流体は炭素鋼を腐食させる。実に単純な話だ。そうなると、仕様はステンレス鋼製のグローブバルブへと変更される。腐食性化学物質、高純度プロセスライン、極低温。それぞれの条件によって、炭素鋼は異なる理由で不適格となる。一方、ステンレス鋼は引き続き使用される。どのグレードを選ぶかは、流体の種類、濃度、および使用温度によって決まる。これが選定における最大の難題である。.
グローブバルブにステンレス鋼を使用する理由
炭素鋼は、蒸気、炭化水素、および中温域での使用には適しています。しかし、流体が腐食性である場合、プロセスにおける金属汚染が許容できない場合、または温度が-29℃を下回ると、性能が低下します。この温度以下では、炭素鋼は脆くなり、衝撃靭性を失います。.
ステンレス鋼は表面に不動態クロム酸化物層を形成します。この層は水溶液や弱酸に耐性があり、傷がついても再生します。炭素鋼にはこれに相当するものはありません。自己修復機能も不動態層もありません。炭素鋼は腐食性の高い流体環境下では一度腐食が始まると進行し続けます。一方、ステンレス鋼は適切な環境下では不動態層で腐食が止まります。これが材料の違いであり、価格差を正当化するものです。.
共通グレード: 304、316、CF8M
3つのグレードで、ほとんどのステンレス鋼製グローブバルブの産業用途に対応できます。.
304 (CF8) 基本グレードです。18%クロム、8%ニッケル。淡水、弱薬品、大気中での使用に適しています。低濃度以上の塩化物には耐えられません。腐食が始まります。CF8は鋳造相当品です。ほとんどのステンレス鋼 グローブバルブメーカー 非塩素系用途向けの標準カタロググレードとしてCF8を在庫しています。.
316 (CF8M) 304組成に2～3%のモリブデンを添加。耐塩化物孔食性が向上。海洋環境、海水システム、医薬品用途、塩化物含有媒体を使用する化学サービス向け。CF8Mは鋳造相当品。腐食性化学薬品および海洋環境において最も一般的に指定されるグレード。.
二相ステンレス鋼 316では対応できない用途に適しています。強度が高く、塩化物環境における応力腐食割れ耐性に優れています。海底、海洋、高塩化物化学薬品環境に適しています。価格は高めです。溶接はより困難です。316では使用条件に明らかに不十分な場合に指定されます。.
媒体の種類別耐食性
同じグレードでも、異なる流体を使用すれば、故障モードも異なる。本来なら腐食や亀裂が発生しないはずのバルブに、このようなミスが生じるのが問題なのです。.
下の表は、一般的な流体の種類と、グローブバルブ本体およびトリムの選択に適したグレードを対応させたものです。.
| メディアタイプ | 推奨グレード | 注記 |
| 淡水、穏やかな化学薬品 | 304 / CF8 | 塩化物濃度が低い場合のみ |
| 海水、塩化物溶液 | 316 / CF8M | モリブデンは孔食耐性を向上させる |
| 濃酸 | デュプレックスまたはハステロイ | 316は強酸性環境で腐食する |
| 極低温サービス | CF3 / CF3M | 低炭素は感作を防ぐ |
| 医薬品、高純度 | 316L / CF3M | 電解研磨、低炭素含有量 |
| 海底および海洋 | デュプレックス | 応力腐食割れ耐性 |
CF3およびCF3Mは、CF8およびCF8Mの低炭素版です。炭素含有量が低いため、溶接熱影響部での鋭敏化を防ぎます。鋭敏化したステンレス鋼は、目に見える外部兆候を示さずに、粒界で耐食性を失います。溶接組立品や極低温用途には、CF3またはCF3Mが適切な仕様です。CF8またはCF8Mは適していません。.
アプリケーション
化学プロセスでは、反応器供給ライン、製品移送システム、薬品注入回路などにステンレス製グローブバルブが使用されます。プロセス流体が炭素鋼を腐食する箇所では、化学薬品用グローブバルブの選定には、実際の薬品名、濃度、温度を考慮する必要があります。一般的な腐食性環境という仕様だけでは不十分です。.
医薬品および食品加工業界では、プロセス流体中の金属汚染は許容されません。電解研磨された内面を持つ316Lステンレス鋼が標準です。衛生的なグローブバルブ設計では、食品および医薬品規制で定められた表面仕上げや接続部の要件も、標準的なバルブ仕様を超えて適用されます。.
LNG、空気分離、液化ガス貯蔵などの極低温用途では、延長ボンネット付きのCF3Mステンレスグローブバルブが使用されます。これにより、パッキングランドを-196℃という低温動作から保護します。炭素鋼は、圧力クラスに関わらず、-29℃以下の温度には適していません。.
海洋およびオフショア用途では、海水冷却、バラストシステム、および上部構造プロセス配管に316ステンレス鋼または二相ステンレス鋼のグローブバルブが使用されます。これらの環境では、塩化物への曝露により炭素鋼が急速に腐食します。.
塩化物環境で使用するグローブバルブには、どのステンレス鋼グレードを指定すればよいでしょうか？
316またはCF8Mは、常温から高温までの中程度の塩化物濃度に対応します。デュプレックス鋼は、高濃度の塩化物、高温、または応力腐食割れのリスクがある環境に対応します。304またはCF8は、低濃度を超える塩化物環境での使用には適していません。その後に発生する孔食は、突然発生したように見えますが、実際には試運転開始以来進行しています。.
適切な学年を選ぶ方法
まず流体化学分析から始めます。主な腐食メカニズムを特定します。塩化物孔食、全面腐食、応力腐食割れ、および鋭敏化はそれぞれ異なるグレード対応が必要です。次に運転温度を適用します。最後に、ANSI B16.34の圧力-温度表に基づいて圧力クラスを確認します。.
次に、どの規格が適用されるかを確認してください。製油所で使用されるボルト締めボンネット式鋼製グローブバルブにはAPI 600が適用されます。小口径のコンパクト鍛造鋼製バルブにはAPI 602が適用されます。ステンレス鋼および合金製の耐腐食性ボルト締めボンネット式グローブバルブにはAPI 603が適用されます。API 603に準拠したバルブを供給するステンレス鋼製グローブバルブメーカーは、すべての注文において材料トレーサビリティとAPI 598圧力試験報告書を納品することが義務付けられています。.
CTGVは製造 ステンレス鋼製グローブバルブ 直線パターンで、, 蛇腹が密閉されている, 、 そして 角度 構成：CF8、CF8M、CF3、CF3M、WC6、WC9の本体材質。サイズ：1/2インチ～24インチ。耐圧クラス：150～2500LB。すべての出荷品に材質証明書とAPI 598圧力試験報告書が付属します。お問い合わせいただければ、2時間以内に技術的なアドバイスを差し上げます。.
サイズ範囲: 1/2インチ～8インチ（15mm～200mm）
よくある質問
グローブバルブの用途は何ですか？
流量調整および流量制御。頻繁なサイクル運転。発電所における蒸気制御、薬品注入、冷却水、給水制御。医薬品および食品加工における、バルブが繰り返し開閉し、単純なオン/オフ遮断ではなく精密な流量調整が必要とされる隔離。.
API 600、API 602、API 603の違いは何ですか？
3つの異なる規格があります。API 600は、製油所で使用されるボルト締めボンネット式鋼製グローブバルブを対象としています。API 602は、小口径用のコンパクトな鍛造鋼製グローブバルブを対象としています。API 603は、腐食性環境で使用されるステンレス鋼および合金製の本体材料を用いた耐腐食性ボルト締めボンネット式グローブバルブを対象としています。.
ANSI 300シリーズのグローブバルブは、どのくらいの圧力まで対応できますか？
炭素鋼WCBの場合、常温での圧力は約740 PSIです。温度上昇に伴い低下します。同じクラス300定格のステンレス鋼でも、圧力-温度曲線は異なります。指定する特定のグレードについては、ANSI B16.34の表を確認してください。炭素鋼の定格がステンレス鋼にも適用されるとは考えないでください。.
グローブバルブにはどのような分類がありますか？
これらを分類する方法は3つあります。本体形状による分類：ストレート型、アングル型、Y型。ボンネットタイプによる分類：ボルト締めボンネット型、圧力シール型、ベローズシール型。ボア径による分類：フルボア型、縮小ボア型。それぞれの組み合わせにより、用途における圧力、温度、サイクル数といった様々な要件に対応できます。.
