVAC・消防本管
ラグ型

ラグ型

  • 両側ねじ込みインサート、片側フランジへ直接ボルト止め
  • 下流配管を取外し保守可能
  • エンドオブライン運用は配管圧力の約 50 % まで可
  • 用途:化学・医薬・モジュラースキッド
両フランジ型

両フランジ型

  • 一体型フランジ、最も剛性の高い接続。配管荷重に強い
  • AWWA C504 水道用途の標準
  • 最も重く、面間が長く、コストが高い
  • 用途:大口径(DN 600 以上)、高圧、地中埋設
Double flange butterfly valve

ステップ 3:適切な材質を選ぶ

ボディ材質は流体と環境で決まります。鋳鉄は一般的な水・空気用途に、ダクタイル鋳鉄は強度・耐衝撃性を強化、腐食性流体や高純度用途ではステンレス鋼が必須です。ディスクとシート材質も流体との適合が必要:水には EPDM、炭化水素には NBR、高温には FKM、攻撃性化学品には PTFE を選定。

ステップ 4:駆動方式を検討する

使用頻度が低ければレバーやギアによる手動操作が適します。空気圧アクチュエータは高速で信頼性の高い自動制御を提供し、プロセス用途に最適。電動アクチュエータは正確な位置決めが可能で、連続制御に適しています。ISO 5211 取付規格により、バルブとアクチュエータ各社間の互換性が確保されます。

ステップ 5:規格と認証を確認する

バルブが API 609、EN 593、BS 5155、AWWA C504 などの業界規格に適合していることを確認してください。特定用途では、WRAS(飲料水)、FM/UL(消防)、ATEX(防爆)、FDA(食品接触)などの認証が必要な場合があります。メーカーが必要な試験証明書や関連文書を発行できるか必ず確認しましょう。

代表的なバタフライバルブ規格と適用範囲
規格地域適用範囲
API 609グローバル/石油・ガスNPS 72 までのバタフライバルブの設計・製造・試験
EN 593ヨーロッパ産業用バルブ ― 汎用金属製バタフライバルブ
AWWA C504 / C516北米/水道水道用ゴムシートバタフライ(C504)と DN 800 以上(C516)
API 607 / 6FAグローバル/ファイアセーフソフトシート(607) およびメタルシート(6FA) クォーターターン弁の火災試験
ISO 5208グローバル圧力試験の合格基準 ― Rate A = バブルタイト
ISO 5211グローバルアクチュエータ取付フランジ (F03–F40)

よくある質問

ウエハーかラグかをどう判断しますか?

下流配管をバルブ据付状態で取外す必要がある、またはエンドオブライン遮断が必要ならラグを選択。それ以外ならウエハーの方が安価・軽量で同等の遮断性能。ウエハーは水・HVAC に多く、ラグは化学・スキッド装置に多い。

バタフライバルブが意味を持つ最小口径は?

DN 50(NPS 2)が下限。これ未満ではボール弁の方が安く、フルボア。DN 200(NPS 8)超では、バタフライがコスト・重量・Cv で優位。DN 600(NPS 24)超では他に選択肢はありません。

バタフライバルブで蒸気は扱えますか?

可能ですが、メタルシートのトリプルオフセットとグラファイトパッキンに限定。弾性(ゴム)シートは過熱蒸気中で数か月で劣化します。飽和蒸気 ≤ 180 °C ではハイパフォーマンスのダブルエキセントリック + RTFE シートで可、それ以上ではトリプルオフセット必須。

メーカーに必ず求めるべき書類は?

最低限:ボディ/ディスク/ステムの 3.1 材料証明書(EN 10204)、API 598 に従った水圧・シートリーク試験成績書、寸法図、必要に応じて WRAS/FDA/ATEX/火災試験証明書。トレーサビリティ用にヒートナンバー付きの認証部品リストも要求してください。

レバーではなくギア操作器を指定すべきタイミングは?

目安は 3 つ:(1) DN ≥ 200 ではレバーの梃子が足りない、(2) 全開時操作トルク > 80 N·m は怪我のリスク、(3) 開度 25 ~ 75 % のモジュレーション運用ではギアの方が細かく調整可。水道用途では位置表示器も追加してください。

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