バルブの凍裂
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この投稿は、2016年7月24日16時31分に江泰人によって最終的に編集されました。もし配管の鋳鉄製バルブの中に水が残っており、その水が排出されていない場合、-20～-30℃という環境下ではバルブ内部が凍結し、バルブが割れてしまいます。しかし、バルブ内部の水を完全に排出し、断熱処理を行わない場合、-20～-30℃の環境下でバルブ本体は凍裂するのでしょうか？もし材質をダクタイル鋳鉄や鋳鋼に変えた場合はどうなるのでしょうか、ご教示ください。
冬季はバルブや配管を使用しないため、排水が最も重要です。水が残っていると、特に水が満杯の状態では、冬に凍結して配管やバルブが破裂する恐れがあります。排水をきちんとすれば、冬季のバルブや配管は安全です
つまり、水を抜き切れば、-20～-30℃の環境下でも鋳鉄製のバルブ本体は凍裂しないということですか？
はい、ですが、ここでは断熱がない場合に凍裂するかどうかについて議論しているのです。
水の逆膨張現象に注意し、他の物質には見られない。 凍裂するのはすべて水の膨張が原因で、水がなければ起こりません。
バルブ本体内の水を排出すれば、バルブ本体は凍って割れず、ダクタイル鋳鉄も鋳鋼も同様です
そうですよ。これは配管部品を屋外に置いておくのと同じ理屈ですよ
この質問、ちょうど私も昨年遭遇したことがあります。ユーザーは遼寧省盤錦市の方で、当時のバルブはすべて球状黒鉛鋳鉄製でした（建設会社がコスト削減のために球状黒鉛鋳鉄を使用し、さらに蒸気断熱処理を施していました——配管の外側に細い蒸気管があり、その上に断熱層が付けられていました）。そのバルブは3年間使用されました（設置してからほぼ1年間は媒体を流しておらず、実際の使用期間は約2年でした）。現場では割れるような事象は発生しませんでしたが、小口径のバルブの中には昨年、窒素を使用した際に割れる事象がありました（おそらく寒い時期にバルブ内部に水が残っていたか、断熱処理が行われていなかったため、そのまま断熱層を追加したのでしょう）。蒸気による保温処理が行われていないバルブでは、バルブ本体の一部が割れて破損することがありました（破損したのは3台で、このような環境下では約10台ほどが該当します）。一般的にこのような北方地域では鋳鋼製の方が良いと私は考えますが、やはり断熱処理は必要です。バルブ内部が凍結しない限り、本体が割れる可能性は低いです。また、球状黒鉛鋳鉄製のバルブでは、温度が低くなるほどケースが受ける圧力も低くなるため、適切に断熱処理を行えば球状黒鉛鋳鉄を使用してもほとんど問題ありません。ただし、2点に注意する必要があります：1. 配管内部が凍結しないこと、2. バルブ本体の表面温度が通常の温度より低くならないこと。そうでないと、配管内の圧力によって本体が押し広げられる可能性があります（できれば最も寒い時でもバルブ本体の表面温度を20～30度程度の常温に保つのが理想的です）。これは個人的な意見ですので、間違っている点があればご容赦ください
この投稿は、2016年7月26日19時49分にWJHSWSWによって最終的に編集されました。球状黒鉛鋳鉄製バルブの使用温度：-30～350℃。灰鋳鉄バルブの使用温度：-15～250℃。 炭素鋼バルブの使用温度：-29～450℃。わかるように、-30℃ではすでに限界を超えているか達しており、問題が発生しやすいので、断熱処理を施した方が良い。
一般的に、バルブの中に水がなければ凍って割れることはありません。たとえ水があっても、必ずしもバルブが割れるわけではありません。こちらの冬の最低気温は－30℃にもなりますが、断熱処理をしていないバルブでも問題ありません。ただし、それはバルブの材質や使用可能な温度にも関係します。凍って割れるのを心配するなら、まずはバルブの使用可能な温度を確認し、断熱処理が必要かどうかを見てみましょう