게이트 밸브, 산업혁명의 산물, 글로브 밸브 및 플러그 밸브와 같은 다른 많은 밸브가 역사적으로 존재했음에도 불구하고 오랫동안 업계에서 지배적인 위치를 유지해 왔습니다.. 하지만, 최근 몇 년 동안, 게이트 밸브는 볼 밸브 및 버터플라이 밸브와의 경쟁이 치열해졌습니다., 더 많은 시장 점유율을 차지한.
같지 않은 볼 밸브, 플러그 밸브, 그리고 나비 밸브, 게이트 밸브 독특한 닫힘 메커니즘을 가지고 있습니다.. 폐쇄 요소, 게이트 또는 디스크, 스템이나 스핀들의 여러 회전에 의해 선형적으로 움직입니다.. 통로에서 올라와 밸브톱으로 들어간다. (보닛이라고 불리는). 이들 밸브, 선형적으로 열림, 다중 회전 또는 선형 밸브라고도 합니다., 스템이 회전하는 1/4회전 밸브와는 다릅니다. 90 도, 보통 오르지 않고.
게이트 밸브는 다양한 재질과 압력 등급으로 제공됩니다., 크기는 NPS ½인치만큼 작은 것부터 NPS만큼 큰 것까지 다양합니다. 144 신장, 광범위한 애플리케이션에 대응. 게이트 밸브의 주된 디자인은 주조를 통해 제조된 부품으로 구성됩니다., 단조, 또는 용접, 캐스팅 디자인이 지배적이기 때문에.
게이트 밸브의 주목할만한 측면 중 하나는 완전히 열리는 능력입니다., 흐름 경로에 방해나 마찰이 거의 발생하지 않음. 완전히 열린 게이트 밸브가 제공하는 흐름 저항은 동일한 포트 크기를 가진 파이프라인 섹션과 대략 동일합니다.. 따라서, 게이트 밸브는 여전히 차단 또는 켜기/끄기 응용 분야에 널리 사용됩니다.. 일부 밸브 용어, 게이트 밸브는 글로브 밸브라고도 합니다..
하지만, 게이트 밸브는 흐름을 조절하거나 완전 개방 또는 완전 폐쇄 이외의 방향으로 작동하는 데 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.. 스로틀링 또는 흐름 제어를 위해 부분적으로 열린 게이트 밸브를 사용하면 부분적으로 열릴 때 발생하는 난류 환경의 충돌로 인해 게이트 또는 밸브 시트 링이 손상될 수 있습니다..
게이트 밸브 내부 구조
대부분의 게이트 밸브는 외관상 유사해 보일 수 있지만, 내부 디자인은 다양할 수 있습니다.. 대부분의 게이트 밸브는 몸체와 보닛으로 구성됩니다., 게이트 또는 디스크라고 불리는 폐쇄 요소가 포함된 보닛이 있는 경우. 폐쇄 요소는 보닛을 통과하는 스템에 연결됩니다., 궁극적으로 스템 작동을 위해 핸드휠 또는 기타 구동 장치에 연결됨. 스템 주변의 압력은 스터핑 박스나 챔버에 압축된 패킹으로 가두어집니다..
게이트 밸브 내부, 밸브의 두께나 핏과 관련 없음, 상당한 응력을 견디거나 심각한 침식 및 부식을 겪는 밸브 내의 구성 요소를 나타냅니다.. 게이트 밸브에서, 내부는 줄기로 구성되어 있습니다., 디스크 시트 영역, 바디 시트, 그리고 뒷좌석. 일반적인 청동 또는 황동 밸브에는 일반적으로 본체 및 보닛과 동일한 재질로 만들어진 내부가 있습니다.. 주철 및 연성 철 밸브는 전체 철 내부 또는 청동 내부를 사용합니다..
스틸 밸브에는 다양한 내부 재질을 장착할 수 있습니다., 텅스텐 크롬 코발트 합금 포함, 하스텔로이 합금, 316봄 여름 시즌, 347봄 여름 시즌, 모넬합금, 및 합금 20, 게이트 밸브 내부에 일반적으로 사용됩니다..
게이트 밸브 디스크 설계
게이트 밸브의 핵심은 폐쇄 요소입니다, 두 가지 디자인으로 나오는: 웨지 및 평행 디스크 시트. 웨지 디자인, 영국 엔지니어 James Nasmyth가 발명한 이후 인기를 얻었습니다. 1843, 바디시트 각도에 맞춰 약간 기울어진 각도의 게이트를 활용하여 단단히 닫히는 방식. 웨지 밸브는 토크를 가하여 게이트를 시트에 단단히 고정합니다..
웨지 게이트 디자인에는 세 가지 유형이 있습니다.:
- 솔리드 웨지, 가장 오래되고 역사적으로 널리 퍼진, 한때는 거의 보편적이었는데. 하지만, 유연성이 부족하고 극심한 온도 변화나 파이프 응력으로 인해 변형이 발생하여 시트에 걸릴 수 있습니다.. 솔리드 웨지 게이트는 청동용 표준 구성으로 유지됩니다., 주철, 상수도, 소형 탄소강 밸브 (API 602 유형).
- 완전히 유연한 웨지는 매우 유연합니다., 주변에 홈이나 슬롯을 추가하여 제약 없이 온도 변화와 파이프의 불리한 응력에 적응. 유연한 설계로 제조가 더 쉽습니다., 시트 표면의 사소한 결함을 게이트의 유연성으로 보완. 현재까지, 유연한 웨지 디자인은 산업용 게이트 밸브에서 가장 일반적인 유형입니다..
- 분할 웨지는 투피스 디자인으로 구성됩니다., 각 게이트 뒷면에 일치하는 얼굴이 있음. 이러한 일치하는 면을 통해 하향 스템 추력을 게이트 표면과 시트로 균일하게 전달할 수 있습니다.. 이 유연한 설계는 열팽창으로 인한 간섭도 방지합니다.. 하지만, 분할 디자인에는 단점이 있습니다.: 더러운 응용 프로그램에서, 잔여물이나 잔해물이 반쪽 사이에 덩어리질 수 있습니다., 정렬 불량 또는 심지어 막힘을 유발함. 분할 웨지 디자인은 스테인리스강 및 고합금 밸브에서 일반적입니다., 뿐만 아니라 많은 작은 청동 밸브.
웨지 게이트는 밸브 본체에 주조 또는 용접된 홈이나 리브에 의해 안내되고 시트에 의해 방향이 지정됩니다.. 이 웨지 가이드 장치는 열거나 닫는 동안 정렬을 유지합니다., 이러한 과정에서 다운스트림 시트의 미끄러짐을 방지합니다..
게이트 밸브의 또 다른 밸브 디스크 스타일은 평행 디스크 시트 디자인입니다.. 평행 시트는 더 단단한 밀봉을 위해 스프링을 설치하거나 상류 방향에서 안정적인 밀봉을 형성할 수 있습니다.. 평행 좌석은 위치 지정 좌석입니다.; 게이트의 위치에 따라 밀봉 효과가 결정됩니다., 힘의 크기보다는 (토크) 게이트의 줄기에 의해 적용.
차체/보닛 디자인
게이트 밸브는 일반적으로 두 가지 주요 부품으로 구성됩니다.: 본체와 보닛, 게이트 밸브의 압력 함유 쉘 형성. 이 두 구성요소 사이의 인터페이스에 대한 다양한 디자인이 있습니다..
- 나사형 조인트는 가장 단순한 디자인이지만 저렴한 용도로만 사용됩니다., 저압 청동 밸브.
- 유니온 조인트는 브론즈 밸브에도 주로 사용됩니다., 하지만 유니온 디자인으로 인해 분해가 더 쉬워졌습니다., 유지 보수 및 수리 용이.
- 볼트로 고정된 보닛 조인트는 가장 인기 있는 조인트입니다., 오늘날 산업 응용 분야에서 대부분의 게이트 밸브에 사용됩니다.. 스레드 및 유니온 보닛과 달리, 볼트로 고정된 보닛 연결에는 본체와 보닛 사이의 연결부를 밀봉하기 위한 개스킷이 필요합니다..
- 압력 밀봉 조인트는 몸체와 보닛 사이에 삽입된 연철 또는 흑연으로 만들어진 쐐기에 작용하는 밸브 몸체 내부의 유체 압력에 의해 활성화됩니다.. 압력 밀봉 밸브에서, 체강 내 압력이 높을수록, 개스킷에 가해지는 힘이 커질수록. 압력 밀봉 보닛은 고압 분야에서 널리 사용됩니다., 고온 애플리케이션, 전력 산업과 같은.
- 용접 보닛 조인트는 ½인치에서 1/2인치 크기의 소형 강철 밸브에 매우 널리 사용되는 본체/보닛 조인트입니다. 2 인치 및 압력 등급 800 에게 2500, 분해가 필요하지 않은.
재료 및 표준
강철과 철은 게이트 밸브 제작에 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다.. 강철 재료는 대부분의 산업 응용 분야에 적합합니다., 철 재료는 물과 같은 용도에 적합합니다., 폐수, 그리고 난방, 통풍, 그리고 에어컨 (공조). 기타 일반적으로 사용되는 게이트 밸브 건축 자재로는 스테인레스 스틸이 있습니다., 청동, Hastelloy 및 크롬-니켈-철 합금과 같은 고합금 재료.
게이트 밸브 설계 및 시공 표준에 관하여, 국내 표준에는 국가 표준 GB 및 GB/T가 포함됩니다., 산업 표준 JB 및 JB/T뿐만 아니라, 그룹 표준 및 기업 표준과 함께. 국제적으로, 표준은 American Petroleum Institute와 같은 조직에서 확립되었습니다. (API), 제조업체 표준화 협회 (MSS), 미국 수도 협회 (아와), 및 미국 기계공학회 (저 같은).
게이트 밸브 하위 시장
과거에는 쿼터턴 밸브가 게이트 밸브 시장에서 상당한 점유율을 차지했지만 50 연령, 일부 산업에서는 여전히 게이트 밸브에 크게 의존하고 있습니다., 석유 및 천연가스 산업을 포함한. 천연가스 파이프라인의 볼 밸브 발전에도 불구하고, 원유 또는 액체 파이프라인은 평행 시트 게이트 밸브의 거점으로 남아 있습니다.. 대형 밸브의 경우, 게이트 밸브는 계속해서 대부분의 응용 분야에서 주요 선택으로 사용되고 있습니다., 정유업계를 비롯한. 설계 안정성과 경제적인 총 비용은 이러한 밸브 채택에 영향을 미치는 중요한 요소입니다..
적용 측면에서, 많은 공정 산업에서는 폴리테트라플루오로에틸렌의 안전한 작동 온도보다 높은 온도를 사용합니다. (PTFE), 플로팅 볼 밸브용 메인 시트 소재. 고성능 버터플라이 밸브와 금속 시트 볼 밸브는 정제 응용 분야에서 더 많이 사용되고 있습니다., 총 비용은 일반적으로 게이트 밸브보다 높지만. 물 유틸리티 부문에서, 철제 게이트 밸브가 여전히 지배적, 매설된 응용 분야에서도 비용 효율적이고 내구성이 입증됨.
전력 산업에서는 극도로 높은 압력과 온도와 관련된 응용 분야에 합금 게이트 밸브를 사용합니다.. 스로틀링 서비스용으로 설계된 일부 새로운 Y 패턴 글로브 밸브 및 금속 시트 볼 밸브의 출현에도 불구하고, 게이트 밸브는 유틸리티 부문에서 계속해서 선호되고 있습니다..
오늘, 게이트 밸브, 가성비가 좋기로 유명한, 많은 서비스 애플리케이션에 대한 기본 선택으로 남아 있습니다.. 마크 트웨인 한번은 말했다, “내 죽음에 대한 보도는 크게 과장되었습니다.” 볼 밸브 동안, 플러그 밸브, 버터플라이 밸브는 수십 년에 걸쳐 시장 점유율을 확대해 왔습니다., 오랫동안 사용되어 온 게이트 밸브도 Twain의 정서에서 예외는 아닙니다. Twain의 종말에 대한 소문은 크게 과장되었습니다.!