石油化学用バルブ：選定における7つの要素

石油化学用バルブは、液体、気体、蒸気、化学物質、ポリマー、および多相プロセス媒体の流量制御、遮断、分流、保護を行うために使用される、不可欠な流量制御部品です。.

石油化学プラントは連続運転が行われており、高温、高圧、腐食性化学物質、有毒ガス、研磨性粒子、真空状態、熱サイクル、そして厳しい排出規制などがしばしば組み合わさっています。.

バルブの信頼性の高い性能により、安定した流量、圧力、温度、およびプロセス方向を維持すると同時に、反応器、カラム、コンプレッサー、ポンプ、熱交換器、貯蔵システム、および配管を保護します。.

JST Valveは、過酷な石油化学用途向けに、耐食性、耐高温・耐高圧性を備えた金属シート式、自動制御式、およびカスタマイズされたバルブソリューションを提供しています。.

石油化学用バルブはどこで使用されているのか？

石油化学用バルブは、原料調製、反応、分離、圧縮、加熱、冷却、貯蔵、積載、ユーティリティ、および環境保護システムなど、あらゆる工程に設置されています。.

• エチレンおよびプロピレン製造設備
• ポリエチレンおよびポリプロピレン製造プラント
• 芳香族化合物、ベンゼン、トルエン、およびキシレン系
• 水素、合成ガス、および燃料ガスのパイプライン
• 反応器、蒸留塔、および分離装置
• コンプレッサーバイパスおよびサージ防止システム
• 高圧蒸気および復水システム
• 薬液注入および触媒処理システム
• 貯蔵タンク、積出ターミナル、および移送パイプライン
• フレア、ベント、廃水、および排出ガス制御システム

石油化学用バルブのメンテナンスが困難な理由

石油化学プロセスでは、バルブが急激な圧力変化、高い流速、熱サイクル、真空状態、腐食性化学物質、可燃性炭化水素、有毒ガス、および高粘度のポリマー媒体にさらされる可能性があります。.

圧力損失が大きくなると、キャビテーション、フラッシング、振動、侵食、および過度の騒音が発生する可能性があります。乾燥したガスや固体粒子を含む流体は、摩擦を増大させ、シート、ボール、ディスク、ステム、ケージ、およびシール面を損傷させる恐れがあります。.

また、一部のサービスでは、極めて低い外部リーク、耐火試験済みの構造、迅速な緊急遮断、帯電防止設計、正確な制御、あるいはポリマーの堆積やプロセス媒体の結晶化に対する耐性が求められる場合もあります。.

石油化学用バルブの選定基準7項目

1. 処理媒体および化学組成

主要化学物質、副成分、不純物、水分、固形分、触媒、塩化物、硫黄化合物、および規格外となる可能性のある状態を含め、流体の全組成を特定する。.

2. 温度と圧力

常温、設計温度、使用圧力、設計圧力、真空状態、および最大差圧は、本体の定格、材質、シート、パッキン、ガスケット、ボルト締結、トリム、およびアクチュエータの選定に影響を与えます。.

3. 腐食と材料の適合性

酸、アルカリ、塩化物、硫黄化合物、溶剤、水素、およびプロセス副生成物は、金属部品と非金属部品の両方に腐食作用を及ぼす可能性があります。材料の選定にあたっては、濃度、温度、圧力、不純物、および流体の流速のすべての組み合わせを考慮する必要があります。.

4. キャビテーション、フラッシング、騒音、および侵食

大きな圧力降下下で動作する制御弁には、段階的な減圧、キャビテーション防止用トリム、騒音低減用トリム、高硬度材料、出口径の拡大、あるいは耐侵食性の流路が必要となる場合があります。.

5. 遮断および流量制御性能

遮断弁は規定された漏れ性能を満たす必要があり、一方、制御弁は要求される作動範囲全体にわたって安定した応答性を発揮しなければならない。流量係数、レンジアビリティ、弁特性、圧力損失、およびアクチュエータの精度は、総合的に検討すべきである。.

6. 火災安全および漏出排出

可燃性および有毒な媒体を取り扱う場合、耐火試験済みのバルブ設計、帯電防止構造、ブローアウト防止ステム、ライブロード式パッキン、ベローズシール、低排出認証、あるいは二重遮断機構が必要となる場合があります。.

7. 自動化、テスト、および保守

プロセス制御、遠隔遮断、コンプレッサー保護、および緊急停止には、空圧式、電動式、油圧式、または電気油圧式のアクチュエータが使用される場合があります。作動時間、故障時の位置、制御信号、危険区域分類、および保守用アクセスについては、事前に定義しておく必要があります。.

石油化学プロセスで一般的に使用されるバルブ

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石油化学用バルブ用の特殊材料

一般的なステンレス鋼は、すべての石油化学プロセスに適しているわけではありません。腐食性の強い酸、塩化物、還元性環境、酸化性化学物質、フッ化水素、硫黄化合物、および高温環境では、特殊な材料が必要となる場合があります。.

プロセス全体のデータに応じて、材料の選択肢としては、二相ステンレス鋼、スーパー二相ステンレス鋼、スーパーオーステナイト系鋼、ハステロイ、インコネル、モネル、ニッケル、チタン、ジルコニウム、タンタル、高シリコン鋳鉄、あるいはセラミック部品などが挙げられます。.

最終的な材料選定にあたっては、バルブ本体、トリム、ボール、ディスク、ステム、シート、パッキン、ガスケット、スプリング、およびプロセス媒体にさらされる締結部品など、媒体と接触するすべての部品を評価する必要があります。.

石油化学用バルブがプラントの信頼性をどのように向上させるか

適切に選定された石油化学用バルブは、安定した生産、正確なプロセス制御、安全な遮断、そして信頼性の高い設備保護の実現に貢献します。.

適切な材料とシールシステムを採用することで、腐食、外部への漏れ、シート部の損傷、侵食、ポリマーの堆積、および予定外のメンテナンスを低減することができます。.

アクチュエータの適切な選定とバルブの自動化により、起動、停止、プロセス変更、コンプレッサーのトリップ、緊急遮断、および安全システムの作動時の応答性も向上します。.

JSTバルブを選ぶ理由

JST Valve社は、炭化水素、蒸気、ガス、酸、アルカリ、溶剤、腐食性化学物質、ポリマー、スラリー、および高温のプロセス媒体用の石油化学用バルブを供給しています。.

• 耐食性および特殊合金素材の選択肢
• 高温・高圧用バルブの設計
• 軟質座金、金属座金、硬質被覆、およびセラミック構造
• ボール弁、バタフライ弁、グローブ弁、ゲート弁、プラグ弁、チェック弁、および制御弁のソリューション
• 空圧式、電動式、油圧式、および自動式バルブパッケージ
• 素材、寸法、接合部、およびシールシステムをカスタマイズ
• 検査、試験、トレーサビリティ、図面、およびプロジェクト文書

バルブの選定に必要な情報

石油化学用バルブの適切な選定を行うため、以下の情報をご提供ください：

• プロセス媒体および完全な化学組成
• 濃度、水分含有量、不純物、および固形分含有量
• 動作温度および設計温度
• 使用圧力、設計圧力、および真空条件
• 通常流量および最大差圧
• バルブの種類、サイズ、圧力クラス、および接続規格
• 隔離、制御、迂回、バイパス、または緊急停止機能
• 漏洩および逸散排出に関する性能要件
• キャビテーション、フラッシング、騒音、侵食、および固形物の状態
• アクチュエータの種類、制御信号、作動時間、および故障時の位置
• 耐火試験、検査、試験、認証、および文書化に関する要件

技術資料

石油化学分野における流量制御、過酷な使用条件向けのバルブ、およびパイプライン用バルブの要件に関する追加情報は、以下の技術資料でご覧いただけます：

• 石油化学分野向けヴァルメット・フロー・コントロール
• フローサーブ社製 過酷な使用条件向けボールバルブ
• パイプラインおよび配管用バルブに関するAPI仕様6D

よくある質問

石油化学プラントでは、一般的にどのようなバルブが使われていますか？

ボールバルブ、制御弁、グローブバルブ、バタフライバルブ、ゲートバルブ、プラグバルブ、およびチェックバルブは広く使用されています。適切なタイプは、流体、機能、圧力、温度、流動条件、および求められる漏れ性能によって決まります。.

腐食性の石油化学媒体には、どのようなバルブが適していますか？

ハステロイ、モネル、インコネル、ニッケル、チタン、ジルコニウム、タンタル、二相鋼、スーパー二相鋼、およびスーパーオーステナイト系バルブの採用が検討されます。最終的な選定には、完全な化学組成データおよび運転データが必要です。.

なぜ石油化学プラントでは金属製シートバルブが使用されるのでしょうか？

金属製のシートは、高温、研磨性粒子、侵食、および過酷な動作サイクルに対して、より優れた耐性を発揮する可能性があります。実際の用途に応じて、シートの設計、コーティング、漏れに関する要件、および動作トルクを評価する必要があります。.

「逃散排出の抑制」とは何ですか？

漏洩ガス対策では、バルブステムパッキン、本体接合部、およびその他の外部シール箇所からのプロセスガスや蒸気の漏れを抑制することに重点が置かれます。有毒、可燃性、または環境に悪影響を及ぼす可能性のある媒体については、特殊なパッキンやベローズシール構造が必要となる場合があります。.

JST Valve社は、石油化学用バルブのカスタマイズに対応していますか？

JST Valveでは、バルブの材質、構造、トリム、シート、パッキンシステム、寸法、接続部、アクチュエータ、検査計画、試験要件、およびプロジェクト文書について、カスタマイズされた仕様を評価することができます。.