産業プラントは毎日過酷な環境に対処しています。化学精製所、石油パイプライン、ガス処理施設は、可燃性ガス、蒸気、粉塵からの絶え間ないリスクに直面しています。これらの危険な場所では、たった一つの火花が災害を引き起こす可能性があります。そのため、クォーターターンバルブに適切な防爆型電動アクチュエータを選ぶことは、安全上の重要な決定です。

ボールバルブとバタフライバルブは、流体の流れを安全に管理するために信頼性の高い自動化が必要です。しかし、不適切なユニットを選ぶと、高額なダウンタイム、規制罰金、またはプラント事故につながる可能性があります。一流のバルブ電動アクチュエータメーカーとして、OMKEEはエンジニアと調達チームが最も安全で効率的なバルブ自動化セットアップを見つけるのを支援します。

このガイドでは、クォーターターンバルブに最適なアクチュエータを選ぶために必要なすべての情報を解説します。

防爆はどのように機能するのか？

危険なエリアでのバルブ自動化を理解するには、まずこの質問をする必要があります：防爆はどのように機能するのか？

一般的な誤解として、防爆型エンクロージャーはガスが内部に侵入するのを防ぐと考えられています。実際には、時間の経過とともにガスはほぼ確実にハウジング内に侵入します。

防爆型ハウジングは内部の点火を防ぐのではなく、破裂することなく内部の爆発を封じ込めるだけの強度で作られています。さらに、ハウジングにはフレームパスと呼ばれる精密加工された継ぎ目があります。これらのフレームパスは、高温の漏出ガスが周囲の可燃性空気に到達する前に冷却します。

その結果、電動アクチュエータモーターからの内部アークが閉じ込められたガスに点火したとしても、炎が施設内で大きな火災を引き起こすことはありません。

ボールバルブとバタフライバルブに適切なアクチュエータを選ぶための重要なステップ

正しい電動バルブアクチュエータを選ぶには、バルブの種類を現場の特定の機械的および電気的要求に一致させる必要があります。

[ ステップ1：バルブの種類と動作を確認 ] [ ステップ2：必要なトルクと安全マージンを計算 ] [ ステップ3：取付インターフェース（ISO 5211）を一致させる ] [ ステップ4：危険区域の定格（Ex d / ゾーン）を確認 ] [ ステップ5：制御タイプを選択（オンオフ vs インテリジェント） ]

1. バルブの動作とトルク要件を確認

ボールバルブとバタフライバルブはどちらもクォーターターンバルブです。完全に開いた状態から完全に閉じた状態まで90度回転して動作します。そのため、クォーターターンアクチュエータが必要です。

まず、バルブの動作トルクを調べます。トルクはステムを回すために必要な回転力です。この数値はボールバルブサプライヤーまたはバタフライバルブサプライヤーから直接入手できます。

次に、安全マージンを追加します：

• 清浄な液体サービス：20～25%の安全係数を追加します。

• 粘性、スラリー、または乾燥媒体：30～50%の安全係数を追加します。

極端な圧力下で高トルクが必要な場合は、モーターのストールを避けるために重負荷電動アクチュエータを選択してください。

2. ISO 5211取付インターフェースを確認

アクチュエータの取り付けは簡単かつ正確である必要があります。軸の位置がずれると、不均一な摩耗、ステムの漏れ、シールの早期故障を引き起こします。

クォーターターンアクチュエータにはISO 5211取付フランジが付いているものを探してください。ISO 5211は国際規格で、以下を定義しています：

• ドライブシャフトの寸法と形状（ダブルスクエア、キーウェイ、またはフラット）。

• 取付フランジのボルト円直径。

バルブトップワークとアクチュエータの両方が同じISOフランジサイズ（F05、F07、F10など）に一致している場合、直接ボルトで固定できます。これにより、カスタム取付ブラケットのコストと手間が削減されます。

3. 防爆定格とエンクロージャー保護を確認

危険区域は、可燃性物質が存在する頻度に基づいてゾーンまたは区分に分類されます：

• ゾーン1 / クラスI、ディビジョン1：通常の運転中に可燃性ガスが存在する可能性が高い。

• ゾーン2 / クラスI、ディビジョン2：可燃性ガスは異常な状態または漏れ時にのみ存在する。

電動アクチュエータサプライヤーが銘板に明確なExマーキングを提供していることを確認してください。例えば、Ex d IIC T4 Gbの定格は、ユニットが防爆ハウジング（Ex d）を持ち、過酷な水素クラスのガス（IIC）に対して安全で、表面温度が135°C以下（T4）であることを意味します。

さらに、侵入保護定格を確認してください。防風雨のIP67またはIP68エンクロージャーは、内部電子機器を屋外の雨、湿気、粉塵から保護します。

4. 基本的なオンオフ制御とインテリジェント制御を選択

現代の自動化システムは、異なるレベルの制御を要求します。

• オンオフ制御：単純な開閉隔離タスクに最適。

• 調整型制御：4–20mAまたは0–10Vの入力信号を使用して、流量制御のためにバルブを正確に位置決めします。

• インテリジェント制御：インテリジェント電動アクチュエータにはデジタルディスプレイ、非接触式赤外線セットアップ、診断ロギングが含まれています。ModbusやPROFIBUSなどのフィールドバスネットワークにシームレスに接続し、オペレーターがトルク傾向を追跡して予知保全を計画できるようにします。

ボールバルブ vs バタフライバルブの作動要件

どちらのバルブタイプもクォーターターン動作を使用しますが、内部のダイナミクスは大きく異なります。

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