JPH08128545A - ボールバルブでのリーク抑止方法及びボールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボールバルブでのリーク発生を確実に抑止す
る。 【構成】 ボール１４とシール部材２０との接触箇所で
あるシール部分にリークが発生した際、上記シール部分
に、グリースよりも粘度の低い油等の洗浄用液体を供給
し、ボール１４を続けて複数回開閉操作することによ
り、上記リークの原因である異物を洗い流す。あるい
は、ボールバルブの使用前、シートリテーナ２１とボー
ル１４との間に予めグリースを介在させ、このグリース
により異物侵入を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天然ガス、原油、水等
のパイプラインに設置されるボールバルブでのリーク抑
止方法及びボールバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボディ内でのボールの回転によ
り開閉されるボールバルブでは、上記ボディ内面とボー
ル外面との間にシール部材が設けられ、このシール部材
とボール外面との接触部分でシールがなされるが、その
シール部分にリークが発生する場合がある。このリーク
の原因は、主に開弁時、ライン内のゴミ、砂、さび、溶
接のスケールといった異物が上記シール部材とボール外
面との間に入り込み、その後の開閉操作によって上記異
物がボールとシール部材との間に噛み込まれることにあ
る。

【０００３】このようなリークが発生した後の対策とし
て、従来は、上記シール部分にグリース（潤滑油中に
増稠剤を分散させて半固体または固体状にしたもの）を
注入し、異物の噛み込みにより発生した連通孔を塞ぎ、
あるいはシートの損傷による連通部を埋めることによ
り、リークを抑止する方法がよく知られている。

【０００４】また、上記のようなリークの発生を予防す
る手段としては、特公平４−４９４１５号公報に示さ
れるように、ボール側に弾性リップを配設してこの弾性
リップでボールとシール部材との間の隙間を内側から覆
うことにより、このシール部分への異物侵入を阻止した
り、特公平２−２０５４２号公報に示されるように、
シール用のシートを保持するシートリテーナにおいて上
記シートよりも径方向内側の部分にワイパーを取付け、
このワイパーをスプリングの弾発力でボール表面に圧接
させることにより、ボール開閉操作時に上記ワイパーで
異物を掻き落したりする方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】の方法では、グリー
スの流動性が低いため、このグリースがリーク部分の細
部まで十分に浸透しきれず、リークを確実に抑止できな
いおそれがある。また、リークの原因となる異物が除去
されるわけではないので、グリースが乾くとリークが再
発するおそれが高い。

【０００６】の方法では、弾性リップがライン内に突
出するため、このライン内の清掃等を目的としてピグ
（ライン内径と略同等の径をもつ清掃装置）をライン内
で走行させる際、上記弾性リップが走行の大きな妨げと
なり、逆に、ピグ走行時に上記弾性リップが損傷を受け
るおそれもある。また、上記弾性リップはボール内壁に
固定されていて、ボールとともに動くので、このボール
が閉位置にある時は上記シール部分を内側から覆うこと
が可能であるが、ボールが開位置にある時は上記シール
部分への異物侵入を阻止することができない。

【０００７】の方法では、シートの直ぐ内側にワイパ
ーを配する関係上、このワイパーと管内径との間にはか
なりの距離が残る。従って、上記ワイパーよりも径方向
内側の部分でボールとシートリテーナとの間に異物が侵
入することは阻止できず、この異物がボール開閉操作時
にシール部分へ噛み込まれるおそれがある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、リーク
発生後あるいはリーク発生前にこのリークをより確実に
抑止できる方法、及びその方法に適したボールバルブを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、ボディと、このボディ内に所
定軸回りに回転可能に収納されたバルブ開閉用のボール
との間に、このボールの表面と全周にわたり接触してこ
の接触部分でシールを行うリング状のシール部材が介設
されたボールバルブでのリーク抑止方法であって、上記
シール部材によるシール部分でリークが発生した際、こ
のシール部分にグリースよりも粘度の低い洗浄用液体を
供給し、上記ボールを続けて複数回開閉操作するもので
ある（請求項１）。

【００１０】より具体的に、上記洗浄用液体としては、
４０℃での粘度が２００センチストークス未満の液体
（より好ましくは油；請求項３）が好適である（請求項
２）。

【００１１】また、上記開閉操作後、上記シール部分に
上記洗浄用液体よりも粘度の高い流動体を供給してから
ボールを開閉操作することにより、後述のようなより優
れた効果が得られる（請求項４）。

【００１２】この流動体は、グリースよりも粘度の低い
油が好適である（請求項５）。特に、請求項２，３記載
の方法のように、上記洗浄用液体として４０℃での粘度
が２００センチストークス以下のものを用いた後は、上
記流動体として４０℃での粘度が２００センチストーク
ス以上で３００センチストークス以下の油が好適である
（請求項６）。

【００１３】また本発明は、ボディと、このボディ内に
所定軸回りに回転可能に収納されたバルブ開閉用のボー
ルとの間に、このボールの表面と全周にわたり接触して
この接触部分でシールを行うリング状のシール部材が介
設されたボールバルブにおいて、上記シール部材による
シール部分よりも径方向外側の領域で上記シール部分で
のボール表面の接線とシール部材の面とのなす角度を５
°以上に設定したものである（請求項７）。

【００１４】また本発明は、ボディと、このボディ内に
所定軸回りに回転可能に収納されたバルブ開閉用のボー
ルとの間に、このボールの表面と全周にわたり接触して
この接触部分でシールを行うリング状のシール部材が介
設されたボールバルブでのリーク抑止方法であって、こ
のボールバルブを使用する前に上記シール部材によるシ
ール部分よりも径方向内側の領域でボールと上記シール
部材との間にグリースを介在させるものである（請求項
８）。

【００１５】

【作用】請求項１記載の方法によれば、リーク発生後、
このリークが発生したシール部分にグリースよりも粘度
の低い（すなわち流動性の高い）洗浄用液体を供給し、
上記ボールを続けて複数回開閉操作することにより、上
記洗浄用液体がリーク部分に細部まで浸透し、このリー
クの原因となっている異物を洗い流す。

【００１６】より具体的に、請求項２記載の方法では、
上記洗浄用液体として、４０℃での粘度が２００センチ
ストークス未満の液体を用いることにより、上記洗浄に
十分な流動性が確保される。

【００１７】従って、上記洗浄用液体は水でもよいが、
上記洗浄を効果的に行うには、高い流動性とともに適度
の粘りがある方が好ましい。よって、請求項３記載のよ
うに上記洗浄用液体として油を用いることがより好まし
い。

【００１８】さらに、請求項４記載の方法では、上記開
閉操作による異物除去後、上記シール部分に上記洗浄用
液体よりも粘度の高い流動体を供給することにより、異
物除去後のリーク発生部分が上記流体でシールされ、リ
ークがより効果的に抑止される。

【００１９】上記流動体としては、グリースを用いても
よいが、このグリースは極めて流動性が低く、リーク部
分に細部まで浸透するのが困難であるため、請求項５記
載のようにグリースよりも粘度の低い油を用いるのが、
より好ましい。

【００２０】より具体的に、請求項２または３記載のよ
うに洗浄用液体として４０℃での粘度が２００センチス
トークス未満の液体を用いた場合、その後、上記シール
部分に４０℃での粘度が２００センチストークス以上で
３００センチストークス以下の油を供給するのがよい。

【００２１】上記方法を実施するにあたり、シール部分
よりも径方向外側の領域でボール表面とシール部材の面
との隙間があまりに小さいと、この部分での表面張力の
作用により、せっかく洗浄用液体を供給しても異物が径
方向外側に洗い出されにくくなるが、請求項７記載のボ
ールバルブでは、上記シール部材によるシール部分より
も径方向外側の領域で上記シール部分でのボール表面の
接線とシール部材の面とのなす角度が５°以上とされて
いるため、異物は円滑に径方向外側へ洗い出される。

【００２２】上述のように、グリースは、リーク発生後
にシール部分へ供給しても効果は低いが、請求項８記載
のように、ボールバルブ使用前に予めグリースを上記シ
ール部材によるシール部分よりも径方向内側の領域でボ
ールと上記シール部材との間にシール剤として介在させ
ておけば、このグリースによってシール部分への異物の
侵入を効果的に阻止でき、リーク発生を予防できる。こ
の場合は、上記領域にシール剤を長期にわたりとどめて
おく必要があるため、流動性の高い油より、流動性の極
めて低いグリースを用いる方が有利である。

【００２３】

【実施例】本発明の第１実施例を図１及び図２に基づい
て説明する。

【００２４】図２に示すボールバルブは、筒状のボディ
１０を備え、このボディ１０内において、その流体入口
１１Ａと流体出口１１Ｂとの間の位置にボール１４が収
容されている。このボール１４には、これを水平方向に
貫通する流体通路１２が形成され、ボール１４自体は鉛
直軸回りに回転可能にボディ１０に支持されている。詳
しくは、上記ボディ１０の底部に鉛直方向の支持軸１６
が固定され、この支持軸１６の上端に上記ボール１４の
底部が回転可能に嵌合されるとともに、このボール１４
の上部に鉛直方向の操作軸１８が固定され、この操作軸
１８がボディ１０の上部を貫いた状態でこのボディ１０
に回転可能に支持されている。このボール１４の回転に
より、流体通路１２を介して流体入口１１Ａと流体出口
１１Ｂとを連通する開位置と、流体入口１１Ａと流体出
口１１Ｂとを遮断する閉位置との切換が行われるように
なっている。

【００２５】このボールバルブの入口側及び出口側にお
いて、上記ボディ１０とボール１４との間には、シール
部材２０が介設されている。このシール部材２０は、図
１に示すようなシートリテーナ２１を備え、このシート
リテーナ２１の外周面に弾性シート２２が嵌められてお
り、この弾性シート２２が径方向外側からアウタリング
２４で押え込まれている。このアウタリング２４は、ボ
ール１４と反対の側（図１の左側）に開口するねじ孔２
４ａを有し、この開口側に押えリング２５が配設されて
おり、この押えリング２５に設けられたボルト挿通孔２
５ａにボルト２６を通して上記ねじ孔２４ａに螺合する
ことにより、アウタリング２４がシートリテーナ２１に
締結されている。上記アウタリング２４とボディ１０内
面との間には圧縮ばね２７が介設され、この圧縮ばね２
７の弾発力で上記弾性シート２２がボール１４表面に押
付けられ、この圧接箇所でシールがなされている。

【００２６】なお、図１において２３はシール用のＯリ
ングである。

【００２７】上記シートリテーナ２１には、これを軸方
向（図１では左右方向）に貫くシール剤供給路２１ａが
形成され、ボディ１０には、これを径方向（図１では上
下方向）に貫くシール剤供給路１０ａが形成されてお
り、両供給路２１ａ，１０ａ同士が連通されている。シ
ール剤供給路１０ａには、ボディ１０の外側からシール
剤供給装置２８が接続されている。

【００２８】このボールバルブにおいて、ボール１４を
開いた状態、すなわち、図２に示すように流体通路１２
を介して流体入口１１Ａと流体出口１１Ｂとを連通した
状態では、このボールバルブ内を流れる流体中のゴミ、
砂、さび、溶接のスケールといった異物がシートリテー
ナ２１とボール１４との僅かな隙間に入り込み、その後
のボール１４の開閉操作の際に噛み込まれるおそれがあ
る。そして、このような異物の噛み込みによりシート２
２とボール１４との間に連通路が形成されると、リーク
が発生する。

【００２９】そこでこの実施例では、上記リーク発生
後、シール剤供給装置２８からシール剤の代わりに洗浄
用液体を噴射し、シール剤供給路１０ａ，２１ａを通じ
てシール部分（弾性シート２２とボール１４表面との接
触部分）に径方向内側から供給する。この洗浄用液体と
しては、グリースよりも粘度の低い流体を用いることが
肝要であり、具体的には、４０℃での粘度が２００セン
チストークス未満の液体を用いることにより、後述の洗
浄効果（すなわち異物除去効果）が得られることが確か
められている。従って、この洗浄用液体には水も使用可
能であるが、上記異物除去効果を得るにはある程度の粘
性をもつことが好ましく、よって、上記洗浄用液体には
４０℃での粘度が２００センチストークス未満の油が最
適である。

【００３０】このように洗浄用液体を供給し、かつボー
ル１４を続けて複数回開閉操作すれば、流動性の高い洗
浄用液体がリーク部分の細部まで浸透してリーク原因で
ある異物を洗い流すため、これによってリークの再発を
効果的に防げる。

【００３１】さらに、このような洗浄後、今度は上記洗
浄用液体よりも粘度の高い流動体からなるシール剤をシ
ール剤供給装置２８から同じ経路で供給し、ボール１４
の開閉操作をすれば、このシール剤をリーク発生箇所
（すなわち連通路発生箇所）にいき渡らせてこの箇所を
シールすることにより、リーク再発をより確実に防ぐこ
とが可能となる。このシール剤としては、グリースを用
いてもよいが、このグリースでは流動性が極めて低くて
細部まで浸透しにくいので、このグリース以外で比較的
粘度の高い油、より具体的には４０℃での粘度が２００
センチストークス以上３００センチストークス以下の油
を使用するのが、より好ましい。

【００３２】次に、第２実施例を図３に基づいて説明す
る。

【００３３】前記図１のボールバルブにおいて、シール
部分よりも径方向外側の領域でのアウタリング２４の面
とボール１４表面との隙間があまりに小さいと、この部
分で高い表面張力が発生し、径方向外側に異物が洗い出
されるのを妨げてしまう。そこでこの第２実施例では、
図３に示すように、上記アウタリング２４においてボー
ル１４に対向する面２４ｂと、ボール１４表面のシール
部分での接線とのなす角度θが５°以上（従来は１°程
度）となるように、上記面２４ｂの傾斜角度が設定され
ている。

【００３４】このような構造にすれば、異物をより円滑
に径方向外側へ洗い流すことができ、より高いリーク抑
止効果を得ることができる。

【００３５】次に、第３実施例を図４に基づいて説明す
る。上記実施例では、リークが発生した後のリーク抑止
方法を説明したが、この実施例では、リークが発生する
前、より詳しくはボールバルブの使用前に、上記シール
剤供給装置２８及びシール剤供給通路１０ａ，２１ａを
用いて管外側からグリース３０を供給するか、または管
内側からぬり込むことにより、シートリテーナ２１とボ
ール１４との間に上記グリース３０を介在させている。
この方法によれば、特別な部材を用いることなく、ライ
ン内の異物がシール部分（弾性シート２２とボール１４
との接触部分）に侵入するのをグリース３０の存在で効
果的に阻止でき、リーク発生を予防できる。

【００３６】なお、この第３実施例では、前記第１実施
例のようにリーク発生後に処理を行う場合と異なり、シ
ール剤としてグリースを用いることが肝要である。なぜ
ならば、シール剤供給後、このシール剤がボールバルブ
使用中もボール１４とシートリテーナ２１との間にとど
まっている必要があり、そのためには上記シール剤の流
動性が低いことが必要だからであり、また、実際にリー
クが発生した箇所をシールするわけではないのでシール
剤に高い流動性は不要だからである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
を得ることができる。

【００３８】請求項１記載の方法は、リーク発生後、こ
のリークが発生したシール部分にグリースよりも粘度の
低い（すなわち流動性の高い）洗浄用液体を供給し、上
記ボールを続けて複数回開閉操作するものであるので、
上記洗浄用液体をリーク部分に細部まで浸透させてリー
クの原因となっている異物を洗い流すことができ、これ
によってリークの再発を従来よりも確実に防ぐことがで
る効果がある。

【００３９】特に、請求項２記載の方法では、上記洗浄
用液体として、４０℃での粘度が２００センチストーク
ス未満の液体を用いているので、上記洗浄に十分な流動
性を確保できる効果がある。

【００４０】さらに、請求項３記載の方法では、上記液
体として油を用いているので、水のように粘度が極めて
低いものを用いる場合よりも異物の除去効果を高めるこ
とができる。

【００４１】さらに、請求項４記載の方法では、上記開
閉操作による異物除去後、上記シール部分に上記洗浄用
液体よりも粘度の高い流動体を供給することにより、異
物除去後のリーク発生部分を上記流動体でシールでき、
リークをより効果的に抑止できる効果がある。

【００４２】特に、請求項５記載の方法では、上記流動
体としてグリースよりも粘度の低い油（請求項６では４
０℃での粘度が２００センチストークス以上で３００セ
ンチストークス以下の油）を用いているので、グリース
を用いる場合よりも上記流動体をリーク発生箇所の細部
まで浸透させることができ、より確実にシールできる効
果がある。

【００４３】請求項７記載のボールバルブでは、上記シ
ール部材によるシール部分よりも径方向外側の領域で上
記シール部分でのボール表面の接線とシール部材の面と
のなす角度を５°以上としているので、この部分で高い
表面張力が発生するのを避け、異物をより円滑に径方向
外側へ洗い出すことを可能にできる。

【００４４】請求項８記載の方法は、ボールバルブ使用
前に予めグリースを上記シール部材によるシール部分よ
りも径方向内側の領域でボールと上記シール部材との間
にシール剤として介在させたものであるので、特別な部
材を設けることなく、上記グリースによってシール部分
への異物の侵入を効果的に阻止でき、リーク発生を未然
に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるボールバルブの要
部を示す断面図である。

【図２】上記ボールバルブの全体構造を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例におけるボールバルブの要
部を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるボールバルブの要
部を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ボディ １４ ボール ２０ シール部材 ２１ シートリテーナ ２２ 弾性シート ２４ アウタリング ２５ アウタリングがボールに対向する面 ３０ グリース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディと、このボディ内に所定軸回りに
   回転可能に収納されたバルブ開閉用のボールとの間に、
   このボールの表面と全周にわたり接触してこの接触部分
   でシールを行うリング状のシール部材が介設されたボー
   ルバルブでのリーク抑止方法であって、上記シール部材
   によるシール部分でリークが発生した際、このシール部
   分にグリースよりも粘度の低い洗浄用液体を供給し、上
   記ボールを続けて複数回開閉操作することを特徴とする
   ボールバルブでのリーク抑止方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボールバルブでのリーク
   抑止方法において、上記洗浄用液体として、４０℃での
   粘度が２００センチストークス未満の液体を用いること
   を特徴とするボールバルブでのリーク抑止方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のボールバルブでのリーク
   抑止方法において、上記洗浄用液体として、４０℃での
   粘度が２００センチストークス未満の油を用いることを
   特徴とするボールバルブでのリーク抑止方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のボールバルブでのリーク
   抑止方法において、上記開閉操作後、上記シール部分に
   上記洗浄用液体よりも粘度の高い流動体を供給してから
   ボールを開閉操作することを特徴とするボールバルブで
   のリーク抑止方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のボールバルブでのリーク
   抑止方法において、上記洗浄用液体よりも粘度の高い流
   動体としてグリースよりも粘度の低い油を供給すること
   を特徴とするボールバルブでのリーク抑止方法。
6. 【請求項６】 請求項２または３記載のボールバルブで
   のリーク抑止方法において、上記開閉操作後、上記シー
   ル部分に４０℃での粘度が２００センチストークス以上
   で３００センチストークス以下の油を供給してからボー
   ルを開閉操作することを特徴とするボールバルブでのリ
   ーク抑止方法。
7. 【請求項７】 ボディと、このボディ内に所定軸回りに
   回転可能に収納されたバルブ開閉用のボールとの間に、
   このボールの表面と全周にわたり接触してこの接触部分
   でシールを行うリング状のシール部材が介設されたボー
   ルバルブにおいて、上記シール部材によるシール部分よ
   りも径方向外側の領域で上記シール部分でのボール表面
   の接線とシール部材の面とのなす角度を５°以上に設定
   したことを特徴とするボールバルブ。
8. 【請求項８】 ボディと、このボディ内に所定軸回りに
   回転可能に収納されたバルブ開閉用のボールとの間に、
   このボールの表面と全周にわたり接触してこの接触部分
   でシールを行うリング状のシール部材が介設されたボー
   ルバルブでのリーク抑止方法であって、このボールバル
   ブを使用する前に上記シール部材によるシール部分より
   も径方向内側の領域でボールと上記シール部材との間に
   グリースを介在させることを特徴とするボールバルブで
   のリーク抑止方法。