パルプ輸送パイプラインのボールバルブの異常摩耗を解決

2026-04-22

ポーランドのシロンスク地方などの地域のお客様は、高固形分スラリーの効率的かつ信頼性の高い移送に関して、採掘および選鉱作業においてしばしば困難に直面しています。その中でも、配管システムにおける主要な制御部品であるボールバルブの性能は、生産の継続性とメンテナンスコストに直接影響します。しかし、スラリー中の鋭利な鉱物粒子、高い流量、潜在的な腐食性は、従来の金属シートボールバルブに深刻な異常摩耗の問題を引き起こしており、内部漏れ、開閉トルクの増加、さらには急速な故障として現れています。

摩耗空気圧セラミックボールバルブパルプの状態による

スラリーは均一な流体ではなく、固体と液体の二相混合物です。バルブへの損傷は主に2つの要因によって引き起こされます。

摩耗
- 石英や金属鉱物などの硬い粒子が高圧でバルブを通過する際、シーリング面（ボールとバルブシート）に微細な切削および引っかき効果を及ぼします。PTFEソフトシーリングバルブシートまたは通常の硬化金属表面は急速に引っかき傷をつけられ、シーリングラインを損傷し、シーリングの失敗を引き起こし、内部漏れにつながります。
浸食と摩耗
- 流速が低下したり方向が変わったりする箇所では、高速粒子がバルブ本体キャビティ内の特定領域に継続的に衝突し、局所的な材料損失や肉厚の減少を引き起こす可能性があります。最終的には、シェル漏れのリスクにつながる可能性があります。

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コアソリューション

異常摩耗を解決する鍵は、流通過過部品の硬度を研磨粒子よりもはるかに大きくすることです。

流通過過部品の材料：金属から高性能セラミックまで
- 構造用セラミックライナーとセラミック球体の採用。例えば、純アルミナ（Al2O3）または純度99%以上の炭化ケイ素（SiC）で球体、バルブシート、バルブ内ライニングを製造します。これらのセラミック材料は、最大80〜90のロックウェル硬度（HRA）を持ち、ほとんどの硬質粒子の硬度よりもはるかに高いため、摩耗を「部品の摩耗」から「媒体自体の摩耗」に変換します。これにより、長期間の運転でシーリングペアの幾何学的精度が維持され、摩耗による故障が根本的に解決されます。
パルププロセス条件のためのバルブ構造の最適化
- バルブが開いたときに、流路が配管の内径と基本的に一致するようにし、粒子堆積や詰まりのリスクを低減します。
- バルブボール表面へのスラリーの堆積の可能性を克服し、開閉抵抗を引き起こす可能性があるため、十分なトルクと安全係数（通常は計算トルクの1.5〜2倍）を備えたエアアクチュエータを設定する必要があります。さらに、その寿命（例：100万サイクル）が除塵システムの頻繁な切り替えプロセスの要件を満たしていることを確認する必要があります。

ポーランドの鉱業においては、完全にセラミック製の流通過過部品を基盤とする耐摩耗性ボールバルブソリューション、鉱物スラリー用に最適化された構造、およびそれに適合するヘビーデューティアクチュエータを採用することで、主要バルブの寿命を大幅に延ばし、計画外のダウンタイムと頻繁なバルブ交換の全体的なコストを削減できます。

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