오르빗 볼 밸브란 무엇인가? 구조, 작동 원리 및 산업적 응용 분야

일반적인 볼 밸브는 고압, 고온 또는 마모가 심한 작동 환경에서 시트 마모로 인해 조기에 고장납니다. 오빗 볼 밸브는 틸트 앤 턴 메커니즘을 통해 씰 마찰을 제거하여 이러한 문제를 해결합니다. 

이 글에서는 구매자가 정보에 입각한 구매 결정을 내릴 수 있도록 궤도 밸브의 구조, 작동 원리, 종류 및 산업적 응용 분야에 대해 다룹니다.

오르빗 볼 밸브란 무엇인가요?

오빗 볼 밸브 오빗 밸브는 기울임과 회전 동작을 결합하여 열고 닫는 쿼터턴 밸브입니다. 일반적인 볼 밸브는 볼을 밸브 시트 위로 끌어당기지만, 오빗 밸브는 볼을 들어 올린 후 90° 회전시킵니다.これにより 작동 중 밀봉면 사이의 마찰이 사라집니다.

석유 및 가스, 석유화학, 광업 산업에서는 탁월한 차단 성능과 긴 수명을 자랑하는 오빗 밸브를 사용합니다. 이 밸브는 재질 선택에 따라 ASME Class 2500까지의 고압 환경과 -29°C에서 593°C에 이르는 온도 범위에서 작동할 수 있습니다.

오빗 볼 밸브의 구조

오빗 볼 밸브는 내마모성과 함께 완벽한 차단을 보장하는 다양한 필수 구성 요소로 이루어져 있습니다. 오빗 볼 밸브의 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 재질: 탄소강(ASTM A216 WCB), 스테인리스강(ASTM A351 CF8M) 또는 합금강. 2피스형 및 상단 개방형 구성으로 제공됩니다.
  • 볼(코어)마모성 환경에서의 내마모성을 위해 경화 표면 처리(예: 스텔라이트 또는 탄화텅스텐)가 된 구형 폐쇄 요소로 구성됩니다.
  • 줄기정밀하게 절삭된 나선형 홈이 고정된 가이드 핀과 맞물려 회전 입력값을 기울인 후 회전 동작으로 변환하는 기능을 갖추고 있습니다.
  • 가이드 핀: 줄기의 들어올려 돌리는 동작을 제어하는 두 개의 고정 핀이 있어 반복 가능한 기계적 작동을 보장합니다.
  • 좌석고정형 좌석 디자인으로 제공됩니다. 또한 연질 소재(PTFE, PEEK) 및 금속 대 금속 구조(경화 표면 처리된 AISI 316)로도 제공됩니다.
  • 포장ISO 15848-1 요구사항에 따른 휘발성 물질 배출 제어를 위한 주입식 포장 시스템으로 제공됩니다.
  • 액추에이터 인터페이스: ISO 5211에 따라 수동 핸드휠, 공압, 유압 또는 전기 액추에이터 장착과 호환됩니다.

그만큼 오빗 볼 밸브 치수 압력 등급과 내경 크기에 따라 다릅니다. 일반적인 내경 크기는 DN25(1인치)에서 DN600(24인치)까지이며, 면간 치수는 ASME B16.10 또는 API 6D를 따릅니다. 

확인해 보세요 궤도 밸브 부품 도면 아래 내용을 통해 구성 요소를 더 잘 이해할 수 있습니다.

궤도형 볼 밸브 구조의 내부 단면도

오르빗 볼 밸브의 작동 원리는 무엇입니까?

기존 볼 밸브와 달리 오빗 디자인은 개폐 시 밀봉면이 마찰되지 않습니다. 

밸브를 열 때는 밸브 스템을 움직여 볼을 시트에서 살짝 들어 올린 다음 회전시켜 유체가 볼 표면을 따라 부드럽게 흐르도록 합니다. 밸브를 닫을 때는 반대 동작으로 볼이 시트에 단단히 고정되어 확실하게 잠깁니다. 

이러한 기울이고 돌리는 동작은 시트 마모를 최소화하고 작동 토크를 낮추며 까다로운 사용 환경에서 내구성을 향상시킵니다.

오빗 밸브의 산업적 응용

석유 및 가스, 석유화학, 가스 처리, LNG 및 파이프라인 산업에서 오르빗 볼 밸브는 널리 사용됩니다. 이 밸브는 유체 라인, 건조기 스위칭, 계량기 차단, 차단 및 우회 서비스, 흡입 차단 및 배출 용도에 이상적입니다. 또한 정밀한 밀봉과 빈번한 작동이 중요한 분자체 스위칭과 같은 중요 차단 용도에도 사용됩니다.

석유화학 및 LNG 파이프라인에 사용되는 오르빗 볼 밸브 시스템.

오르빗 볼 밸브의 장점은 무엇인가요?

일반적인 볼 밸브는 대부분 제자리에서 회전하는 반면, 오빗 볼 밸브는 먼저 시트에서 들어 올려진 다음 회전합니다. 

구성 요소와 작동 방식 때문에 궤도형 밸브가 우위를 점하는 이유는 다음과 같습니다.

  1. 작동 중 밀봉면이 긁히지 않으므로 시트 마모가 적습니다.
  2. 고압 및 고온 환경에서 안정적인 차단 기능을 제공합니다.
  3. 잦은 사용 주기에 따른 긴 수명과 유지보수 비용 절감 효과를 제공합니다.
  4. 마모성이 강하거나 가혹한 공정 조건에서도 우수한 성능을 발휘합니다.

오르빗 볼 밸브의 종류: 수동식, 유압식, 공압식, 전기식

수동식 오빗 볼 밸브

수동 궤도 밸브 밸브 스템에 직접 연결된 핸드휠을 사용합니다. 기어 트레인은 더 큰 보어 크기에 맞춰 작업자의 입력 토크를 증폭합니다. 외부 전원이 필요 없으므로 외딴 지역이나 간단한 온/오프 서비스에 적합합니다.

유압식 오빗 볼 밸브

유압 액추에이터는 가압된 물이나 오일이 스템을 구동하는 방식입니다. 유압 유체는 비압축성이므로 정확하고 일정한 압력을 제공합니다. 따라서 해저 또는 유정 설비용 대형 밸브 어셈블리를 포함한 고압 환경에 이상적입니다.

공압식 궤도 볼 밸브

공압 액추에이터는 압축 공기(일반적으로 4~7bar 공급)를 사용하며, 복동식, 스프링 복귀식(고장 시 닫힘), 또는 스프링 개방식 구성으로 제공됩니다. 제어 신호에 빠르게 반응하므로 IEC 61511에 따른 공정 제어 및 ESD(정전 방지) 시스템에 널리 사용됩니다.

전기 궤도 볼 밸브

전기 액추에이터는 모터 토크를 밸브 스템의 움직임으로 변환합니다. 원격 작동, 4~20mA 신호를 통한 위치 표시, DCS와의 호환성을 제공합니다. 궤도 밸브 전기식으로 작동하는 장비는 공압 동력을 얻을 수 없는 지역에서 더 유리합니다.

오르빗 볼 밸브 구매 시 고려 사항

최적의 성능과 규정 준수를 보장하기 위해 Orbit 볼 밸브를 선택할 때는 다음과 같은 주요 기술 사양을 평가하십시오.

  • 압력-온도 등급: ASME 압력 등급(150~2500) 및 온도 범위가 사용 환경과 일치하는지 확인하십시오.
  • 본체 재질: 재질 등급은 공정 유체에 맞춰야 합니다. 탄소강에는 ASTM A216 WCB를, 부식성 환경에는 ASTM A351 CF8M을 사용하십시오.
  • 좌석 유형: 고온 또는 마모가 심한 환경에서는 금속 대 금속 시트를 선택하고, 깨끗하고 저온 환경에서는 부드러운 시트(PTFE/PEEK)를 선택하십시오.
  • 연결 종료: 플랜지 등급(ASME B16.5) 또는 맞대기 용접부 준비(ASME B16.25)가 배관 시스템과 일치하는지 확인하십시오.
  • 오르빗 볼 밸브 크기: ASME B16.10 또는 API 6D 규격에 따라 면간 길이가 스풀 피스에 맞는지 확인하십시오.
  • 작동 방식: 액추에이터를 전원 가용성, 응답 속도 요구 사항 및 안전 장치 로직에 맞춰 선택하십시오.
  • 인증ISO 9001 품질 경영 시스템, API 6D 또는 API 608 제품 인증, 그리고 제3자 검사 보고서(PMI, 수압 시험)를 요구합니다.
  • 배출 규정 준수: 규제 대상 산업의 환경 규정 준수를 위해 ISO 15848-1 휘발성 유기화합물 배출 등급(AH, BH)을 명시하십시오.

결론

궤도형 볼 밸브 설계는 조기 고장으로 인한 밸브 시트 마모를 방지하여 균일한 밀봉을 보장하고 열악한 산업 환경에서 수명을 연장합니다. 틸트-턴 밸브 작동 방식, 기계식 캠 밸브 폐쇄 기능 및 세척 기능은 해당 산업 분야에서 요구되는 엄격한 기준을 충족합니다.

Onero Valve는 궤도 밸브를 제조합니다. 당사는 공장 내 수압 테스트 및 제3자 검사를 통해 API 6D 및 ISO 9001 표준을 준수합니다. 30개국 이상에 수출하여 고객의 공급망에 인증된, 사용에 적합한 밸브를 적시에 제공합니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 오빗 볼 밸브와 일반 볼 밸브의 차이점은 무엇입니까?

일반적인 볼 밸브는 개폐 시 볼이 밸브 시트를 마찰하면서 마모를 일으킵니다. 반면 오빗 볼 밸브는 볼을 시트에서 들어 올린 후 회전시킵니다.これにより 씰 마모가 방지되어 수명이 연장되고 차단 성능이 유지됩니다.

Q2: 오빗 밸브는 일반적으로 어디에 사용되나요?

오르빗 밸브는 석유 및 가스 파이프라인, 석유화학 건조기 스위칭, 광산 슬러리 시스템, 비상 차단 장치 및 발전소 증기 서비스에 사용됩니다. 기밀성이 보장되고 유지보수 빈도가 낮은 경우에 적합합니다.

Q3: 오르빗 볼 밸브를 구매할 때 어떤 인증이 필요합니까?

API 6D 또는 API 608 인증과 함께 ISO 9001 품질 관리 및 ASME B16.5 플랜지 규격 준수 여부를 명시하십시오. 규제 환경의 경우 API 598 시트 누출 시험 및 ISO 15848-1 배출 기준도 요구해야 합니다. 항상 제3자 검사 문서를 요청하십시오.

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