製薬用途において、ライニングボールバルブよりもPTFEライニングバタフライバルブの主な利点は、その固有のキャビティフリー設計にあります。これにより、製品が蓄積し、停滞し、バッチ間の細菌増殖や交差汚染を引き起こすデッドスペースがなくなります。この設計上の優位性は、製薬業界の厳格な清掃性および滅菌要件を直接的にサポートします。
どちらのバルブタイプもPTFEライニングにより優れた耐薬品性を提供しますが、その選択は根本的なトレードオフにかかっています。バタフライバルブはクリーンでコンパクトな設計を優先し、一方ボールバルブは流れの妨げにならない経路を優先します。
決定的な利点：汚染リスクの排除
あらゆる製薬プロセスにおいて、無菌性の維持とバッチ汚染の防止が最優先事項です。バルブの内部形状は、この目標を達成するための重要な要素です。
キャビティフリーの原則
バタフライバルブの核となる強みは、そのキャビティフリー設計です。ディスクとシートが流路内で直接シールを形成し、媒体が閉じ込められるデッドスペースを残しません。
これは、ボールとボディの間に本質的にキャビティが存在するライニングボールバルブとは決定的に異なります。この空隙に製品が停滞し、定置洗浄（CIP）および定置滅菌（SIP）手順が損なわれる可能性があります。
気密遮断の保証
プロセスラインの隔離と交差汚染の防止には、信頼性の高いシーリングが不可欠です。高性能PTFEライニングバタフライバルブは、多くの場合Class VIなどの業界標準を超える気密遮断を実現するように設計されています。これにより、バルブが閉じたときに媒体を完全に隔離できます。
バージンPTFEによる材料の完全性
製薬用途では、最高の純度の材料が要求されます。これらのバルブは、100%バージンPTFEから作られた安定化された、完全に機械加工されたライナーを使用しています。この構造により、プロセス媒体に溶出する可能性のある充填剤、顔料、またはリサイクル材料がなく、製品の完全性が保証されます。
操作性とフットプリントの効率
プロセス純度を超えて、バルブの選択はプラント設計、自動化、およびメンテナンススケジュールに影響を与えます。バタフライバルブのシンプルな設計は、明確な実用的な利点をもたらします。
優れた省スペース性
バタフライバルブは非常に薄い「ウェーハ」スタイルのボディを持っています。これにより、ライニングボールバルブと比較してフェース・トゥ・フェース寸法が大幅に小さくなり、これはコンパクトな配管システムや機器スキッドへの設置において重要です。
トルクと作動コストの削減
バタフライバルブのクォーターターン動作は、PTFEの低い摩擦係数と相まって、低い作動トルクにつながります。これにより、自動化プロセス向けに、より小さく、より安価で、よりエネルギー効率の高いアクチュエータの使用が可能になります。
メンテナンスの簡素化
バタフライバルブのシンプルな構造は、ボールバルブよりも内部部品が少ないため、多くの場合、メンテナンスが容易になり、プラントのダウンタイムが短縮されます。この直接的な設計により、耐用年数全体にわたる潜在的な故障点が最小限に抑えられます。
トレードオフと制限の理解
単一のバルブ設計がすべての用途に最適であるわけではありません。客観的であるためには、バタフライバルブが最適ではない場合があることを認識する必要があります。
流れの経路の障害
バタフライバルブの主な制限は、バルブが完全に開いているときでも、ディスクが流れの中心に留まることです。これにより、圧力損失と流れの乱れを引き起こすわずかな障害が生じます。
対照的に、フルボアライニングボールバルブは、完全に直線的で流れの妨げにならない経路を提供し、スラリー、粘性流体、または流れの乱れを許容できないプロセスに最適です。
ピグの通過性
パイプラインの清掃のために「ピギング」（デバイスをパイプライン内に送り込むこと）を必要とするプロセスでは、バタフライバルブを使用できません。中央のディスクがピグの経路を完全に遮断します。ピグ可能なラインには、フルボアボールバルブが必要です。
精密な絞り調整
バタフライバルブは流量調整に使用できますが、特殊なグローブバルブやダイヤフラムバルブと比較して、微細な絞り調整用途には一般的に精度が劣ります。これらはオン/オフサービスと粗い流量制御に優れています。
製薬プロセスに最適な選択を行う
これら2種類のバルブの選択は、施設内の用途の特定の要求によって推進されるべきです。
- 主な焦点が最高の純度と清掃性である場合： PTFEライニングバタフライバルブは、無菌製品接触アプリケーションに不可欠なキャビティフリー設計により、優れた選択肢となります。
- 主な焦点が遮るもののない流れの経路またはピグの通過性である場合： ライニングボールバルブは、完全に開いたときに障害物を排除する設計であるため、唯一実行可能な選択肢です。
- ユーティリティライン（例：プラント蒸気、非重要溶剤）に焦点を当てている場合： どちらのバルブも適切である可能性があり、選択はコスト、スペース、重量などの二次的な要因に基づいて行うことができます。
結局のところ、正しいバルブの選択は、その基本的な設計をプロセスの譲れない要求と一致させることにかかっています。
要約表：
| 特徴 | PTFEライニングバタフライバルブ | PTFEライニングボールバルブ |
|---|---|---|
| 内部キャビティ | なし（キャビティフリー） | あり |
| 清掃性 (CIP/SIP) | 優れている | 標準的 |
| 流れの経路 | 遮られる（ディスクが存在） | 遮られない（フルボア） |
| ピグの通過性 | 不適格 | 適格 |
| スペース/重量 | コンパクトで軽量 | より大きく、より重い |
| 作動トルク | 低い | 高い |
| 理想的な用途 | 無菌プロセスライン、高純度 | ユーティリティライン、スラリー、ピグ可能システム |
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