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同心バタフライバルブの主要構成部品

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: Jan 23, 2025最終更新: Apr 27, 20268 分で読了
同心バタフライバルブの主要構成部品

同心バタフライバルブの主要構成部品を理解することは、適切な選定と保守に不可欠です。同心型(センター型または弾性シート型)は、ステムがディスク中心を貫き、ディスクがシート穴に対称配置された構造です。本記事では各主要部品を網羅的に解説します。

バルブ本体

ボディは圧力を受ける主要部品で、鋳鉄 (ASTM A126)、ダクタイル鋳鉄 (ASTM A536)、炭素鋼 (ASTM A216 WCB)、ステンレス鋼 (ASTM A351 CF8M) などで製造されます。形式は据付要件に応じてウエハー、ラグ、両フランジがあります。ウエハーは最もコンパクトで経済的、ラグはエンドオブライン対応、両フランジは最も堅牢な接続を提供します。

Lug butterfly valve body
組立シーケンス — ディスク・ステム・シートをステップごとに装着
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    弾性シートの挿入

    カートリッジまたは成形シートをボディ穴に圧入。後にディスク端と 360° 接触を確保。

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    上下ブッシングの装着

    ブロンズ、PTFE 含浸、ステンレス製ブッシングが低摩擦でステムを支持。

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    ディスクを位置決めしステムに固定

    ディスクをシート穴に芯出しし、ピンレスのほぞ-溝またはスルーピン接続でステムからトルクを伝達。

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    グランドパッキンの締付け

    ステムパッキン(PTFE V リングまたはグラファイト)を圧縮、規定トルクで予荷重を設定。

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    ISO 5211 パッドにアクチュエータを取付

    ISO 5211 F フランジで直接取付し、アダプター不要。試運転前に全開・全閉ストッパーを確認。

ディスク

ディスクは流量を制御する要素で、開閉間を 90° 回転します。同心型ではディスクがボア中心に配置され、全周で均等にシートと接触。一般的な材質はダクタイル鋳鉄、ステンレス鋼 (CF8, CF8M)、アルミブロンズ、腐食用途向け特殊合金などです。形状はレンズ型または平面型が多く、低トルクと良好な流れ特性を実現します。

シート

シートはディスクとボディの間の密閉面を担います。弾性シート設計では EPDM、NBR、FKM、PTFE などのエラストマーで成形されます。カートリッジ式(バルブを外さず交換可能)、接着式、圧入式などがあります。シート材質により使用温度域・化学適合性・シール性能が決まります。

ステム(シャフト)

ステムはアクチュエータからディスクへトルクを伝達します。同心型バタフライバルブの多くは一体式または二分割ステム設計です。ディスクを貫通し、ボディ内のベアリングで支持されます。一般的な材質は SUS 410、416、420、431、316 など。ステム–ディスク接続はピン、キー、角軸/六角軸などを用います。

アクチュエータ

アクチュエータはディスクを回すための力を供給します。手動レバー(小径)、ギア操作器(大径・高圧)、空気圧アクチュエータ、電動アクチュエータなどから選択可能。ISO 5211 準拠の取付パッドにより、追加ブラケット不要でアクチュエータを直接取り付けでき、据付を容易にしコストを低減します。

U-type butterfly valve
Grooved end butterfly valve

材質選定のまとめ

用途別の代表的な材質組合せ
用途ボディディスクステムシート
飲料水ダクタイル鋳鉄 + エポキシNBR コートのダクタイル鋳鉄SUS 416EPDM
塩水・海水アルミブロンズ C95800アルブロンズまたはデュプレックス 2205デュプレックス 2205過酸化物架橋 EPDM
HVAC 温水 (≤ 120 °C)鋳鉄またはダクタイルNi-ResistSUS 416EPDM
炭化水素・燃料炭素鋼 WCBSUS 316 / CF8MSUS 316NBR または FKM
強酸・化学物質PTFE ライニング DIPTFE 封入ステンレスハステロイ C-276PTFE

よくある質問

同心型、ダブルオフセット、トリプルオフセットの違いは?

同心型はステム軸がディスク中心とシート面を貫き、90° 全回転で常に接触します。ダブルオフセットはステムをシート面とディスク中心からずらし、シート摩耗を低減。トリプルオフセットはさらに円錐状のシート角を加え、摺動接触をゼロに。ファイアセーフや高温用途で必須。

加圧時のステムブローアウトはどのように防止されますか?

同心型ではステムに一体形成されたブローアウト防止ショルダーと、グランド側の止め輪またはスラストワッシャを併用。ショルダーがボディの段付きに当たることで、軸力をパッキンではなくボディが受ける構造。API 609 / EN 593 に従い設計・試験。

配管からバルブを外さずにシートだけ交換できますか?

カートリッジ式シートに限ります。接着式や圧入式は工場戻しが必要。現地交換を想定するなら仕様に「交換可能カートリッジシート」と明記してください。塩素薬注のある水処理用途で多い要求です。

ステムシールのパッキン材質は?

主に 3 種類:PTFE V リング(食品・医薬で最もクリーン)、蒸気・高温用のグラファイト、磨耗用途向けアラミド繊維含浸 PTFE。いずれも現場調整可。水用途では PTFE が標準。

ブッシングは荷重を受けるのか、それとも案内のみですか?

両方です。上下のブッシングは閉ディスクにかかる差圧による径方向反力と、軸ずれしたアクチュエータトルクの横荷重を受けます。ブッシングのはめ合いと潤滑は操作トルクに直接影響します。

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