バルブは、配管、容器、機械内における流体の流れと圧力を制御するための機械装置である。ここでいう流体には、液体、気体、スラリー、流動化固体が広く含まれる。バルブは流れを止める、始動する、絞る、分流する役割を果たし、過圧から系統を守る安全装置として働くこともある。一般的な背景については 定義と基本 を、流量制御の原理については 流量制御の基礎 を参照。
一般的な種類と役割
バルブは設計と機能によって分類される。代表例は次のとおり。
- ゲートバルブ — 主に開閉による遮断に用いられ、全開時の流路抵抗が小さい。詳しくは ゲートバルブの詳細。
- グローブバルブ — 流路の特性から絞り制御に適し、ゲートバルブより圧力損失が大きい。詳しくは グローブバルブの情報。
- ボールバルブとプラグバルブ — 90度回転で動作するバルブで、確実な遮断と素早い操作ができる。
- バタフライバルブ — コンパクトな90度回転式バルブで、大口径配管や低圧系統に用いられる。
- 逆止弁 — 流れの逆流を自動的に防ぐ。
- 安全弁・逃し弁 — 過剰な圧力を逃がすために自動で開き、保護に不可欠である。安全弁のガイダンス を参照。
構造と作動
多くのバルブは共通の部品を持つ。すなわち、本体、ボンネットまたはカバー、内部の閉止要素（ディスク、ボール、プラグ、ウェハなど）、閉止要素をアクチュエータに結ぶステム、シールまたはシート、そして作動機構である。作動方法には、手動ハンドルやハンドホイール、電動モーター、空気圧シリンダー、油圧アクチュエータがある。材料は用途によって異なり、真鍮、青銅、ステンレス鋼、炭素鋼、特殊合金などが使われる。材料の考え方は 材料と選定 を参照。
用途と選定要因
バルブは、住宅配管、水処理、石油・ガス、化学プロセス、発電、HVAC など幅広い分野で使われる。適切なバルブを選ぶには、媒体の種類、温度、圧力、必要な密閉性、作動頻度、サイズ、保守の必要性、コストを評価する必要がある。典型的な選定基準を以下に示す。
- 流体および温度との適合性
- 圧力定格と漏れ止め性能
- 流量特性と許容圧力損失
- 作動方式と自動化の必要性
- 保守へのアクセス性と想定耐用年数
保守、規格、主な違い
定期的な点検と保守はバルブの寿命を延ばす。シール面、ステム、パッキン、アクチュエータを確認し、固着を防ぐために定期的にバルブを動かす。多くの産業では、圧力定格、試験、表示に関する規格に従う。設置や試験については関連法規・規格を確認すること。設置と配管の実務については 設置ガイダンス、保守基準については 点検と試験 を参照。さらに技術資料は 追加資料 にある。