要するに、PTFEライニングバタフライバルブには主に2つの圧力に関する考慮事項があります。ライナーを破裂させる可能性のある過度の圧力差を避ける必要があり、また、ライナーがバルブ本体から座屈したり剥離したりする原因となる負圧（真空）を防止することが極めて重要です。これらの要因は、システムの運転温度に大きく影響されます。
理解すべき核となる原則は、PTFEライナーは優れた耐薬品性を提供しますが、構造的な強度は限られているということです。その完全性は、機械的故障を防ぐために圧力と温度の微妙なバランスを維持することにかかっています。
PTFEライナーの役割
構造ではなく、バリア
PTFEライニングバタフライバルブは、非常に腐食性の高い流体を扱う優れた能力のために選ばれます。PTFEライナーは不活性バリアとして機能し、バルブの金属本体を化学的攻撃から保護します。
この設計はPTFEの耐薬品性を活用していますが、ライナーが構造部品ではないことを覚えておくことが重要です。機械的サポートについてはバルブ本体に依存しています。
機械的限界の理解
PTFEは摩擦係数が低いフッ素樹脂であり、バルブの円滑な動作に役立ちます。しかし、ストレス下で変形しやすい比較的柔らかい材料でもあります。
その機械的特性、特に剛性と引張強度は、温度によって大きく変化します。
主要な圧力関連の故障モード
負圧（真空）の危険性
これは、ライニングバルブにおいて最も重要であり、しばしば見過ごされる圧力に関する考慮事項です。配管内の真空状態は吸引効果を生み出す可能性があります。
この負圧は、PTFEライナーをバルブ本体の内壁から引き剥がし、膨らみ、層間剥離、または座屈を引き起こす可能性があります。
座屈したライナーはバルブディスクを妨害し、機能不全、不適切なシーリング、およびバルブの完全な故障につながります。
過度の差圧の影響
閉じたバルブディスクにかかる高い圧力差は、ライナーとそのシールに大きなストレスを与えます。
バルブ本体は圧力のために設計されていますが、ライナー自体が損傷を受ける可能性があります。シーリングのためにPTFEベローズを使用する設計では、この過度の圧力によりベローズが直接破裂し、壊滅的な漏れにつながる可能性があります。
トレードオフの理解：圧力と温度の関係
PTFEライニングバルブが処理できる運転圧力は固定値ではなく、運転温度と逆の関係にあります。
熱がライナーを軟化させる方法
流体の温度が上昇すると、PTFEライナーは軟化し始め、剛性を失います。
より柔らかいライナーは機械的損傷に対してはるかに感受性が高くなります。圧力によって容易に変形したり、真空によってバルブ本体から引き離されたりする可能性があります。
運転温度限界の定義
信頼性の高い長期的な性能のために、PTFEライニングバタフライバルブの流体温度は120°C (248°F)以下に制御する必要があります。
バルブは短時間のスパイクとして150°C (302°F)まで耐える可能性がありますが、このレベルでの持続的な運転はライナーの劣化を早め、故障のリスクを大幅に増加させます。
システムに最適な選択を行う
プロセスの信頼性と安全性を確保するために、システムの状態をバルブの限界と照らし合わせて評価する必要があります。
- 高腐食環境での信頼性が主な焦点の場合： 過圧と真空発生の可能性の両方を防ぐための堅牢な制御がシステムにあることを確認してください。
- 最高温度限界近くで運転することが主な焦点の場合： ライナーの変形に対する耐性が大幅に低下するため、さらに厳格な圧力制御を導入する必要があります。
- システムが真空状態になりやすい場合： 標準的なPTFEライニングバタフライバルブはおそらく不適切です。真空サービス用に特別に定格された代替バルブタイプまたはライナー設計を調査する必要があります。
結局のところ、PTFEライナーを構造的な鎧ではなく高性能シールドとして扱うことが、その応用を成功させる鍵となります。
要約表：
| 考慮事項 | 主要な制限 | 起こりうる故障モード |
|---|---|---|
| 負圧（真空） | 回避しなければならない | ライナーの座屈、層間剥離、またはバルブ本体からの剥離 |
| 過度の差圧 | 閉じたディスクにかかる高圧を避ける | ライナーまたはPTFEベローズの破裂、漏れにつながる |
| 運転温度 | 信頼性の高い性能には ≤ 120°C (248°F) | 高温はPTFEを軟化させ、変形のリスクを高める |
腐食性流体処理システムが安全で信頼できるものであることを確認してください。
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