天然ガス・水道パイプラインにおける高圧ボールバルブの現場性能

高圧ボール弁は重要なインフラ設備において中核的な部品であり、天然ガスの輸送および飲用可能な水供給システムでの信頼性の高い流量制御を実現しています。これらのバルブは過酷な条件下で作動し、シーリング精度、耐腐食性、機械的耐久性が求められます。

天然ガス管路：酸性ガス環境における性能
天然ガスの長距離輸送ネットワークでは、ボール弁は高圧（一部区間では最大10MPa）に加え、腐食性の強い酸性ガス（H₂S濃度 ≥ 300ppm）に耐える必要があり、API 6DおよびNACE MR0175規格への厳密な準拠が求められます。

素材と設計の適合性
酸性ガス耐性：バルブ本体および内蔵部品は通常、ダブルステンレス鋼（ASTM A890 Gr. 5A）またはニッケル基合金（Inconel 625）で構成され、NACE MR0175の認証を取得しており、硫化物応力腐食割れ（SSC）や水素脆化割れ（HIC）を防止します。

設置および運用上の課題
溶接と応力管理：バルブは配管に溶接（ASME B31.8）またはフランジ接続（ANSI B16.5）され、熱応力によるシートの歪みを防ぐためにアラインメントが重要である。2022年に発生した事故では、フランジの不一致により0.5mmのシートオフセットが生じ、圧力上昇時にシール破損を引き起こした。

給水システム：塩素化環境における耐久性
市営水道網においては、ボールバルブは連続流（流速≤3 m/s）および塩素水（遊離塩素0.5～1.5 mg/L）に対応する必要があり、飲用安全性に関するAWWA C507およびNSF/ANSI 61規格に準拠しなければならない。

結論
高圧ボール弁は、素材技術、規格適合性、予防的なメンテナンスと組み合わせることで、多様な重要アプリケーションにおいて優れた性能を発揮します。天然ガス分野では、硫化水素ガスに対する耐性とゼロリークのシール性能が特に重要であり、水道システムにおいては塩素耐性と耐久性（作動回数）が求められます。現場でのデータや業界規格（API、AWWA、ISO）、新興技術を統合することにより、インフラネットワークにおける安全性と効率性を確保しながらバルブ性能を最適化することが可能です。