バルブのインストールの考慮事項を確認して、最大化します
プロセスパフォーマンス
バックフロー予防において、バルブを確認することが重要です。プロセスシステム内のポンプとコンプレッサーを保護し、濡れた井戸が洪水を防ぎます。適切なチェックバルブの選択と取り付けにより、バルブの早期摩耗と予定外のシャットダウンが防止されます。チェックバルブのパフォーマンスを成功させるためのキーは、バルブの選択、サイズ、パイプラインの設置、所有コストです。これらの重要な考慮事項を評価するのに費やされる時間は、チェックバルブの動作性能を最大化します。
バルブの選択前の評価
ポンプシステムの設計は、チェックバルブを選択する前に評価する必要があります。まず、ポンプシステムの設計に潜在的なサージの問題があるかどうかを検討してください。サージの問題が懸念される場合、バルブメーカーはサージ調査を実施する必要があります。サージ調査では、ポンプ制御バルブがチェックバルブよりもアプリケーションに適しているかどうかを判断する場合があります。
キーチェックバルブの考慮事項
バルブスタイル：適切なスタイルチェックバルブを選択すると、プロセスメディアの理解が始まります。メディアのタイプは、クリーン、研磨、腐食性、またはスラリーであろうと、どのスタイルのチェックバルブを選択するかを決定します。クリーンなサービスのために、スラントディスク、ダブルドア、サイレントなどのバルブスタイルをチェックして、低い頭部損失、大きなパイプ、または迅速な閉鎖要件について最も一般的です。ラバーフラッパーとスイングチェックバルブはクリーンサービスで使用できますが、通常、廃水サービスで使用されます。これらのバルブは、研磨/腐食性/汚れたアプリケーションと迅速なフロー反転により適しています。スイングチェックバルブは、さまざまな前方および逆流条件に対応する制御オプションにより、ポンプ排出アプリケーションに一般的に使用されます。
バルブサイズ：正しいバルブサイズはバルブの性能にとって重要であり、パイプラインサイズと同じである場合と同じ場合があります。最良のバルブ性能のために、バルブの寿命を最適化し、バルブのメンテナンスを最小限に抑えるために、最小、通常、および最大の流れ条件のサイジング計算が必要です。スイングチェックバルブ用のAmerican Water Works Association Standard（AWWA C508）は次のように述べています。
通常、ゴム製のフラッパーバルブは、十分な流れで完全に閉じたり、完全に開いたりするサイズです。逆に、フルウォータースイングチェックバルブは通常、フルオープンのサイズではありませんが、設計ごとに最も許容可能なヘッド損失が最も低いサイズです。バルブの大きさが大きすぎて通常閉じて動作する場合、ディスク接続を着用できます。金属接続が敷かれ、ディスクがバルブ本体に適切に座ることができなくなるまで、振動、振動、力を介してディスク接続に発生する可能性があります。
ケーススタディ1
ある設置では、スイングチェックバルブは将来の成長を計画していたため、特大でした。バルブの低流量により、バルブが17度しか開いていませんでした。垂直に近いディスクは、ディスクの上部近くの高速水流と、ディスクの底にある低速度の渦巻く水にさらされました。ディスク上の不均衡な動的な力により、ディスクがぐらつき、接続部品を着用しました。ピンと接続が摩耗し、ディスクの中央の穴がすり減っていて、ディスクが適切に閉じられませんでした。やがて、ディスクはゆるくなり、閉じることができませんでした。
バルブのインストール：パイプラインへのバルブの設置は、チェックバルブの成功を考慮しています。バルブおよびフィッティング産業の製造業者標準化協会（MSS SP - 92）による推奨は、ティー、フィッティング、増加者、またはポンプからの下流側に最低10パイプ直径の直線直径の小切手バルブを、エルボウから5つのパイプ直径に設置することです。ただし、下の図に示すように、フットプリントが少ない多くの施設はシステムで許容できるパフォーマンスを獲得しています。 MSSによる推奨よりも少ない設計パイプ距離については、バルブメーカーに相談してください。
MSS SP-92は、ポンプからの下流のチェックバルブの設置に10パイプの直径長さを推奨していますが、多くの施設は、バルブメーカーに確認した後、ポンプから5パイプの直径の長さで許容可能な性能を達成します。
デザインの目標：設計計画の目標は、機器の性能を損なうことなく、施設のフットプリントを最小限に抑えることです。機器は、層流の下で長持ちし、流速に突然変化することはありません。流速の突然の変化は、流れが逆転し、チェックバルブの閉鎖によって停止すると突然のポンプシャットダウン中に発生します。流体の流れまたは流れ速度の変化におけるこの突然の停止により、蒸気圧の下の圧力が即座に低下し、瞬間的な柱の分離を引き起こす可能性があります。列分離によって作成された真空は、2つの列を激しく引き付けます。柱が再結合すると、ウォーターハンマーとしても知られる高圧衝撃波が作成されます。ウォーターハンマーは、破壊的な大きなバンディングサウンドを作成し、それに伴う圧力サージは、治療せずに放置すると破壊的になる可能性があります。
AWWA C508は次のように述べています。「ウォーターハンマー、油圧脈、過度の動作ノイズの条件は、バルブ設計ではなくシステム設計の結果であり、この標準の範囲を超えており、特別な設計と建設の考慮事項が必要です。」
フロー特性：以下に示すのは、増加者の近くのチェックバルブの計算流体力学（CFD）分析です。増加者の底部に形成され、チェックバルブを通る乱流を作成しました。 2番目のCFD画像に示すように、チェックバルブを増加剤から遠ざけると、増加者から離れて移動し、チェックバルブを通る層流をさらに作成しました。
チェックバルブディスクの不均衡な動的な力により、ディスクがぐらつき、摩耗しました。
チェックバルブを増加剤からさらに移動させ、乱流が減少し、流れがより層流になりました。
増加者：より多くの層流の流れを確保する別の方法は、ポンプとチェックバルブの間の増加者のサイズを制限して、2つのパイプサイズ以下にすることです。たとえば、ポンプの排出が12インチの場合。増加者を14インチまたは16インチに使用することは許容されます。バルブのサイズを確認しますが、大きすぎると極端すぎます。
ケーススタディ2：
施設の非常にコンパクトなフットプリントのために、別の設置では、チェックバルブは、チェックバルブとポンプの間のパイプ長距離がほとんどないポンプと増加者の直後に設置されました。高速ポンプの排出は、チェックバルブディスクとピン接続に直接水の噴流に焦点を合わせ、バルブコンポーネントを早期に摩耗させ、ディスクの不適切な座席を引き起こしました。
所有コスト：適切なチェックバルブを選択する場合、所有コストを考慮することが重要です。所有コストには、初期コスト、運用コスト、メンテナンスコストが含まれます。安価なチェックバルブは、スタートアップでのコストが低くなる可能性がありますが、アプリケーションに適したバルブよりも、予定外のメンテナンスとダウンタイムで長期的にコストがかかる場合があります。より適切なバルブのパフォーマンスが向上し、メンテナンスが必要であり、システムの寿命を整えます。
フィールドエクスペリエンス
問題：チェックバルブの障害は、多くの場合、ポンプや増加に近づきすぎた設置によって引き起こされます。さらに、設計計画には、将来の拡張のために排出パイプを広げようとする傾向があり、ポンプのサイズに合わせて極端な還元剤を必要とします。これらの問題は両方とも、ディスクとピン接続を装着し、早期のチェックバルブ障害を引き起こす乱流を生み出します。
サイレントチェックバルブを備えたポンプステーション設計は、ポンプの放電から5パイプの直径の長さを取り付けました。
ソリューション：理想的には、ポンプとチェックバルブ間のパイプ距離は、プロジェクトの設計段階で計算する必要があります。既存の施設の場合、1つの解決策は、小切手バルブをポンプからさらに遠くに移動して、より層流、できれば5つのパイプ直径を実現することです。スペースの制限があり、バルブの移動がオプションではない場合は、別のスタイルのチェックバルブを検討してください。別のソリューションは、プロセス条件に合わせてチェックバルブが適切にサイズになっていることを確認し、可能であれば、極端な増加剤を使用しないようにすることです。
バルブのパフォーマンスを成功させるためのキー：チェックバルブの役割は、プロセスシステムのバックフローがポンプを損傷するのを防ぐことです。施設の運用を成功させるために、バルブが重要な役割を果たすチェックバルブ。ポンプシステムを設計するとき、バルブメーカーにサージ調査を要求して、プロセス条件にチェックバルブまたはポンプ制御バルブが必要かどうかを判断することが有益です。チェックバルブが必要な場合は、バルブを指定する前に、バルブの選択、サイズ、設置、所有コストを考慮する必要があります。これらの重要な考慮事項は、チェックバルブの寿命を延ばし、プロセス機器の適切な保護を確保し、計画外のシャットダウンを防ぎます。