게이트 밸브를 언제 사용해야 합니까? 4가지 주요 사례

게이트 밸브는 게이트를 올리고 내리는 방식으로 매체를 완전히 열거나 완전히 차단합니다. 닫히면 밸브 시트와 게이트 밀봉 표면이 접촉됩니다. 열리면 게이트가 흐름 경로에서 완전히 벗어납니다.

➡️이 구조는 게이트 밸브에 흐름 조절 기능이 없음을 결정합니다. 부분적으로 열린 상태에서 장기간 작동하면 밀봉 표면이 부식됩니다. 그렇다면 어떤 조건에서 게이트 밸브를 선택해야 할까요?

1. 매체의 완전 개방 또는 완전 차단이 필요한 경우
배관 시스템에서 추가 압력 강하 없이 매체가 밸브를 통과해야 하거나 흐름을 완전히 차단해야 하는 경우 게이트 밸브가 적절한 선택입니다. 완전히 열리면 유동 경로의 내벽이 파이프 내경과 거의 같은 높이가 되며 유동 저항 계수 ζ는 일반적으로 0.1~0.5 사이입니다(ζ ≒ 5~10인 글로브 밸브와 비교).

장거리-파이프라인, 석유 및 가스 전송, 피깅이 필요한 시스템의 경우풀 보어 게이트 밸브필수입니다. 구멍은 감소 없이 파이프 내부 직경과 일치하므로 돼지가 방해 없이 통과할 수 있습니다. 에 따르면API 600표준, 클래스 150-2500 풀 보어 게이트 밸브의 경우DN200크기에 따라 완전 개방 시 압력 손실은 0.05bar를 초과하지 않습니다(매체: 물, 유속 3m/s).

2. 매체 흐름 방향을 자주 변경하지 않는 경우
게이트 밸브의 개폐 동작은 밸브 스템 나사산에 의존하여 게이트를 올리고 내립니다. 완전히 닫힌 상태에서 완전히 열린 상태까지 여러 번 회전해야 합니다. 예를 들어,DN150스템 게이트 밸브가 상승하는 경우 핸드휠은 약 12~16회전이 필요하며 30~45초가 소요됩니다. 따라서 빠른 작업이나 하루에 수십 번의 작업이 필요한 용도에는 적합하지 않습니다.

실제 엔지니어링에서 게이트 밸브는 일반적으로 펌프 배출구(상시 열림), 탱크 바닥(상시 열림 또는 상시 닫힘), 배수 또는 환기 연결부(상시 닫힘) 및 1년에 몇 번만 전환되는 바이패스 라인에 설치됩니다. 매시간 전환이 필요한 용도의 경우 볼 밸브 또는 버터플라이 밸브를 선택해야 합니다.

3. 양방향 흐름이 필요한 경우
게이트 밸브의 밀봉 쌍은 대칭으로 배열됩니다. 밸브 시트와 게이트는 양쪽에 동일한 밀봉 구조가 있어 어느 방향에서든 작동 압력을 견딜 수 있습니다. 이러한 특성은 게이트 밸브를 글로브 밸브와 구별합니다. 글로브 밸브에는 단방향 밀봉을 위해 설계된 디스크와 시트가 있으며 역압으로 인해 쉽게 누출이 발생할 수 있습니다.

파이프라인의 역세척이 필요한 시스템(예: 하수 필터 역세척, 열 교환기의 주기적인 역세척) 또는 공정에 따라 매체 흐름 방향이 변경될 수 있는 파이프 섹션에서 게이트 밸브는 잘못된 설치 방향의 위험을 방지합니다. 에 따르면학사 1414공칭 압력의 1.1배인 양방향의 표준 금속 시트 게이트 밸브는 누출이 다음을 초과하지 않습니다.ISO 5208클래스 A 요구 사항(눈에 보이는 누출 없음).

4. 매체에 부유 입자가 포함되어 있거나 점성이 있는 경우
미세한 모래, 슬래그, 결정질 입자를 포함하거나 원유, 중유와 같이 점도가 높은 매체의 경우 게이트 밸브가 글로브 밸브보다 더 나은 적응성을 나타냅니다. 쐐기형 게이트 밸브의 쐐기형 밀봉 표면은 닫히는 동안 밸브 시트에 붙어 있는 고체 입자를 긁어내어 불순물이 밸브 구멍에 쌓이는 것을 방지할 수 있습니다.

설치공간이 협소하거나 밸브를 지하에 매설해야 하는 경우에는비 상승 게이트 밸브(라고도 함비 상승 줄기 게이트 밸브)이 더 적합합니다. 스템 너트가 게이트 내부에 고정되어 스템이 회전하지만 올라가거나 떨어지지 않아 전체 높이가 라이징 스템 게이트 밸브보다 40%~50% 낮고 나사산이 외부 대기에 노출되지 않아 먼지나 습한 환경으로 인한 부식이 줄어듭니다.

비교 테스트에 따르면 고형분 함량이 3%인 슬러리 매질에서 글로브 밸브 시트 밀봉 표면은 500회 주기 후에 명백한 홈 누출이 발생한 반면, 동일한 크기의 쐐기형 게이트 밸브는 2000회 주기 후에도 누출이 없는 상태를 유지했습니다.

부적합한 조건
다음 조건에서는 게이트 밸브를 피해야 합니다.

• 조절 또는 흐름 조절: 게이트가 부분적으로 열린 위치에 있을 때 고속 매체가 밀봉 표면의 하단 가장자리에 충격을 가하여 침식 마모를 극적으로 가속화합니다. 테스트 데이터에 따르면 게이트 밸브가 100시간 동안 30% 개방으로 계속 작동하면 게이트 밀봉 표면 침식 깊이가 1.2mm에 도달할 수 있고 누출 한계를 초과할 확률이 90% 증가합니다.
• 빈번한 작동: 밸브 스템 나사산은 각 작동 중에 미끄럼 마찰을 경험합니다. 밸브를 하루에 10회 이상 작동하면 나사산 표면 코팅이 3개월 이내에 마모되어 작동 토크가 증가하거나 심지어 고착이 발생할 수 있습니다.
• 비상급속차단: 게이트 밸브의 느린 다중 회전 작동은 몇 초 내에 매체를 차단할 수 없습니다. 비상 정지를 위해서는 스프링 리턴 버터플라이 밸브나 공압 작동식 볼 밸브를 선택해야 합니다.

결론
✔️ 게이트 밸브의 가장 특징적인 응용 분야는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.완전 개방 또는 완전 폐쇄, 드물게 작동, 양방향 밀봉 허용, 입자 또는 점성을 함유한 매체. 장거리 파이프라인, 펌프 흡입/배출, 탱크 바닥, 역세 시스템 및 슬러리/원유 전송에서 전체 보어 또는 선택비 상승 게이트 밸브압력 등급에 따라(클래스 150-2500) 및 크기 요구 사항은 수명주기 비용을 줄이면서 밀봉 신뢰성을 보장합니다.

✔️ 선정 참고사항: 실제로는 매체온도(기존 범위 –29도 ~ 425도), 부식성, 작동빈도를 조합하여 참고하세요.API 600 / ASME B16.34밸브 재질 및 압력 등급을 결정하는 표준입니다.

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