ボールバルブの面間寸法はいくつか
要点
この問いは半分に規格の答えがあり、半分にはありません。ASME B16.10 はフランジ弁の面間寸法と、突合せ溶接端および溝付き端の端から端までの長さを定めています。ですから Class 150 のフランジ式ボールバルブは 1/2 インチで 108 mm、4 インチで 229 mm であり、どこが作っても同じです。ねじ込み端とソケット溶接端はその規格の範囲外です。ねじ込みボールバルブの長さを定めるものは存在せず、つまり二社がともに完全に正しく、なお長さの違うバルブを出荷しえます。フランジ弁の寸法は規格から来ます。ねじ込み弁の寸法は供給者の図面から来ますし、図面がそれの存在する唯一の場所です。
規格が実際に扱う範囲
ASME B16.10 はバルブの寸法規格ですが、その適用範囲は引用のされ方より狭いものです。仕切弁、玉形弁、プラグ弁、ボールバルブ、逆止弁、バタフライ弁を扱い、しかも弁の種類ではなく接続形式で扱います。
| 接続形式 | ASME B16.10 に | その寸法の呼び方 |
|---|---|---|
| フランジ | ある | 面間寸法。ガスケット当たり面の間で測る |
| 突合せ溶接 | ある | 端から端まで |
| 溝付き | ある | 端から端まで |
| ウェハ、フランジ間挟み込み | ある | フランジ間に組み込む弁種として収録 |
| ねじ込み | ない | 標準化されていない |
| ソケット溶接 | ない | 標準化されていない |
最後の二行が小口径弁を仕様化する人にとって重要です。1/4 インチから 3 インチのボールバルブの多くはねじ込み端だからです。ねじ込み弁の横に「寸法は ASME B16.10 による」と書かれた図面は、そこに届かない規格を引いています。
Class 150 フランジ式ボールバルブ
面間寸法はガスケット当たり面の間で測ります。すなわち平面座フランジの座面です。以下が Class 150 の値です。
| NPS | DN | 面間寸法 mm | 約インチ |
|---|---|---|---|
| 1/2" | DN15 | 108 | 4.25 |
| 3/4" | DN20 | 117 | 4.6 |
| 1" | DN25 | 127 | 5.0 |
| 1-1/4" | DN32 | 140 | 5.5 |
| 1-1/2" | DN40 | 165 | 6.5 |
| 2" | DN50 | 178 | 7.0 |
| 2-1/2" | DN65 | 190.5 | 7.5 |
| 3" | DN80 | 203 | 8.0 |
| 4" | DN100 | 229 | 9.0 |
規格はボールバルブについてロングパターンとショートパターンも区別します。上表の Class 150 の範囲では両者は同じで、より高い圧力クラスと大口径で分かれます。仕様書がどちらかを指名するとき、それは弁と同時に配管スプールの長さを指定しています。ロングパターン用に空けた隙間へショートパターンを入れれば、配管側で埋めるべき不足が残ります。
ねじ込みの空白がなぜ生じるか
フランジ継手には自然な基準があります。ガスケット面は平らで軸に直角であり、相手配管のフランジ面も既知の位置にあります。ですから規格はその間の数字を固定でき、それを満たす弁はすべて同じスプールに収まります。
ねじ込み継手には対応するものがありません。テーパねじの中で管がどこで止まるかはねじ込み量に依存し、ねじ込み量はねじ公差とシール材と施工者に依存します。規格が測れる平面が組立の中に存在しないのです。
そこでねじ込み弁に存在する寸法、すなわち全体の端から端までの長さは、継手の性質ではなく弁の性質になります。メーカーがそれを公表するのは客がレイアウトに必要とするからで、各社が別の数字にたどり着きます。
なぜ一方が他方より長いのか
長さを動かすのは四つで、どれも公差ではなく設計上の選択です。
| 設計上の選択 | 長さへの影響 |
|---|---|
| 二片式か三片式か | 三片式には端部二つと中央部があり、二片式が持たない合わせ面と通しボルトを抱える |
| フルポートかレデュースポートか | フルポートは大きなボールと大きなシートポケットを収めるため、本体がその分長くなる |
| 両端のねじ深さ | ねじ部は完全なねじ込み代を受け入れる必要があり、どれだけ設けるかは設計判断 |
| 圧力定格に応じた肉厚 | 定格が上がれば本体は厚くなり、その材料はどこかへ行く |
どれも誤りではありません。同じ口径と定格の二つの弁が、一方はフルポート三片式、他方はレデュースポート二片式であれば、長さが違うのは別の弁だからです。問題は、規格が違うと言っていないことを理由に、図面が両者を互換として扱うときに起きます。
よくある置き換えの落とし穴
ねじ込みボールバルブが使用中に故障し、口径と定格で交換品を手配します。届いた品は二点とも正しく、そして隙間に入りません。
発注は間違っていません。元がレデュースポート二片式で交換品がフルポート三片式だったか、二つが別メーカーだったかであり、両者を同じ長さに縛る規格は最初から存在しません。箱に書かれた口径は通路径であって外形ではありません。
これを避けるには、実際に取り付けた弁の端から端までの長さを、口径と定格と並べて保全記録に残すことです。その数字は供給者の図面にしか存在しないので、図面が手元にあるうちに拾っておく必要があります。
抜け落ちる二つの寸法
長さは配管に収まるかを決めます。収まった後に操作できるかを決めるのは別の二つの数字で、面間寸法だけを載せたカタログはその両方を落としています。
中心線からハンドル頂部までの高さ。通路中心から測るこの値が、配管の上にあるものをかわせるかを決めます。ダクトの下、キャビネットの中、天井際に付く弁は、長さが合っていても入らないことがあります。
ハンドルの旋回半径。レバーは四分の一円の空間を通ります。半径はレバー長であり、その掃く弧は両端だけでなく九十度すべてが空いていなければなりません。弧の途中に隣接管があれば弁は四十五度で止まり、それは全開ではなく絞りです。
どちらも長さと同じく供給者の図面にしかなく、理由も同じです。規格が定めていません。
ソケット溶接にも同じ空白がある
ソケット溶接端はねじ込み端と並んで ASME B16.10 の外にあり、理由も近いものです。ソケット継手は管を受口内の段に当ててから、溶接前に膨張代として少し引き戻します。したがって管がどこで終わるかは弁ではなく施工要領が決めます。
結果はねじ込みと同じです。ソケット溶接弁には端から端までの長さがあり、それはメーカー由来で、同じ口径と定格の二つが一致することは要求されていません。
交換品を手配する前の測り方
ねじ込み弁を交換するのに元の図面が残っていない場合、寸法は取り付いている弁から取るしかありません。四つの測定があれば、在庫品で入るかを供給者に尋ねられます。
- 端から端まで。両端の外側をまたいで、弁がまだ配管に付いている状態で測る。交換品が合わせるべき数字です。
- 両端六角の二面幅。口径を確認でき、供給者がねじを照合する手がかりにもなります。
- 弁を開にした状態で、中心線からハンドル頂部までの高さ。
- レバー長と、それが掃く弧が空いているかどうか。
飛ばされやすいのは一つ目です。口径と定格で十分な気がするからですが、ねじ込み弁では足りません。
見積依頼に書くべきこと
フランジ弁なら規格が大半を担います。ねじ込み弁ではどれ一つ前提になりません。
- 口径と圧力定格。ねじ込み弁ではこの二つが長さについて何も決めません。
- 端から端までの長さ。カタログの範囲から推測せず、図面の数字として求めること。
- 本体構造。同じ口径でも二片式と三片式は長さが違います。
- ポート形式。同じ口径でもフルポートとレデュースポートは長さが違います。
- 開位置でのハンドル頂部までの高さ。配管上方のクリアランスを決め、現場で交換するとき忘れやすい値です。
- ハンドル旋回半径。レバーは四分の一円の空間を要し、壁一枚や隣の配管がそれを奪います。
- 既設配管へ入れる場合は、外す区間の長さ。在庫品で合うものがあるか供給者が判断できます。
本稿が解決しないこと
上の値はフランジ式ボールバルブの Class 150 です。上位クラスには各自の表があり、ロングとショートのパターンはクラスと口径が上がるにつれ分かれますから、Class 300 の弁はフランジを替えた Class 150 の弁ではありません。
面間寸法はガスケット面の間の寸法であって、フランジ外径、ボルト円、ボルト穴数については何も述べません。それらは B16.10 ではなくフランジ規格から来ます。
本稿は特定のねじ込み弁の長さを示していません。示すべき規格値が存在せず、それが本稿の主旨です。特定製品の数字はその製品の図面から来ます。
よくある質問
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参照規格：ASME B16.10、バルブの面間寸法および端から端までの寸法。適用範囲と Class 150 の値に用いました。フランジ自体は ASME B16.5 が規定し、外径、ボルト円、ボルト穴を含みます。これらは B16.10 が扱いません。MSS SP-110 はねじ込み、ソケット溶接、はんだ接合、溝付き、フレア端のボールバルブを扱い、長さではなく設計と定格を扱います。
Class 150 の面間寸法は公表された B16.10 参照表からの引用で、目安として示しています。特定製品の図面が準拠文書であり、ねじ込み弁ではそれが唯一の文書です。その接続形式に適用される寸法規格が存在しないためです。