低温ではボールバルブはどうなりますか?

低温環境では性能が低下します。ボールバルブ以下に示すように、大きな影響を受けます。

材料特性の変化は操作上の困難や損傷を引き起こします

低温でできる材料は、ボールバルブ脆い、特に非金属製のシール材。その膨張係数は金属材料よりもはるかに大きくなります。低温収縮中、非金属製シールと金属製のバルブ本体およびシールの収縮の差は大きく、その結果シール圧力が大幅に低下し、シールできなくなります。たとえば、温度がガラス転移温度を下回ると、ゴムは弾性を完全に失いガラス状になり、シール特性が失われます。 LNG 媒体では、ゴムはまだ発泡特性を持っているため、LNG バルブには使用できません。さらに、低温は材料の低応力脆性破壊を引き起こす可能性もあります。たとえば、元々低温では準安定状態にあったオーステナイト系ステンレス鋼は、温度が相転移点を下回るとマルテンサイトに変態します。体積変化により内部応力が増大し、シール面に反りや変形が生じ、シール不良を引き起こします。

シール性能の低下により媒体漏れが発生する

低温の場合ボールバルブ金属対非金属材料のシールペアを使用すると、非金属材料は低温で硬くなり脆くなり、靭性が失われ、その結果、コールドフローと応力緩和が発生し、シール性能が低下します。しかし現在、低温バルブを設計する場合、-70℃以下では非金属シール材は使用されなくなるか、金属と非金属の複合構造に加工されるのが一般的です。同時に、部品のさまざまな部分の温度差や異なる材料間の物性の違いによって引き起こされる不均一な収縮によって、温度誘起応力が発生し、シール面の弾性歪みや不可逆的な歪み変形が発生し、シール効果に影響を与える可能性があります。

低温環境に適応する特別設計の低温ボールバルブ

低温という課題に対処するために、低温用ボールバルブは特別な設計を採用しています。パッキンの密封効果を確保するために、ロングネックバルブカバーを使用してパッキン箱を保護し、低温から遠ざける場合には、保冷材を巻いて冷熱の損失を防ぐこともできます。 -100℃以下の使用温度では、バルブステムの材質にクロムメッキまたは窒化処理を施し、表面硬度を向上させ、パッキンシールの信頼性を高めます。弁室内の圧力が上昇した場合、室と入口を接続するか、入口端に圧力リリーフ弁を設置することで異常な圧力上昇を防止する構造を備え、安全にご使用いただけます。常温、低温、温度変化に対して確実なシール性と弾力性を有するガスケットを使用しています。