これを読んでいるあなたは、良かれ悪しかれ、真鍮製のシャットオフ ボール バルブについて何らかの経験をお持ちである可能性があります。長年真鍮製遮断ボールバルブのサプライヤーとして、私は何千もの顧客と仕事をしてきました。配管工、ガス工事業者、産業メンテナンスチーム、さらには真鍮が万能の解決策であると考えていた DIY 住宅所有者さえも含まれます。これらのバルブは一般的に信頼性が高く、操作が簡単で、費用対効果が高いため、私は長年にわたりこれらのバルブを販売してきました。しかし最近、私はそのマイナス面、つまり真鍮製の遮断ボールバルブでは不十分な具体的なシナリオについての質問を多くするようになりました。これは単なる逸話ではありません。これらのバルブには限界がある実際の材料ベースの理由があります。マーケティング上の誇大宣伝を打ち切り、真鍮製シャットオフ ボール バルブの欠点について、私が北米中の作業現場にこれらの製品を 12 年間出荷してきた中で見てきたことに基づいて話しましょう。
まず、一つはっきりさせておきたいのは、私は真鍮を非難するためにここにいるわけではないということです。ニッケルメッキ真鍮は、EN331 承認ニッケルメッキ真鍮ガス ボール バルブなど、当社の最も人気のある製品の中核です。 2018 年以来、天然ガスとプロパン ガスのラインに使用しているノズル X メス。このバルブは、ほとんどの住宅用および軽商用ガス システムの主力製品です。しかし、真鍮は完璧な素材ではなく、遮断ボールバルブ、特にパイプ継手内で中空のボールを回転させて流れを制御するタイプのバルブに使用される場合、その特性により明らかな欠点が生じ、それを考慮しないと頭痛を引き起こしたり、さらに悪いことにつながる可能性があります。
私が常に目にしている最大の問題は、脱亜鉛腐食です。真鍮は銅と亜鉛の合金で、配管グレードの真鍮では通常約 70% が銅、30% が亜鉛です。特定の水条件、特にミネラル含有量の低い水（軟水、酸性雨や化学処理により酸性度が高い水など）や停滞した水にさらされると、時間の経過とともに真鍮に含まれる亜鉛が浸出します。これにより、当初の固体で耐久性のある合金の代わりに、多孔質で弱い銅の構造が残ります。昨年、ミネアポリスにあるお客様が、住宅用給湯器の拡張用に当社の標準真鍮ボールバルブを設置しました。この地域の水は非常に軟水で、pH は 6.2 で、真鍮が好む中性の 7 よりもはるかに低いです。 18 か月後、弁の 1 つが本体から漏れ始めました。残りのバルブをテストしたところ、亜鉛の 40% が溶け出し、固体の真鍮がドライバーで突くと砕けるようなものになっていることがわかりました。脱亜鉛は神話ではありません。これは十分に文書化されている材料の破損であり、水系システムの真鍮製遮断ボールバルブの最大の欠点の 1 つです。適切な配合（鉛フリー、耐脱亜鉛黄銅など）を使用していれば問題ありませんが、多くの低価格真鍮バルブはコスト削減のためにそのステップを省略しています。
もう 1 つの欠点は、圧力と温度の制限ですが、過小評価されたり誤解されたりすることがよくあります。ほとんどの標準的な真鍮製遮断ボール バルブの定格は、180°F で約 150 PSI、または室温で 400 PSI です。しかし、商用高圧水システムや 212°F 以上で稼働する蒸気ラインなど、その限界を超えると、真鍮が反ったり、劣化したり、亀裂が入ったりする可能性があります。かつて、食品加工工場で、高圧ウォーター ジェット システムに当社の黄銅製ダブルフェルール直管ボール バルブを使用しているお客様がいました。システムを 500 PSI (当社のバルブの定格は室温で最大 400 PSI) まで押し上げたところ、3 か月以内に接続点で 3 つのバルブに亀裂が発生しました。真鍮は持続的な高圧に耐えられず、水の熱 (約 190°F) により摩耗が促進されました。これはバルブ自体の欠陥ではなく、真鍮のバルブを意図していない用途に使用することの欠陥ですが、よくある間違いであり、真鍮の材料限界に直接関係しています。より高い圧力と温度に耐えられるステンレス鋼とは異なり、真鍮はより柔らかい合金であるため、極端な産業用途や高熱の用途には理想的ではありません。
さらに、他の金属と組み合わせると電気腐食に対する脆弱性もあります。ガルバニック腐食は、2 つの異なる金属が電解質 (水や湿気など) の存在下で接触すると発生し、小さな電流が発生して「貴さ」の低い金属を侵食します。真鍮は、一部の金属 (鋼、鉄、アルミニウムなど) より貴金属であり、他の金属 (ステンレス鋼 316 や銅ニッケル合金など) より貴金属ではありません。そのため、真鍮製の遮断ボールバルブを鋼管や亜鉛メッキ鋼製継手に接続すると、多くの場合、真鍮は単独で使用する場合よりも早く腐食します。 2年前、私はシカゴの配管工から、真鍮製のバルブを新しい亜鉛メッキ鋼管に取り付ける商業用配管工事について連絡をもらいました。 2 年も経たないうちに、バルブのメス側のネジ山がひどく腐食し、パイプを切断しないとネジ山を取り外すことができなくなりました。ガルバニック反応は、すぐに故障を引き起こすほど極端ではありませんでしたが、時間の経過とともに接続を劣化させるには十分でした。これは、湿気が一定である屋外用途では特に大きな問題です。真鍮製の遮断ボールバルブは、屋外のホースよだれかけやスプリンクラーシステムによく使用されますが、金属を分離するために誘電体ユニオンを使用しない場合、鋼製継手と組み合わせると早期故障につながる可能性があります。ほとんどの顧客はそれを知らないため、これは隠れた欠点です。
ちょっと待ってください。ガス用途についてはどうでしょうか?先ほど当社の EN331 ガスバルブについて触れましたが、これはガスライン用に設計されたものですよね。まあ、たとえガスであっても、真鍮には欠点があります。それは、特定の種類のガス添加剤の影響を受ける可能性があることです。多くの天然ガス販売業者は、安全性を確保するために、ガスに独特の臭いを与えるためにメルカプタン (硫黄ベースの化合物) を添加しています。時間の経過とともに、特にバルブがほとんど開かれず停滞ガスにさらされる場所では、メルカプタンが真鍮と反応する可能性があります。古いガスラインを備えた田舎のバルブでは、5 ～ 7 年も経つと、メルカプタン中の硫黄が原因でボールに小さな穴が開き始めるのを見たことがあります。これは一般的な故障点ではありませんが、ステンレス鋼などの他のバルブ素材よりも真鍮の場合により問題になります。そのため、当社はお客様に対し、ガス用真鍮バルブを 5 年ごとに検査し、ガスの滞留を防ぐために少なくとも年に数回開閉することを常にお勧めします。これはステンレス鋼製バルブには必要ありません。
見落としがちなもう 1 つの欠点は、同等の流量に対する重量とサイズです。真鍮はプラスチックや一部の合金よりも密度が高いため、真鍮の遮断ボールバルブは、同じパイプサイズのCPVCやポリプロピレンで作られたバルブよりも重くなります。住宅用の水道管では問題にならないかもしれませんが、数十個のバルブを備えた大規模な産業用システムの場合、その余分な重量が積み重なり、設置の手間が増え（バルブを支えるためのより強力なブラケットが必要です）、配送コストも増加します。さらに重要なことは、真鍮製のバルブは、軽くて丈夫な素材で作られた小型のバルブよりもかさばることです。コンパクトな給湯器やシンク下の狭い配管など、スペースが限られているシステムの場合、真鍮製の遮断ボール バルブは適合しない可能性があります。これは、全体のサイズが、たとえばコンパクトなポリプロピレン ボール バルブよりも大きいためです。シンク下水濾過システムを設置している顧客がいます。彼は狭いスペースに当社の真鍮製計器用二方アングルボールバルブを使用していましたが、真鍮製のバルブでは幅が広すぎて、小さなアパートの狭いシンク下の空洞に収まらなかったため、昨年軽量のステンレス鋼製バルブに切り替えました。これは、ボールバルブの設計だけでなく、真鍮に特有の実際的な欠点です。
誤解しないでください。真鍮製のシャットオフ ボール バルブがどのような効果を発揮するのかを明確にしておきます。私は毎日ボール バルブを販売しているからです。操作は簡単です。4 分の 1 回転するだけで流れを開閉できます。これは、10 回ひねる必要があるゲート バルブよりもはるかに高速です。ステンレス鋼や特殊合金のバルブに比べて比較的低コストであり、適切な用途 (中性 pH 水を使用する住宅用水道管や EN331 認証を取得したガス管など) で使用すると寿命が長く、家庭用配管に含まれるほとんどの低刺激の化学薬品に対して耐性があります。たとえば、当社が販売する真鍮製二方ストレートメスボールバルブLポートパネル取付型は、真鍮の耐食性が問題とならない低圧計装ラインに最適です。ただし、これらの利点は、適切なシナリオで真鍮を使用している場合にのみ有効です。
問題は、あまりにも多くの顧客が真鍮製シャットオフ ボール バルブを普遍的なソリューションとして扱っており、そこにデメリットが生じることです。高圧蒸気ラインから鉄分を多く含む井戸水まで、あらゆるものに真鍮製のバルブを使用していると請負業者に聞いたことがありますが、それらのバルブが故障すると、材料の不一致ではなくサプライヤーのせいにするそうです。たとえば、鉄分を多く含む井戸水（0.3 PPM 以上）は、鉄の堆積物が腐食の触媒として作用するため、時間の経過とともに真鍮製のバルブに孔食を引き起こす可能性があります。これはバルブの故障ではありません。用途に適した材料を使用できていないのです。これは真鍮の限界の直接の結果です。
もう 1 つのよくある落とし穴についてお話しましょう。真鍮製のバルブは、寒冷地では想像以上に凍結による損傷を受けやすいのです。待って、なぜですか？真鍮は熱伝導性に優れているため、プラスチックやステンレス鋼よりも早く冷たさを伝えます。真鍮製のバルブが加熱されていないクロールスペースに取り付けられ、パイプが凍結した場合、真鍮製のバルブの金属表面はプラスチック製のパイプよりも早く冷たくなるため、バルブ本体の内部に氷がより早く形成され、バルブのボールとシートにさらに大きな圧力がかかる可能性があります。私は数年前、ニューヨーク州北部での仕事でこれを直接見ました。真ちゅう製の住宅用屋外ホースよだれかけが冬の間にひび割れましたが、それに接続されているプラスチックのパイプは大丈夫でした。パイプ自体は完全に凍っていなかったにもかかわらず、真鍮が冷気を伝え、氷が蓄積してバルブが破裂しました。プラスチック製のバルブは冷気を伝導するのではなく遮断するため、そのようなことはありません。これは真鍮特有の欠点であり、寒冷地域のお客様にとっては大きな問題となります。
それで、ここでのポイントは何でしょうか？真鍮製遮断ボールバルブを完全に排除しようとしているわけではありません。特に当社の EN331 承認ニッケルメッキ真鍮ガスボールバルブ | のような評判の良い製品を使用する場合、真鍮製遮断ボールバルブは住宅用および軽商業用途の 80% に最適です。ノズル×メス。しかし、それらの欠点は現実です。攻撃的な水中での脱亜鉛腐食、圧力と温度の制限、他の金属との電気腐食、ガス添加剤に対する感受性、嵩高さ、寒冷地での導電性の問題、および極端な産業用途との非互換性です。
サプライヤーとしての私の仕事は、バルブを販売することだけではなく、お客様が自分の仕事に適したバルブを選択できるよう支援することです。住宅用の水道管に軟水を使用する場合は、真鍮で大丈夫です。 EN331 規格を満たすガスラインを設置する場合は、当社の真鍮製ガスバルブが最適です。ただし、高圧商用システム、蒸気ライン、または攻撃的な化学薬品を使用するシステムに取り組んでいる場合は、代わりにステンレス鋼またはその他の合金のバルブを検討することをお勧めします。私は、屋外スプリンクラー システムを真鍮からステンレス鋼に切り替えた顧客を 5 年間にわたって報告しましたが、問題はゼロでした。一方、真鍮のバルブは隔冬ごとに水漏れしていました。それは素材の限界を理解することから生じる違いであり、製品設計が悪いからではありません。
遮断ボールバルブの市場にいて、真鍮がプロジェクトに適しているかどうか疑問に思っている場合、または特定の用途に最適なバルブについて質問がある場合は、お気軽に当社のチームに連絡してニーズについて話し合ってください。当社では、真鍮製ダブルフェルール直管ボールバルブ、真鍮製計器用二方アングルボールバルブ、ガスパイプライン用600 PSIメス-オス真鍮製ガスボールバルブ標準サイズツーピースネジ式ガスバルブなど、あらゆる種類の真鍮製ボールバルブを取り揃えており、ここで説明した一般的な落とし穴を回避するために、お客様のシステムに適切なバルブを適合させるお手伝いをいたします。
結局のところ、真鍮製の遮断ボールバルブは信頼できる主力製品ですが、完璧ではありません。それらの欠点を理解することは、適切な用途に真鍮を使用することを意味するか、真鍮では不十分な場合に代替素材を選択することを意味するかにかかわらず、より適切な決定を下すのに役立ちます。単に最安のバルブや友人が勧めたバルブを購入するのではなく、時間をかけて用途、環境、材料の限界を考慮すれば、将来的に多くの問題を回避できるでしょう。
参考文献
- 水質協会。 「住宅用水道システムの腐食と配管材料」 2021年。
- アメリカ水道協会 (AWWA)。 「真鍮製バルブの脱亜鉛: 原因、緩和策、および検査」 AWWAジャーナル、vol. 112、いいえ。 6、2020、45-52ページ。
- 国際配管機械職員協会 (IAPMO)。 「圧力および温度定格のためのバルブ材料の選択」。 IAPMO コード速報、2019 年。
- 国家燃料ガス規則 (NFPA 54)。 「ガスバルブと配管の材質適合性」 NFPA、2022 年。
- 電解腐食情報センター。 「一般配管・工業用金属用ガルバニックシリーズ」 2022年。
