許容リーク率を定義せずにコントロールバルブを指定することは、運転上の災難の元となる。バルブが閉じるように命令されると、プラントのオペレータは流体の流れが完全に止まると考えます。しかし、工業用バルブの機械的な現実では、“閉 ”が完全で絶対的なシールを意味することは稀です。.
バルブが閉じたときにわずかに漏れる程度なら、冷却水のバイパスループでは許容できるかもしれない。しかし、同じバルブから有毒化学物質や高圧蒸気が漏れた場合、その結果は製品バッチの破損から大惨事の安全事故にまで及ぶ。エンジニアは、特定のアプリケーションでどれくらいの漏れが許容されるかを正確に定義するための、標準化された定量化可能な方法を必要としています。.
ANSI/FCI 70-2規格は、まさにこの枠組みを提供し、シート漏れの6つの異なるクラスを定義しています。空気力学的および流体力学的なサイジングに関する IEC 60534 規格と組み合わせることで、これら 2 つの文書が適切なコントロールバルブ仕様の基礎を形成します。これらの規格を理解することは、適切なバルブトリムを選択し、プロセスの安全性を確保し、コストのかかるオーバースペックを回避する上で非常に重要です。.
ANSI/FCI 70-2 シート漏れクラスとは何ですか？
米国規格協会(ANSI)と流体制御協会(FCI)は、コントロールバルブの統一された試験手順と最大許容リーク率を確立するために70-2規格を開発した。この規格は、クラスI（最も厳しい）からクラスVI（最も厳しい）までの6つのクラスを定義している。.
これらのクラスは、管理された工場試験条件下での新しいバルブの漏れ率を定義していることを理解することが重要です。これらのクラスは、腐食性または侵食性のある環境で長年使用した後でも、バルブがその正確な漏れ率を維持することを保証するものではありません。.
各リーククラス（I-VI）の理解
6つのクラスは、さまざまなバルブ設計の機械的能力と、さまざまな業界の運用要件に適合するように設計されています。.
クラスI：このクラスはほとんど廃止されている。このクラスは、ユーザーと製造者の間で、特定の試験を必要としないという合意がなされたものである。最近の工業用途ではほとんど指定されていない。.
クラスⅡ：このクラスは、バルブの定格容量の 0.5% の最大漏れを許容する。通常、標準的な市販のダブルポートグローブバルブ、または金属対金属シートのバランスシングルポートバルブで達成されます。厳密な遮断が重要でない基本的な流量制御に適しています。.
クラスIII：このクラスは、定格容量の0.1%の最大漏れを許容する。クラスIIよりもシートラッピングの改善と製造公差を厳しくする必要がある。多くの場合、以下の用途に指定されます。 汎用グローブ調節弁 適度なシャットオフが必要な用途。.
クラス IV：これはシングルポートのメタルシーテッドバルブの標準的な工業規格である。定格容量の 0.01% の最大漏れを許容する。クラス IV を達成するには、精密機械加工と高品質のアクチュエーターシーティング力が必要です。ほとんどのバルブのデフォルト仕様です。 コントロールバルブ製品群 アプリケーションを使用する。.
クラスV：このクラスは、厳格さが大幅に跳ね上がる。漏れ量は容量に対するパーセンテージではなく、特定の計算式に基づく：ポート直径1インチあたり、差圧1psiあたり、毎分0.0005mlの水。クラスVは、高圧蒸気レトダウンのような、わずかな漏れでも深刻なワイヤーの引き抜きやシートの急速な破壊を引き起こすような重要な用途に要求されます。.
クラスVI：しばしば「バブルタイト・シャットオフ」と呼ばれ、最も厳しいクラス。リーク量は、ポート径によって異なりますが、1分あたりの空気または窒素の気泡数で測定されます。クラスVIを達成するには、ほとんどの場合、弾力性のあるエラストマーまたはPTFEソフトシートが必要です。安全上または環境上の理由で絶対的な隔離が必要な場合に指定されます。.
リーケージ・クラスはどのようにテストされるのか？
ANSI/FCI 70-2規格では、メーカー間の一貫性を確保するため、各クラスごとに特定の試験手順を規定している。.
クラスII、III、IVの場合、試験媒体は10～52°C（50～125°F）の空気または水になります。試験圧力は通常 50 psig または最大作動差圧のいずれか低い方である。漏れは測定され、バルブの定格容量（Cv）に対する計算されたパーセンテージと比較されます。.
クラスVの試験はかなり厳しい。試験媒体は水でなければならない。試験圧力は、弁体を横切る規定の最大作動差圧でなければならない。漏れ許容量が非常に小さいため、試験時間は長くなり、測定は非常に正確でなければなりません。.
クラスVI試験は、試験媒体として空気または窒素を必要とする。試験圧力は50psigまたは最大定格差圧のいずれか低い方です。漏れは、水中に浸した標準化されたチューブを使用して、漏れるガスを捕捉し、1分あたりの気泡を数えることによって測定されます。.
IEC 60534 サイズ規格
ANSI/FCI 70-2 が漏れを規定しているのに対して、国際電気標準会議（IEC）60534 規格は、空気力学的および流体力学的な調節弁のサイジングを規定しています。IEC 60534-2-1 と ANSI/ISA-75.01.01 は整合しており、必要な流量係数 (Cv) を計算するために同じ基本方程式を使用しています。.
バルブのサイズを正しく決めることは、正しい漏れクラスを指定することと同じくらい重要です。バルブのサイズが大きすぎる場合、弁座に接近しすぎて作動し、制御分解能が低下し、ワイヤーの引き抜きが早くなり、指定されたリーククラスを満たすバルブの能力がすぐに失われます。バルブのサイズが小さいと、必要な流量を通すことができず、プロセスのボトルネックになります。.
IEC 60534 の方程式は、流体の比重、バルブを横切る圧力損失、液体の蒸気圧、気体の圧縮性など、複雑な流体力学を考慮しています。必要なCvを正確に計算することで、エンジニアはバルブが最適な中間領域で作動することを保証し、制御精度を最大化し、着座面の寿命を延ばします。.
クラス選択のための実用的な決定木
適切な漏れクラスを選択するには、操作上のニーズ、安全要件、コストのバランスを考慮した実用的な決定ツリーが必要です。高温蒸気用途にクラスⅥのソフトシーテッドバルブを過剰に指定すると、即座にシートが破損します。有毒化学物質ライン用のクラスⅡバルブの仕様が過小であれば、危険な漏れが生じます。.
ステップ1：安全または環境コンプライアンスに絶対的な絶縁が必要か？
はい」の場合は、Class VI を指定してください。プロセス温度が軟質エラストマー・シートに適合することを確認してください（通常400°F/204°C以下）。.
ステップ2：流体は高圧蒸気か、侵食性の高い液体か？
メタル・トゥ・メタル・シーティングは温度と速度に耐えることができ、厳しいリーク要件がワイヤーの引き抜きを防ぎます。これは シビアサービスANSIコントロールバルブ アプリケーションを使用する。.
ステップ3：標準的な工業用プロセスループ（水、低圧ガス、石油）か？
はい」の場合は、Class IV をご指定ください。クラスVやクラスVIのようなコストや製造の複雑さを伴うことなく、一般的な制御目的に優れたシャットオフを提供します。.
ステップ4：バイパス・ループですか、それとも厳しいシャットオフが関係ない連続フロー・アプリケーションですか？
もしそうなら、クラスIIまたはIIIが許容され、多くの場合、より小型で安価なアクチュエータを必要とするバランスド・プラグ設計が利用される。.
CARTERの特徴
Carter Technologies は、最も厳しい ANSI/FCI 70-2 および IEC 60534 規格を満たし、それを上回るように設計されたコントロールバルブの包括的なポートフォリオを製造しています。当社の設計は長期的な安定性を優先しており、頑丈なステムガイドと精密なラッピングを施したトリム材を使用することで、バルブが設置後長期にわたって規定のリーククラスを維持することを保証します。.
当社は全製品においてタイトシャットオフを保証しています。弊社が製造する全てのバルブはAPI526に完全に準拠しており、98%セット圧力タイトシャットオフ保証を特徴としています。絶対隔離用のクラスVIソフトシーテッドバルブや高圧スチームレトダウン用のクラスVソリッドステライトトリムなど、当社の過酷なサービス能力は、お客様のプロセスが安全で効率的であることを保証します。.
内部リークや複雑なサイズ計算でお困りの場合は、当社のチームがお客様のプロセスデータを確認し、適切な構成をご提案いたします。当社の基盤技術の詳細については、以下のガイドをご覧ください。 コントロールバルブとは. .セーフティ・クリティカルなアプリケーションについては ESDバルブ選択ガイド.
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