AWWAフロー制御製品: 調整、隔離、および逆流の規格

新しい圧力ゾーン用のバルブ パッケージを作成するユーティリティ エンジニアは、「AWWA 流量制御製品」という 4 つの単語を仕様に入力します。 3 つの引用符が返されますが、同じバルブが含まれる引用符は 2 つありません。 1 つのサプライヤーはパイロット操作の減圧バルブ、1 つは電動アクチュエーターを備えたゴムシートのバタフライ バルブ、もう 1 つは弾性シートのゲート バルブを提供しています。狭い意味では、3 つの引用はすべて擁護可能です。

理由は簡単です。AWWA はフロー制御と呼ばれる単一の製品標準を発行していないからです。これは、規制、絶縁、逆流防止、作動、内部コーティングをカバーする機能別に作業を分割する一連の規格を発行しています。最初に機能を修正し、その後に標準が続きます。

どの AWWA 標準がどのフロー制御製品をカバーするか

以下の概要は規格自体の代わりとなるものではありませんが、最初の引用を開く前に仕様を適切な文書に導く最も速い方法です。

サイズ範囲と評価はエディション間で異なります。仕様が実際に参照しているエディションを必ず確認してください。

パイロット操作バルブの内部: 精度の真の源泉

購入者はコントロールバルブを本体で判断する傾向があります。パイロット操作の設計では、本体が容量とキャビテーションの動作を設定し、パイロット ループが精度を設定します。同一の本体と異なるパイロットトリムを備えた 2 つのバルブでは、下流側圧力の保持方法が大きく異なります。

• パイロットは下流の圧力を感知し、メインバルブのダイヤフラムまたはピストンを調整します。センシングタップが乱流の中にある場合、または空気が集まる高い位置にある場合、バルブは圧力ではなくノイズに反応します。
• 感知タップは通常、直管でパイプ直径の 2 ～ 5 倍下流にあり、隔離可能で水洗可能である必要があります。
• パイロット ループの速度制御は、バルブの開閉速度を制御します。閉じるのが速すぎると、サージが本管を上っていきます。閉じるのが遅すぎると、バルブが反応する前にゾーンがドリフトしてしまいます。
• 通常、流量ではなくキャビテーションが制限条件となります。サプライヤーはキャビテーション指数を公開しています。多くの設計では、動作指数が約 2.5 を下回ると損傷が始まります。必要な圧力降下が 1 つのバルブでは大きすぎる場合は、2 つのバルブに分割してください。
• 故障位置は設定値よりも重要です。バネ仕掛けのフェールクローズバルブが下流ゾーンを保護します。フェールオープンは上流の電源を保護します。注文する前に、システムがどのような障害を許容できるかを決定してください。

AWWA フロー制御製品を並べて比較する

フロー制御選択の背後にある隠された数字

購入価格は、通常、水道用制御弁の 20 年間のコストの最小ラインです。以下のグラフは、一般的な耐用年数にわたってそのコストが実際にどのように配分されるかを示しています。

2 本のバーは、そもそも C530 バルブが購入される理由を説明しています。バルブが機能するかどうかに関係なく、作業員の費用は同じであるため、計画外のダウンタイムは高くつきます。エラストマー、パイロット、コーティングには寿命があるため、メンテナンスに費用がかかります。浄水サービスにおけるダイヤフラムとスリーブの交換間隔は、多くの場合 5 ～ 7 年ですが、媒体が研磨性または化学的に攻撃的である場合は、かなり短くなります。

プレッシャーもコスト要因となります。水道事業で使用される漏水モデルは通常、圧力を約 1.1 ～ 1.5 乗に上げて漏水量をスケールするため、ゾーン圧力を適度に下げると、損失水が不釣り合いに削減されます。したがって、低流量時に設定値をしっかりと保持する制御バルブは、単なる油圧コンポーネントではなく、漏れの影響の一部となります。

AWWA フロー制御製品がインストールされる場所

すべての圧力ゾーン、リフトステーション、およびトランスミッションメインには調整または隔離するバルブが必要であるため、分配と収集が重要です。処理プラント内では、媒体がきれいな水であることはほとんどないため、状況は変わります。石灰スラリー、塩化第二鉄、ポリマー、ミョウバンスラッジ、フィルターの逆洗はすべてスケール、結晶化、または磨耗するため、配水本管では理想的なパイロット操作の制御バルブが石灰ラインでは間違った選択になる可能性があります。

空気作動式ピンチバルブは、接液部がゴムスリーブのみであるため、この用途に適しています。結晶が溜まるシート、空洞、ポケットはなく、本体をラインから持ち上げることなくスリーブを交換できます。比較する購入者 ピンチバルブのサイズチャート C530 コントロールバルブに対して、通常は製品の良し悪しではなく、精度と耐詰まり性の間で選択します。

自動スラリーおよび汚泥ライン用の空気作動式ピンチバルブ ゴム製スリーブが唯一の接液部であり、詰まりに強いフルボア流量と、研磨スラリーやスラッジの使用に応じた制御システムの作動を可能にします。 製品を見る→

自動ゾーンの場合、空気作動ユニットがバルブをプラント制御システムに結び付けながら、スラリーおよびスラッジラインに必要なフルボア流路を維持します。

実用的な選択シーケンス

1. デバイスではなく義務を書きます。機能を数値で説明します。400 ～ 2,400 gpm で 120 psi を 65 psi に下げ、フェイルクローズし、しっかりと遮断します。
2. 製品を比較する前に、最大流量と最小流量、入口圧力範囲、許容水頭損失、必要な精度、温度、媒体などのエンベロープを修正します。
3. 最悪の場合のキャビテーションを確認します。平均的な状態ではバルブが損傷することはありません。下流側の最低圧力と上流側の最高圧力を組み合わせた場合に発生します。
4. 低流量端のサイズ。ピークフローに合わせたサイズのバルブは夜間にハンティングします。パイロットが実際に保持できるターンダウン比を確認します。
5. フランジ、面間寸法、アクチュエータのクリアランス、ステムの向きなどのインターフェイスを確認します。
6. 書類を指定します: 水圧試験およびシート漏れ試験報告書、コーティング文書、材料証明書、作動の詳細。

メディアがきれいではなく研磨性がある場合、シーケンスは同じままですが、バルブのタイプが変わります。砂、ふるい分け、ミルスケール、鉱物スラリーはソフトシートのバルブを素早く切断するため、多くの場合、交換可能な摩耗ライナーを備えたフルポートナイフゲートの方が、弾性シートのゲートバルブよりも優れた遮断手段となります。同じロジックがこの記事でさらに詳しく説明されています スラリーナイフゲートバルブ選定ガイド .

KGV-PU 研磨剤スラリー用ポリウレタンライニングナイフゲートバルブ フルライニングのポリウレタンボディとフルボアナイフゲートは、ソフトシートバルブがすぐに摩耗する高固形分、高速スラリーに耐えます。 製品を見る→

ポリウレタン裏地またはその他の方法で強化されたボディを中心に構築されたシリーズは、通常、固形分含有量と速度の両方が高いライン用に確保されています。

メンテナンス、テスト、およびコンプライアンス

バルブはゆっくりと静かに故障します。需要に変化がないにもかかわらず設定値が 2 ～ 3 psi 変動する場合は、通常、システムの変更ではなく、パイロットの汚れ、ダイヤフラムの膨張、またはセンシング ラインの部分的な詰まりを示しています。

• すべての隔離バルブを少なくとも年に一度作動させ、トルクまたは回転数を記録します。上昇傾向はステムまたはシートの故障を予測します。
• パイロットアセンブリ、ダイヤフラム、スリーブを在庫として保管してください。修理に2時間かかるか2週間かかるかは彼らが判断します。
• 設定値と下流圧力を毎月記録します。ドリフトは、利用可能な中で最も安価な早期警告信号です。
• テスト証明書は保管しておいてください。静水圧およびシートの漏れレポートに加え、内装コーティングの記録が試運転時と監査時にも必要となります。
• コーティングはメンテナンス用品として扱ってください。現場でカットされたフランジと傷のある内部はタッチアップが必要です。攻撃的な水では、コーティングの欠陥は腐食欠陥になります。

化学物質の投与ループについては、別途注意する必要があります。ポリマー、石灰、凝固剤の供給ラインでは、多くの場合、流路にあるバルブよりも蠕動ポンプまたはホース ポンプの方が適切に機能します。これは、ポンプが投与量を計測し、ラインを妨げるものがないためです。

化学薬品注入および研磨媒体用のローラー ホース ポンプ 蠕動ホースポンプは化学物質の投与量を計量し、ホースのみが流体と接触して研磨性または粘性媒体を移送します。 製品を見る→

唯一の摩耗部品がホース自体であり、ホースが古くなっても投与精度が安定しているため、ここではローラー式ホースポンプが一般的に適しています。

AWWA フロー制御製品はカタログ カテゴリではありません。これらは、定義された義務に対する標準に基づいた回答であり、誤った購入を回避する最も簡単な方法は、バルブに名前を付ける前に機能に名前を付けることです。規制は C530 に、絶縁は C504、C507、C509 または C515 に、逆流防止は C508 に、アクチュエーターとコーティングは C540 と C550 に続きます。

規格が決まると、残りの決定は通常のエンジニアリングです。最悪の場合のキャビテーションチェック、低流量端でのサイジング、直管内の感知ライン、運用と合意された故障位置、棚上の予備パイロットです。この順序で機能する電力会社は、購入するバルブの数が減り、交換の頻度も少なくなる傾向があります。