1.バルブエンド接続の選択に関する考慮事項
バルブのサイズを決定したら、選択する前に、バルブの端部接続を指定する必要があります。
特定のバルブの端部接続タイプは、圧力/温度定格、材料、組み立ておよび分解頻度を考慮して選択する必要があります。 さらに、バルブの端部接続は配管の設計と仕様に一致している必要があり、バルブ本体に作用する配管力を考慮に入れる必要があります。 エンド接続の目的は、パイプとバルブの接続がしっかりしていて漏れがないことを保証することです。
バルブをパイプラインと継手に接続する一般的な方法は、フランジ、ねじ、溶接の3つです。
一般的なサービスの場合、バルブ端部接続の選択は、選択した端部接続タイプが必要なタイプのバルブに使用できるかどうかの簡単な質問です。 ただし、要求の厳しいサービスを検討する場合は、上記のすべての要素と、特定のアプリケーションに固有のその他の要素を考慮する必要があります。 これは、エロージョン、コロージョン、毒性、汚染、火災の危険、人の健康への危険などの要因を考慮することを意味します。このような要件は、特定のバルブアプリケーションの特定の操作要件が原因で発生する可能性があり、バルブの価格が大幅に上昇する可能性があります。
バルブの端部接続は通常、配管設計エンジニアによって指定され、配管設計仕様と一致することが望ましいです。 ただし、配管設計者は、バルブの動作によって配管に発生する力を決定するのではなく、バルブエンジニアからこれらの力を通知する必要があります。 次に、すべての動作条件下でガスケットシール応力を維持するために必要な強度と、ガスケットシールの気密性の程度に応じて、適切なバルブエンド接続を選択できます。
2.フランジ接続
フランジ接続タイプは、パイプラインにインストールまたはアンインストールするのに最も簡単な接続です。 おそらく、これらは現在最も一般的に使用されているエンド接続です。
これらは通常、1/2インチ（DN15）以降のサイズで入手できます。 これらのタイプのエンド接続について言及する重要な点は、ボルトで固定されていることです。ボルトの数は4〜8の範囲で、公称サイズが大きい場合は12〜16になります。 このため、このタイプの接続では、ねじ山付きの接続に必要な締め付けトルクよりも必要な締め付けトルクが少なくて済みます。 したがって、フランジ付きエンド接続は、さまざまなタイプのバルブに効果的に使用できます。 これらはパイプフランジに固定されているため、組み立てや分解がすばやく簡単に行えます。
密閉を確実にするために、ガスケットは通常、フランジの機械加工された面の間に取り付けられます。 ガスケットのタイプは、使用条件とフランジのタイプに応じて、非金属、金属、または非金属/金属材料の組み合わせにすることができます。
今日最も広く使用されているフランジには、レイズドフェースフランジ– RF、フラットフェースフランジ– FF、リングタイプジョイントフランジ–RTJのいくつかのタイプがあります。
2.1隆起した面フランジ– RF
プロセスプラントの用途で使用される最も一般的なタイプは、隆起面フランジです。 このフランジは、図2に示すように、ボルト締め円面より上に隆起したガスケット面があるため、推奨されます。 この設計により、フラットリングシートタイプや、スパイラル巻きやダブルジャケットタイプなどの金属複合材など、ガスケットの設計を幅広く組み合わせて使用できます。
RFフランジの設計意図は、より小さなガスケット領域により多くの圧力を集中させ、それによってジョイントの圧力封じ込め能力を高めることです。
2.2フラットフェイス– FF
平面– FFフランジ（図3）には、ボルト締め円面と同じ平面にあるガスケット面があります。 平面フランジを使用するアプリケーションは、多くの場合、嵌合フランジまたはフランジ付き継手が鋳物から作られているアプリケーションです（たとえば、青銅および鉄のバルブ）。 さらに、ASME B31.1によると、平面鋳鉄フランジを炭素鋼フランジに接続する場合、炭素鋼フランジの隆起面を除去する必要があり、全面ガスケットが必要です。
一般的に注意すべき重要なことは、これら3つの最も広く使用されているフランジタイプのいずれもタイプ間で互換性がないということです。
2.3リングタイプのジョイント– RTJ
リングタイプのジョイントは、隆起したガスケット面を持つこともできますが、この面に機械加工されたリング溝が異なります。 この溝は、フランジ嵌合用のスチールリングガスケットに対応します。
RTJフランジは、高圧アプリケーションで使用されます。通常、＃600以上および/または800°Fを超える高温定格に使用されます。 ガスケットには、ASMEB16.5フランジで使用されるASMEB16.20に従って製造されたスタイルRリングが広く使用されています。 Rタイプのガスケット（図5）は、ほとんどが楕円形ですが、八角形の構成もあります。
3ネジ接続
ねじ山付きのバルブの大部分はめねじで製造されていますが、特別な目的のために、他のタイプのねじ山を使用することもできます。
ねじ込み式エンド接続は主に小さなバルブで使用され、フランジ付きエンドよりも経済的です。 青銅/真ちゅう製のバルブに広く使用されていますが、鉄鋼製のバルブにはあまり使用されていません。 通常指定されるねじ山は、バルブ本体のテーパーメスNPT（または、テーパー角度がNPTの場合の60⁰ではなく55⁰でわずかに異なるBSPT）です。
NPTはテーパーからテーパーへの接続を強制しますが、圧力タイトなジョイントはスレッドで作成されますが、並列から並列への接続として提供されるNPSスレッドがあります。 NPS接続の場合、圧力タイトジョイントは、バルブの端面に対してグラメットまたはガスケットを圧縮することによって作成されます。
ネジ接続スタイルは通常、2"以下のバルブに制限されています。 （まれに6"まで）、高温サービスにはお勧めしません。 バルブ本体をパイプラインから外す必要がある場合、バルブ本体をパイプラインから外すためにフランジ付きジョイントまたはユニオン接続を壊さないとバルブを取り外すことができないため、バルブのメンテナンスはねじ込み式の端部接続によって複雑になる可能性があります。
4溶接端接続
バルブの溶接端は、バルブ材料の圧力/温度としてすべての圧力と温度で漏れがなく、通常、より大きな直径のバルブに使用されます。 溶接端には、SWと突合せ溶接の2つのスタイルのソケット溶接があります。
4.1ソケット溶接端– SW
SWの端（図7に示す）は、バルブの両端に、パイプの外径よりもわずかに大きい内径のソケットを開けることによって準備されます。 パイプはソケットに滑り込み、肩に突き当たってから、すみ肉溶接でバルブに結合します。 特定のサイズのSWエンドは、パイプのスケジュールに関係なく寸法が同じです。
4.2突合せ溶接端– BW
BWの端は、パイプの同様のベベルと一致するようにバルブの両端をベベルすることによって準備されます。 次に、両端をパイプラインに突き合わせ、完全溶け込み溶接で接合します。 このタイプのジョイントはすべてのバルブスタイルで使用され、最終準備はパイプのスケジュールごとに異なる必要があります。
突合せ溶接端は、通常サイズ2"の鋼製バルブでのみ使用されます。 頻繁な解体を必要としないパイプラインの高圧/温度アプリケーションの場合は、それ以上。
一般に、溶接されたエンドバルブはラインから取り出すのがより難しく、明らかに使用可能な材料に制限されているため、初期コストは他のタイプの接続よりも経済的です。