水道用エアリリーフバルブ：選択、設置、メンテナンス

空気の滞留は、水道管内で最も一般的だが目に見えにくい問題の 1 つです。それは高い場所に隠れ、閉じたバルブの後ろに集まり、騒音を立てるパイプ、飛び跳ねる流量計、必要以上に激しく作動するポンプとして現れます。給水ラインの空気逃し弁は、すべてを自動的に処理し、ラインに圧力がかかっている間は蓄積された空気を放出し、ラインが排水されると空気を戻します。このガイドには、バルブの仕組み、サイズの決定方法、設置方法、信頼性を維持する方法について、バルブ メーカーとして私たちが学んだことをまとめています。

加圧水ラインに空気が溜まる理由

油圧モデルでは空気が見えることはほとんどありませんが、空気は常に存在します。一部はラインの充填中に入り、一部は圧力や温度が変化したときに溶液から出てきます。また、一部はポンプの吸込みが浅すぎると吸い込まれます。通常のエントリ ポイントは、それぞれ異なる配置とサイズの決定につながるため、知っておく価値があります。

• 充填と試運転。 水が新しい本管または最近排水された本管を通って進むと、その前の空気がプロファイルの最高点に圧縮されます。
• ポンプの吸引渦。 水没が少ないか、吸込み口が大きいため、ポンプはウェットウェルの表面から空気を引き込むことができます。
• 溶液から空気が放出されます。 冷水には温水よりも多くの溶存空気が含まれており、圧力が低下するとその空気が泡として現れます。
• ドレンまたはシャットダウン中に真空引きを行ってください。 ポンプが停止したり、低点が空になったりすると、水柱が分離して部分真空が生じることがあります。
• サージ後のカラム分離。 急激なバルブの閉鎖やポンプの作動によりカラムが引き裂かれ、蒸気キャビティが残り、すぐに崩壊します。

空気が溜まると影響はさらに大きくなります。高い位置にポケットがあるとパイプの有効断面積が減少するため、同じ流れでもより多くのエネルギーがかかります。気泡はメーターを混乱させ、不規則な圧力測定値を引き起こし、不必要なポンプサイクルを引き起こします。ポケットが最終的に緩むと、曲がりや閉じたバルブに衝突し、ウォーターハンマーと呼ばれる圧力スパイクが発生する可能性があります。

給水ラインのエアリリーフバルブの仕組み

ほぼすべてのエアバルブの内部には、フロート、シート、および 1 つまたは 2 つのオリフィスが取り付けられています。本体に水が溜まるとフロートが上昇してオリフィスを閉じます。空気が到着すると水位が下がり、フロートが下がり空気が抜けます。このシンプルなメカニズムは 3 つの異なるジョブをサポートしており、それらを理解することが適切なバルブを選択する鍵となります。

• 連続エア抜き。 通常、直径が数ミリメートルしかない小さなオリフィスは、通常の動作中に溶液から出る一定の空気を排出し、同時にラインは最高作動圧力に保たれます。
• エアとバキュームの義務。 ラインがほぼ空になると大きなオリフィスが大きく開き、充填中に大量の空気を排出し、ラインが排出されるときに真空を防ぐのに十分な速さで空気を入れます。
• コンビ勤務。 1 つの本体に大小両方のオリフィスが取り付けられているため、ほとんどの都市用および工業用の水道ラインではコンビネーション バルブがデフォルトの選択肢となっています。

フロートと同様に、排出経路も重要です。アンチスラム装置のないバルブは、高速空気に続いて水が流れたときに再着座が硬くなり、その衝撃により本体が割れたり、フロートが損傷したりする可能性があります。アンチスラム設計はその閉動作を抑制するため、流速が速い場合には追加コストを支払う価値があります。

主要エアバルブ構成の比較

サイズ、材質、規格

サイジングは 2 つの数値から始まります。それは、大きなオリフィスが処理する必要がある充填または排出の速度と、小さなオリフィスが排出する必要がある溶解空気の量です。メーカーは両方の容量曲線を公開しており、大きなオリフィスは通常、吐出口を通過する空気速度が安全限界内に収まるようにサイズ設定されています。パイプ サイズのみで選択することは、お問い合わせで最もよく見られる間違いです。

水道の場合、本体は通常、飲料水用に認可された溶融結合エポキシコーティングを施したダクタイル鋳鉄で、フロート、シート、内部トリムはステンレス鋼です。シールは通常、水質と消毒残留物に応じて EPDM または NBR です。 PN10 および PN16 の圧力定格は、ほとんどの配電および伝送作業をカバーしており、AWWA C512 や EN 1074-4 などの規格は、本格的なサプライヤーが文書化できるべき性能テストを定義しています。長寿命の自治体の仕事については、数十年にわたる奉仕の計画を立てることも有益です。これについては、私たちのメモで取り上げました。 ダクタイル鉄製バルブが都市の水道システムにどのように貢献するか .

設置と隔離

エアバルブがその役割を果たすか、単に漏れるかは配置によって決まります。古典的な位置は、プロファイルの最高点、逆止弁の直後のポンプの吐出側、空気が移動できる長い水平流路、およびセクションを分離するバルブの上流側です。上昇幹線では、水平方向の 300 ～ 500 メートルごとにエアバルブを設置するのが一般的です。

放出物は、漏れ出る空気や時折の飛沫によって危険が生じないように、可能な限り地上、局地的な洪水レベルより上、歩道から離れた場所で大気中に排出する必要があります。エアバルブの下に隔離バルブを取り付ければ、サービス作業でメイン全体を排水する必要がなくなり、1 日かかっていた作業が 20 分の作業に変わります。弾性シートを備えたゲート バルブは、まさにこの役割に対して気泡を通さない遮断を実現し、埋設チャンバー内でも十分に耐えられます。

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ウォーターハンマー、カラム分離、サージ制御

エアバルブとサージ保護はパートナーであって、代替品ではありません。エアバルブは真空の形成を防ぎ、ラインを穏やかに補充します。一方、ポンプ吐出口の逆止弁はトリップ後の逆流を制御し、サージの深刻さを制限します。カラムの分離が発生したラインでは、通常、閉鎖動作を弱め、ポンプに戻る圧力波を和らげるスロークローズ バルブまたはサイレンサー 逆止弁の使用をお勧めします。ラインが長く、速度が高い場合、バルブを注文する前にサージ解析を依頼すると、費用が無駄になります。

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圧力を安全地帯内に保つ

空気が制御されると、長い水路での次のリスクは過圧になります。維持バルブとリリーフバルブはシステムの下流側の最小上流圧力を保持し、圧力が上昇すると過剰な圧力を排出します。一方、減圧バルブは分配ゾーンを定常ヘッドに保ちます。多くの場合、それらはエアバルブと同じチャンバー内に設置され、隔離バルブと排水装置を共有するため、エアバルブの義務とともに圧力定格、設定値、およびリリーフ容量を指定することで、後からの困難な改造を回避できます。

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メンテナンスとトラブルシューティング

エアバルブはメンテナンスの手間がかからないデバイスですが、メンテナンスフリーのデバイスではありません。スケール、鉄の堆積物、バイオフィルムが幅わずか数ミリメートルの開口部を簡単に塞いでしまうため、通常は小さな開口部が最初に破損します。通気が停止したバルブは、多くの場合壊れておらず、汚れているだけです。

簡単な年間ルーチン

1. 少なくとも 1 年に 1 回はバルブを検査し、原水または腐食性水の場合はより頻繁に検査してください。
2. 隔離してボンネットを取り外し、オリフィスとシートを柔らかいブラシで掃除します。
3. フロートにへこみ、腐食、水の浸入がないか確認し、シールを交換してください。
4. フリーフロートの動きを確認し、遮断弁をゆっくりと開き、漏れがないか確認します。
5. 再発する詰まりは通常、上流の水質問題を示しているため、すべての障害を記録します。

凍結した気候では、身体と分泌物の両方を氷から保護し、滴下を止めるために分泌物に栓をしないでください。分泌物が詰まると、軽度の漏れが圧力の問題に変わるためです。

空気逃し弁は小型で安価で見落とされがちですが、水道管がいかに静かに、効率的に、安全に動作するかを決定します。サイズ、通気高さ、隔離配置を適切に設定すると、システムの残りの部分の操作がはるかに簡単になります。

Changshui Technology Group Co., Ltd. は、ダクタイル鉄や鋳鋼からステンレス鋼、フッ素ライニング、銅製品に至るまで、建築、暖房、給水、防火、石油、化学、電力用途向けのバルブを設計および製造しています。すべてのバッチは当社独自の実験室を通過し、超音波検査、材料検査、トルク測定、バルブテストベンチが日常的な品質管理の一環として行われます。エアバルブの設置を指定していて、それに付随する隔離バルブ、チェックバルブ、または圧力制御について相談したい場合は、当社のエンジニアが喜んでお手伝いいたします。始めるのに適した場所は、 当社のバルブ範囲と製造プロセス .