वाल्व पाइपलाइन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और रासायनिक संयंत्रों में धातु के वाल्वों का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वाल्व का कार्य मुख्य रूप से पाइपलाइनों और उपकरणों को खोलने और बंद करने, थ्रॉटलिंग और उनके सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए होता है। इसलिए, धातु के वाल्वों का सही और उचित चयन संयंत्र सुरक्षा और द्रव नियंत्रण प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
1. वाल्व के प्रकार और उपयोग
इंजीनियरिंग में कई प्रकार के वाल्व होते हैं। द्रव के दाब, तापमान और भौतिक एवं रासायनिक गुणों में अंतर के कारण, द्रव प्रणालियों के लिए नियंत्रण आवश्यकताएँ भी भिन्न होती हैं, जिनमें गेट वाल्व, स्टॉप वाल्व (थ्रॉटल वाल्व, नीडल वाल्व), चेक वाल्व और प्लग शामिल हैं। रासायनिक संयंत्रों में वाल्व, बॉल वाल्व, बटरफ्लाई वाल्व और डायाफ्राम वाल्व का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
1.1गेट वाल्व
आम तौर पर तरल पदार्थ के उद्घाटन और समापन को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें छोटे द्रव प्रतिरोध, अच्छी सीलिंग प्रदर्शन, माध्यम की अप्रतिबंधित प्रवाह दिशा, खोलने और बंद करने के लिए आवश्यक छोटे बाहरी बल और छोटी संरचना लंबाई होती है।
वाल्व स्टेम को एक उज्ज्वल स्टेम और एक छिपे हुए स्टेम में विभाजित किया गया है। उजागर स्टेम गेट वाल्व संक्षारक माध्यमों के लिए उपयुक्त है, और उजागर स्टेम गेट वाल्व का उपयोग मुख्य रूप से रासायनिक इंजीनियरिंग में किया जाता है। छिपे हुए स्टेम गेट वाल्व मुख्य रूप से जलमार्गों में उपयोग किए जाते हैं, और अधिकांशतः कम दबाव वाले, गैर-संक्षारक माध्यमों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि कुछ कच्चा लोहा और तांबे के वाल्व। गेट की संरचना में वेज गेट और समानांतर गेट शामिल हैं।
वेज गेट्स को सिंगल गेट और डबल गेट में विभाजित किया जाता है। पैरेलल रैम्स का इस्तेमाल ज़्यादातर तेल और गैस परिवहन प्रणालियों में किया जाता है और रासायनिक संयंत्रों में इनका इस्तेमाल आम तौर पर नहीं होता।
मुख्य रूप से कटिंग ऑफ के लिए उपयोग किया जाता है। स्टॉप वाल्व में उच्च द्रव प्रतिरोध, बड़ा खुलने और बंद होने वाला टॉर्क और प्रवाह दिशा संबंधी आवश्यकताएं होती हैं। गेट वाल्व की तुलना में, ग्लोब वाल्व के निम्नलिखित लाभ हैं:
(1) सीलिंग सतह का घर्षण बल उद्घाटन और समापन प्रक्रिया के दौरान गेट वाल्व की तुलना में छोटा होता है, और यह पहनने के लिए प्रतिरोधी होता है।
(2) उद्घाटन की ऊंचाई गेट वाल्व से छोटी है।
(3) ग्लोब वाल्व में आमतौर पर केवल एक सीलिंग सतह होती है, और विनिर्माण प्रक्रिया अच्छी होती है, जो रखरखाव के लिए सुविधाजनक होती है।
गेट वाल्व की तरह ग्लोब वाल्व में भी एक चमकदार रॉड और एक गहरे रंग की रॉड होती है, इसलिए मैं उन्हें यहाँ नहीं दोहराऊँगा। अलग-अलग वाल्व बॉडी संरचना के अनुसार, स्टॉप वाल्व स्ट्रेट-थ्रू, एंगल और Y-प्रकार के होते हैं। स्ट्रेट-थ्रू प्रकार सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किया जाता है, और एंगल प्रकार का उपयोग वहाँ किया जाता है जहाँ द्रव प्रवाह की दिशा 90° बदलती है।
इसके अलावा, थ्रॉटल वाल्व और सुई वाल्व भी एक प्रकार का स्टॉप वाल्व है, जिसमें साधारण स्टॉप वाल्व की तुलना में अधिक मजबूत विनियमन कार्य होता है।
1.3चेव्क वाल्व
चेक वाल्व को वन-वे वाल्व भी कहा जाता है, जिसका उपयोग द्रव के विपरीत प्रवाह को रोकने के लिए किया जाता है। इसलिए, चेक वाल्व स्थापित करते समय, ध्यान दें कि माध्यम के प्रवाह की दिशा चेक वाल्व पर लगे तीर की दिशा के अनुरूप होनी चाहिए। चेक वाल्व कई प्रकार के होते हैं, और विभिन्न निर्माताओं के उत्पाद अलग-अलग होते हैं, लेकिन संरचना के अनुसार इन्हें मुख्य रूप से स्विंग प्रकार और लिफ्ट प्रकार में विभाजित किया जाता है। स्विंग चेक वाल्व मुख्य रूप से सिंगल वाल्व प्रकार और डबल वाल्व प्रकार के होते हैं।
बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग निलंबित ठोस पदार्थों वाले द्रव माध्यम को खोलने, बंद करने और थ्रॉटलिंग के लिए किया जा सकता है। इसमें कम द्रव प्रतिरोध, हल्का वजन, छोटी संरचना और तेज़ खुलने और बंद होने की क्षमता होती है। यह बड़े व्यास वाली पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त है। बटरफ्लाई वाल्व में एक निश्चित समायोजन कार्य होता है और यह घोल का परिवहन कर सकता है। अतीत में पिछड़ी प्रसंस्करण तकनीक के कारण, बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग जल प्रणालियों में किया जाता रहा है, लेकिन प्रक्रिया प्रणालियों में इसका उपयोग बहुत कम होता है। सामग्री, डिज़ाइन और प्रसंस्करण में सुधार के साथ, प्रक्रिया प्रणालियों में बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग तेज़ी से बढ़ रहा है।
बटरफ्लाई वाल्व दो प्रकार के होते हैं: सॉफ्ट सील और हार्ड सील। सॉफ्ट सील और हार्ड सील का चुनाव मुख्यतः द्रव माध्यम के तापमान पर निर्भर करता है। तुलनात्मक रूप से, सॉफ्ट सील का सीलिंग प्रदर्शन हार्ड सील की तुलना में बेहतर होता है।
सॉफ्ट सील दो प्रकार की होती हैं: रबर और PTFE (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन) वाल्व सीट। रबर सीट बटरफ्लाई वाल्व (रबर-लाइन वाले वाल्व बॉडी) ज़्यादातर जल प्रणालियों में इस्तेमाल होते हैं और इनकी संरचना केंद्र-रेखा जैसी होती है। इस प्रकार के बटरफ्लाई वाल्व को बिना गैस्केट के लगाया जा सकता है क्योंकि रबर लाइनिंग का फ्लैंज गैस्केट का काम कर सकता है। PTFE सीट बटरफ्लाई वाल्व ज़्यादातर प्रोसेस सिस्टम में इस्तेमाल होते हैं, आमतौर पर सिंगल एक्सेंट्रिक या डबल एक्सेंट्रिक संरचना वाले।
हार्ड सील कई प्रकार की होती हैं, जैसे हार्ड फिक्स्ड सील रिंग, मल्टीलेयर सील (लैमिनेटेड सील), आदि। चूँकि निर्माता का डिज़ाइन अक्सर अलग होता है, इसलिए रिसाव दर भी अलग होती है। हार्ड सील बटरफ्लाई वाल्व की संरचना अधिमानतः ट्रिपल एक्सेंट्रिक होती है, जो तापीय विस्तार क्षतिपूर्ति और घिसाव क्षतिपूर्ति की समस्याओं को हल करती है। डबल एक्सेंट्रिक या ट्रिपल एक्सेंट्रिक संरचना वाले हार्ड सील बटरफ्लाई वाल्व में भी दो-तरफ़ा सीलिंग फ़ंक्शन होता है, और इसका रिवर्स (कम दबाव वाले हिस्से से उच्च दबाव वाले हिस्से तक) सीलिंग दबाव सकारात्मक दिशा (उच्च दबाव वाले हिस्से से कम दबाव वाले हिस्से तक) के 80% से कम नहीं होना चाहिए। डिज़ाइन और चयन निर्माता के साथ बातचीत करके किया जाना चाहिए।
1.5 कॉक वाल्व
प्लग वाल्व में द्रव प्रतिरोध कम होता है, सीलिंग प्रदर्शन अच्छा होता है, सेवा जीवन लंबा होता है, और इसे दोनों दिशाओं में सील किया जा सकता है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर अत्यधिक या अत्यंत खतरनाक सामग्रियों पर किया जाता है, लेकिन उद्घाटन और समापन टॉर्क अपेक्षाकृत बड़ा होता है, और कीमत अपेक्षाकृत अधिक होती है। प्लग वाल्व गुहा में तरल जमा नहीं होता है, विशेष रूप से आंतरायिक उपकरण में सामग्री प्रदूषण का कारण नहीं बनेगी, इसलिए कुछ अवसरों में प्लग वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए।
प्लग वाल्व के प्रवाह मार्ग को सीधे, तीन-तरफ़ा और चार-तरफ़ा में विभाजित किया जा सकता है, जो गैस और तरल द्रव के बहु-दिशात्मक वितरण के लिए उपयुक्त है।
कॉक वाल्व को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: गैर-स्नेहक और स्नेहक। तेल-सील प्लग वाल्व, बलपूर्वक स्नेहन के कारण, प्लग और प्लग की सीलिंग सतह के बीच एक तेल फिल्म बनाता है। इस प्रकार, सीलिंग प्रदर्शन बेहतर होता है, खोलने और बंद करने में श्रम की बचत होती है, और सीलिंग सतह को क्षतिग्रस्त होने से बचाया जाता है, लेकिन यह विचार किया जाना चाहिए कि क्या स्नेहन सामग्री को प्रदूषित करता है, और नियमित रखरखाव के लिए गैर-स्नेहक प्रकार को प्राथमिकता दी जाती है।
प्लग वाल्व की स्लीव सील निरंतर होती है और पूरे प्लग को घेरे रहती है, इसलिए द्रव शाफ्ट के संपर्क में नहीं आएगा। इसके अलावा, प्लग वाल्व में दूसरी सील के रूप में धातु मिश्रित डायाफ्राम की एक परत होती है, जिससे प्लग वाल्व बाहरी रिसाव को सख्ती से नियंत्रित कर सकता है। प्लग वाल्व में आमतौर पर कोई पैकिंग नहीं होती है। जब विशेष आवश्यकताएँ होती हैं (जैसे बाहरी रिसाव की अनुमति नहीं है, आदि), तो तीसरी सील के रूप में पैकिंग की आवश्यकता होती है।
प्लग वाल्व की डिज़ाइन संरचना प्लग वाल्व को सीलिंग वाल्व सीट को ऑनलाइन समायोजित करने की अनुमति देती है। लंबे समय तक उपयोग के कारण, सीलिंग सतह घिस जाएगी। चूँकि प्लग पतला होता है, इसलिए वाल्व कवर के बोल्ट द्वारा प्लग को नीचे दबाया जा सकता है ताकि यह वाल्व सीट पर कसकर फिट हो जाए और सीलिंग प्रभाव प्राप्त हो।
1.6 बॉल वाल्व
बॉल वाल्व का कार्य प्लग वाल्व के समान होता है (बॉल वाल्व, प्लग वाल्व का व्युत्पन्न है)। बॉल वाल्व में अच्छा सीलिंग प्रभाव होता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बॉल वाल्व तेज़ी से खुलता और बंद होता है, खुलने और बंद होने का टॉर्क प्लग वाल्व की तुलना में छोटा होता है, प्रतिरोध बहुत कम होता है, और रखरखाव सुविधाजनक होता है। यह उच्च सीलिंग आवश्यकताओं वाली स्लरी, चिपचिपे द्रव और मध्यम पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त है। और इसकी कम कीमत के कारण, बॉल वाल्व का उपयोग प्लग वाल्व की तुलना में अधिक व्यापक रूप से किया जाता है। बॉल वाल्व को आम तौर पर बॉल की संरचना, वाल्व बॉडी की संरचना, प्रवाह चैनल और सीट सामग्री के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है।
गोलाकार संरचना के अनुसार, फ्लोटिंग बॉल वाल्व और फिक्स्ड बॉल वाल्व होते हैं। पहला वाल्व ज़्यादातर छोटे व्यास के लिए इस्तेमाल किया जाता है, जबकि दूसरा वाल्व बड़े व्यास के लिए इस्तेमाल किया जाता है, आमतौर पर DN200 (क्लास 150), DN150 (क्लास 300 और क्लास 600) को सीमा के रूप में इस्तेमाल किया जाता है।
वाल्व बॉडी की संरचना के अनुसार, तीन प्रकार होते हैं: एक-टुकड़ा प्रकार, दो-टुकड़ा प्रकार और तीन-टुकड़ा प्रकार। एक-टुकड़ा प्रकार दो प्रकार के होते हैं: शीर्ष-घुड़सवार प्रकार और साइड-घुड़सवार प्रकार।
रनर फॉर्म के अनुसार, पूर्ण व्यास और कम व्यास वाले बॉल वाल्व होते हैं। कम व्यास वाले बॉल वाल्व पूर्ण व्यास वाले बॉल वाल्व की तुलना में कम सामग्री का उपयोग करते हैं और सस्ते होते हैं। यदि प्रक्रिया की स्थिति अनुमति देती है, तो उन्हें तरजीही माना जा सकता है। बॉल वाल्व प्रवाह चैनलों को सीधे, तीन-तरफ़ा और चार-तरफ़ा में विभाजित किया जा सकता है, जो गैस और तरल तरल पदार्थों के बहु-दिशात्मक वितरण के लिए उपयुक्त हैं। सीट सामग्री के अनुसार, नरम सील और कठोर सील होते हैं। जब दहनशील मीडिया में उपयोग किया जाता है या बाहरी वातावरण में जलने की संभावना होती है, तो सॉफ्ट-सील बॉल वाल्व में एक एंटी-स्टैटिक और फायर-प्रूफ डिज़ाइन होना चाहिए, और निर्माता के उत्पादों को एंटी-स्टैटिक और फायर-प्रूफ परीक्षणों को पास करना चाहिए, जैसे कि API607 के अनुसार। यही बात सॉफ्ट-सील बटरफ्लाई वाल्व और प्लग वाल्व पर भी लागू होती है (प्लग वाल्व केवल अग्नि परीक्षण में बाहरी अग्नि सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं)।
1.7 डायाफ्राम वाल्व
डायाफ्राम वाल्व को दोनों दिशाओं में सील किया जा सकता है, जो कम दबाव, संक्षारक घोल या निलंबित चिपचिपे द्रव माध्यम के लिए उपयुक्त है। और क्योंकि संचालन तंत्र माध्यम चैनल से अलग होता है, द्रव को लोचदार डायाफ्राम द्वारा काट दिया जाता है, जो विशेष रूप से खाद्य और चिकित्सा एवं स्वास्थ्य उद्योगों में माध्यम के लिए उपयुक्त है। डायाफ्राम वाल्व का संचालन तापमान डायाफ्राम सामग्री के तापमान प्रतिरोध पर निर्भर करता है। संरचना के अनुसार, इसे स्ट्रेट-थ्रू प्रकार और वियर प्रकार में विभाजित किया जा सकता है।
2. अंतिम कनेक्शन फॉर्म का चयन
वाल्व सिरों के सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले कनेक्शन रूपों में फ्लैंज कनेक्शन, थ्रेडेड कनेक्शन, बट वेल्डिंग कनेक्शन और सॉकेट वेल्डिंग कनेक्शन शामिल हैं।
2.1 फ्लैंज कनेक्शन
फ्लैंज कनेक्शन वाल्व की स्थापना और वियोजन के लिए अनुकूल है। वाल्व एंड फ्लैंज सीलिंग सतह के रूपों में मुख्य रूप से पूर्ण सतह (FF), उभरी हुई सतह (RF), अवतल सतह (FM), जीभ और नाली सतह (TG) और रिंग कनेक्शन सतह (RJ) शामिल हैं। API वाल्व द्वारा अपनाए गए फ्लैंज मानक ASMEB16.5 जैसी श्रृंखलाबद्ध हैं। कभी-कभी आप फ्लैंज वाले वाल्वों पर क्लास 125 और क्लास 250 ग्रेड देख सकते हैं। यह कच्चे लोहे के फ्लैंज का दबाव ग्रेड है। यह क्लास 150 और क्लास 300 के कनेक्शन आकार के समान है, सिवाय इसके कि पहले दो की सीलिंग सतहें पूर्ण समतल (FF) हैं।
वेफर और लग वाल्व भी फ्लैंजयुक्त होते हैं।
2.2 बट वेल्डिंग कनेक्शन
बट-वेल्डेड संयुक्त और अच्छी सीलिंग की उच्च शक्ति के कारण, रासायनिक प्रणाली में बट-वेल्डेड द्वारा जुड़े वाल्वों का उपयोग ज्यादातर कुछ उच्च तापमान, उच्च दबाव, अत्यधिक विषाक्त मीडिया, ज्वलनशील और विस्फोटक अवसरों में किया जाता है।
2.3 सॉकेट वेल्डिंग और थ्रेडेड कनेक्शन
इसका उपयोग आम तौर पर उन पाइपिंग प्रणालियों में किया जाता है जिनका नाममात्र आकार DN40 से अधिक नहीं होता है, लेकिन इसका उपयोग दरार संक्षारण वाले द्रव मीडिया के लिए नहीं किया जा सकता है।
अत्यधिक विषैले और ज्वलनशील माध्यमों वाली पाइपलाइनों पर थ्रेडेड कनेक्शन का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, और साथ ही, चक्रीय लोडिंग स्थितियों में इसके उपयोग से बचना चाहिए। वर्तमान में, इसका उपयोग उन अवसरों पर किया जाता है जहाँ परियोजना में दबाव अधिक नहीं होता है। पाइपलाइन पर थ्रेड का रूप मुख्यतः टेपर्ड पाइप थ्रेड होता है। टेपर्ड पाइप थ्रेड के दो विशिष्ट प्रकार हैं। शंकु शीर्ष कोण क्रमशः 55° और 60° हैं। दोनों को आपस में बदला नहीं जा सकता। ज्वलनशील या अत्यधिक खतरनाक माध्यमों वाली पाइपलाइनों पर, यदि स्थापना के लिए थ्रेडेड कनेक्शन की आवश्यकता होती है, तो इस समय नाममात्र आकार DN20 से अधिक नहीं होना चाहिए, और थ्रेडेड कनेक्शन के बाद सील वेल्डिंग की जानी चाहिए।
3. सामग्री
वाल्व सामग्री में वाल्व हाउसिंग, आंतरिक भाग, गास्केट, पैकिंग और फास्टनर सामग्री शामिल हैं। चूँकि वाल्व की कई सामग्रियाँ होती हैं, और स्थान की सीमाओं के कारण, यह लेख केवल विशिष्ट वाल्व हाउसिंग सामग्रियों का संक्षिप्त परिचय देता है। लौह धातु आवरण सामग्री में कच्चा लोहा, कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, मिश्र धातु इस्पात शामिल हैं।
3.1 कच्चा लोहा
ग्रे कास्ट आयरन (A1262B) का उपयोग आमतौर पर कम दबाव वाले वाल्वों पर किया जाता है और इसे प्रोसेस पाइपलाइनों पर उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है। डक्टाइल आयरन (A395) का प्रदर्शन (शक्ति और कठोरता) ग्रे कास्ट आयरन से बेहतर होता है।
3.2 कार्बन स्टील
वाल्व निर्माण में सबसे आम कार्बन स्टील सामग्री A2162WCB (कास्टिंग) और A105 (फोर्जिंग) हैं। कार्बन स्टील के लंबे समय तक 400°C से ऊपर काम करने पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए, क्योंकि इससे वाल्व का जीवनकाल प्रभावित होगा। कम तापमान वाले वाल्वों के लिए, आमतौर पर A3522LCB (कास्टिंग) और A3502LF2 (फोर्जिंग) का उपयोग किया जाता है।
3.3 ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील सामग्री का उपयोग आमतौर पर संक्षारक परिस्थितियों या अति-निम्न तापमान स्थितियों में किया जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कास्टिंग A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 और A351-CF3M हैं; आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली फोर्जिंग A182-F304, A182-F316, A182-F304L और A182-F316L हैं।
3.4 मिश्र धातु इस्पात सामग्री
निम्न-तापमान वाल्वों के लिए, A352-LC3 (कास्टिंग) और A350-LF3 (फोर्जिंग) का सामान्यतः उपयोग किया जाता है।
उच्च तापमान वाल्वों के लिए, आमतौर पर A217-WC6 (कास्टिंग), A182-F11 (फोर्जिंग) और A217-WC9 (कास्टिंग), A182-F22 (फोर्जिंग) का उपयोग किया जाता है। चूँकि WC9 और F22, 2-1/4Cr-1Mo श्रृंखला के हैं, इसलिए इनमें 1-1/4Cr-1/2Mo श्रृंखला के WC6 और F11 की तुलना में अधिक Cr और Mo होता है, इसलिए इनमें उच्च तापमान रेंगन प्रतिरोध बेहतर होता है।
4. ड्राइव मोड
वाल्व संचालन आमतौर पर मैनुअल मोड में होता है। जब वाल्व का नाममात्र दबाव अधिक होता है या नाममात्र आकार बड़ा होता है, तो वाल्व को मैन्युअल रूप से संचालित करना मुश्किल होता है, गियर ट्रांसमिशन और अन्य संचालन विधियों का उपयोग किया जा सकता है। वाल्व ड्राइव मोड का चयन वाल्व के प्रकार, नाममात्र दबाव और नाममात्र आकार के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। तालिका 1 उन स्थितियों को दर्शाती है जिनके तहत विभिन्न वाल्वों के लिए गियर ड्राइव पर विचार किया जाना चाहिए। विभिन्न निर्माताओं के लिए, ये स्थितियाँ थोड़ी भिन्न हो सकती हैं, जिन्हें बातचीत के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है।
5. वाल्व चयन के सिद्धांत
5.1 वाल्व चयन में विचार किए जाने वाले मुख्य पैरामीटर
(1) वितरित द्रव की प्रकृति वाल्व प्रकार और वाल्व संरचना सामग्री के विकल्प को प्रभावित करेगी।
(2) फ़ंक्शन आवश्यकताएँ (विनियमन या कट-ऑफ), जो मुख्य रूप से वाल्व प्रकार की पसंद को प्रभावित करती हैं।
(3) परिचालन स्थितियां (चाहे लगातार), जो वाल्व प्रकार और वाल्व सामग्री के चयन को प्रभावित करेगी।
(4) प्रवाह विशेषताएँ और घर्षण हानि।
(5) वाल्व का नाममात्र आकार (बड़े नाममात्र आकार वाले वाल्व केवल वाल्व प्रकारों की सीमित श्रेणी में ही पाए जा सकते हैं)।
(6) अन्य विशेष आवश्यकताएं, जैसे स्वचालित समापन, दबाव संतुलन, आदि।
5.2 सामग्री का चयन
(1) छोटे व्यास (DN≤40) के लिए आमतौर पर फोर्जिंग का उपयोग किया जाता है, और बड़े व्यास (DN>40) के लिए आमतौर पर कास्टिंग का उपयोग किया जाता है। फोर्जिंग वाल्व बॉडी के अंतिम फ्लैंज के लिए, इंटीग्रल फोर्ज्ड वाल्व बॉडी को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। यदि फ्लैंज को वाल्व बॉडी से वेल्ड किया जाता है, तो वेल्ड पर 100% रेडियोग्राफिक निरीक्षण किया जाना चाहिए।
(2) बट-वेल्डेड और सॉकेट-वेल्डेड कार्बन स्टील वाल्व बॉडी की कार्बन सामग्री 0.25% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और कार्बन समतुल्य 0.45% से अधिक नहीं होना चाहिए
नोट: जब ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील का कार्य तापमान 425°C से अधिक हो जाता है, तो कार्बन सामग्री 0.04% से कम नहीं होनी चाहिए, और गर्मी उपचार की स्थिति 1040°C तीव्र शीतलन (CF8) और 1100°C तीव्र शीतलन (CF8M) से अधिक होनी चाहिए।
(4) जब द्रव संक्षारक होता है और साधारण ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग नहीं किया जा सकता है, तो कुछ विशेष सामग्रियों पर विचार किया जाना चाहिए, जैसे कि 904L, डुप्लेक्स स्टील (जैसे S31803, आदि), मोनेल और हेस्टेलॉय।
5.3 गेट वाल्व का चयन
(1) कठोर एकल गेट का उपयोग आम तौर पर तब किया जाता है जब DN≤50; लोचदार एकल गेट का उपयोग आम तौर पर तब किया जाता है जब DN>50।
(2) क्रायोजेनिक प्रणाली के लचीले एकल गेट वाल्व के लिए, उच्च दबाव की ओर गेट पर एक वेंट छेद खोला जाना चाहिए।
(3) कम रिसाव वाले गेट वाल्व का उपयोग उन कार्य स्थितियों में किया जाना चाहिए जिनमें कम रिसाव की आवश्यकता होती है। कम रिसाव वाले गेट वाल्व की कई प्रकार की संरचनाएँ होती हैं, जिनमें से बेलोज़-प्रकार के गेट वाल्व आमतौर पर रासायनिक संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं।
(4) यद्यपि पेट्रोकेमिकल उत्पादन उपकरणों में गेट वाल्व सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला प्रकार है, फिर भी निम्नलिखित स्थितियों में गेट वाल्व का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए:
1 क्योंकि उद्घाटन की ऊंचाई अधिक है और संचालन के लिए आवश्यक स्थान बड़ा है, यह छोटे संचालन स्थान वाले अवसरों के लिए उपयुक्त नहीं है।
2. उद्घाटन और समापन का समय लंबा है, इसलिए यह तेजी से खोलने और बंद करने के अवसरों के लिए उपयुक्त नहीं है।
3. यह ठोस अवसादन वाले तरल पदार्थों के लिए उपयुक्त नहीं है। क्योंकि सीलिंग सतह घिस जाएगी, इसलिए गेट बंद नहीं होगा।
④ प्रवाह समायोजन के लिए उपयुक्त नहीं है। क्योंकि जब गेट वाल्व आंशिक रूप से खोला जाता है, तो माध्यम गेट के पीछे भंवर धारा उत्पन्न करेगा, जिससे गेट का क्षरण और कंपन होना आसान है, और वाल्व सीट की सीलिंग सतह भी आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाती है।
⑤ वाल्व के बार-बार संचालन से वाल्व सीट की सतह पर अत्यधिक घिसाव होगा, इसलिए यह आमतौर पर केवल अनियमित संचालन के लिए ही उपयुक्त है
5.4 ग्लोब वाल्व का चयन
(1) समान विनिर्देश वाले गेट वाल्व की तुलना में, शट-ऑफ वाल्व की संरचना की लंबाई बड़ी होती है। इसका उपयोग आमतौर पर DN≤250 वाली पाइपलाइनों पर किया जाता है, क्योंकि बड़े व्यास वाले शट-ऑफ वाल्व का प्रसंस्करण और निर्माण अधिक परेशानी भरा होता है, और सीलिंग प्रदर्शन छोटे व्यास वाले शट-ऑफ वाल्व जितना अच्छा नहीं होता है।
(2) शट-ऑफ वाल्व के बड़े द्रव प्रतिरोध के कारण, यह उच्च चिपचिपाहट वाले निलंबित ठोस और द्रव मीडिया के लिए उपयुक्त नहीं है।
(3) सुई वाल्व एक पतले पतले प्लग वाला शट-ऑफ वाल्व होता है, जिसका उपयोग छोटे प्रवाह के बारीक समायोजन के लिए या नमूना वाल्व के रूप में किया जा सकता है। इसका उपयोग आमतौर पर छोटे व्यास के लिए किया जाता है। यदि कैलिबर बड़ा है, तो समायोजन फ़ंक्शन की भी आवश्यकता होती है, और थ्रॉटल वाल्व का उपयोग किया जा सकता है। इस समय, वाल्व क्लैक का आकार परवलय जैसा होता है।
(4) कम रिसाव की आवश्यकता वाली कार्य स्थितियों के लिए, कम रिसाव रोकने वाले वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए। कम रिसाव वाले शट-ऑफ वाल्वों की कई संरचनाएँ होती हैं, जिनमें से बेलो-प्रकार के शट-ऑफ वाल्व आमतौर पर रासायनिक संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं।
बेलोज़ प्रकार के ग्लोब वाल्व, बेलोज़ प्रकार के गेट वाल्वों की तुलना में अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि बेलोज़ प्रकार के ग्लोब वाल्वों में बेलोज़ की लंबाई कम होती है और चक्र जीवन लंबा होता है। हालाँकि, बेलोज़ वाल्व महंगे होते हैं, और बेलोज़ की गुणवत्ता (जैसे सामग्री, चक्र समय, आदि) और वेल्डिंग वाल्व के सेवा जीवन और प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करते हैं, इसलिए इनका चयन करते समय विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।
5.5 चेक वाल्व का चयन
(1) क्षैतिज लिफ्ट चेक वाल्व आमतौर पर DN≤50 वाले अवसरों पर उपयोग किए जाते हैं और इन्हें केवल क्षैतिज पाइपलाइनों पर ही स्थापित किया जा सकता है। ऊर्ध्वाधर लिफ्ट चेक वाल्व आमतौर पर DN≤100 वाले अवसरों पर उपयोग किए जाते हैं और इन्हें ऊर्ध्वाधर पाइपलाइनों पर ही स्थापित किया जा सकता है।
(2) लिफ्ट चेक वाल्व को स्प्रिंग फॉर्म के साथ चुना जा सकता है, और इस समय सीलिंग प्रदर्शन बिना स्प्रिंग के मुकाबले बेहतर है।
(3) स्विंग चेक वाल्व का न्यूनतम व्यास सामान्यतः DN>50 होता है। इसका उपयोग क्षैतिज पाइपों या ऊर्ध्वाधर पाइपों पर किया जा सकता है (द्रव नीचे से ऊपर की ओर होना चाहिए), लेकिन इससे वाटर हैमर का प्रभाव आसानी से पड़ता है। डबल डिस्क चेक वाल्व (डबल डिस्क) प्रायः वेफर प्रकार का होता है, जो सबसे अधिक जगह बचाने वाला चेक वाल्व है, जो पाइपलाइन लेआउट के लिए सुविधाजनक है, और विशेष रूप से बड़े व्यास वाले पाइपों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चूँकि साधारण स्विंग चेक वाल्व (सिंगल डिस्क प्रकार) की डिस्क को 90° तक पूरी तरह से नहीं खोला जा सकता है, इसलिए इसमें एक निश्चित प्रवाह प्रतिरोध होता है, इसलिए जब प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, तो विशेष आवश्यकताओं (डिस्क को पूरी तरह से खोलने की आवश्यकता होती है) या Y प्रकार के लिफ्ट चेक वाल्व का उपयोग किया जाता है।
(4) संभावित वाटर हैमर की स्थिति में, धीमी गति से बंद होने वाले उपकरण और अवमंदन तंत्र वाले चेक वाल्व पर विचार किया जा सकता है। यह वाल्व बफरिंग के लिए पाइपलाइन में माध्यम का उपयोग करता है, और जब चेक वाल्व बंद होता है, तो यह वाटर हैमर को समाप्त या कम कर सकता है, पाइपलाइन की सुरक्षा कर सकता है और पंप को पीछे की ओर बहने से रोक सकता है।
5.6 प्लग वाल्व का चयन
(1) विनिर्माण समस्याओं के कारण, गैर-स्नेहन प्लग वाल्व DN>250 का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
(2) जब यह आवश्यक हो कि वाल्व गुहा में तरल जमा न हो, तो प्लग वाल्व का चयन किया जाना चाहिए।
(3) जब सॉफ्ट-सील बॉल वाल्व की सीलिंग आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है, यदि आंतरिक रिसाव होता है, तो इसके बजाय प्लग वाल्व का उपयोग किया जा सकता है।
(4) कुछ कार्य स्थितियों में, तापमान में बार-बार परिवर्तन होता है, इसलिए साधारण प्लग वाल्व का उपयोग नहीं किया जा सकता। क्योंकि तापमान परिवर्तन वाल्व घटकों और सीलिंग तत्वों के अलग-अलग विस्तार और संकुचन का कारण बनता है, पैकिंग के दीर्घकालिक संकुचन से तापीय चक्रण के दौरान वाल्व स्टेम के साथ रिसाव होगा। इस समय, विशेष प्लग वाल्वों पर विचार करना आवश्यक है, जैसे कि XOMOX की गंभीर सेवा श्रृंखला, जिसका उत्पादन चीन में नहीं किया जा सकता है।
5.7 बॉल वाल्व का चयन
(1) शीर्ष-माउंटेड बॉल वाल्व की मरम्मत ऑनलाइन की जा सकती है। तीन-टुकड़ा बॉल वाल्व आमतौर पर थ्रेडेड और सॉकेट-वेल्डेड कनेक्शन के लिए उपयोग किए जाते हैं।
(2) जब पाइपलाइन में बॉल-थ्रू सिस्टम होता है, तो केवल पूर्ण-बोर बॉल वाल्व का उपयोग किया जा सकता है।
(3) नरम सील का सीलिंग प्रभाव हार्ड सील से बेहतर है, लेकिन इसका उपयोग उच्च तापमान पर नहीं किया जा सकता है (विभिन्न गैर-धात्विक सीलिंग सामग्री का तापमान प्रतिरोध समान नहीं है)।
(4) ऐसे अवसरों पर उपयोग नहीं किया जाएगा जहां वाल्व गुहा में द्रव संचय की अनुमति नहीं है।
5.8 तितली वाल्व का चयन
(1) जब तितली वाल्व के दोनों सिरों को अलग करने की आवश्यकता होती है, तो थ्रेडेड लग या निकला हुआ किनारा तितली वाल्व का चयन किया जाना चाहिए।
(2) केंद्र रेखा तितली वाल्व का न्यूनतम व्यास आम तौर पर DN50 है; सनकी तितली वाल्व का न्यूनतम व्यास आम तौर पर DN80 है।
(3) ट्रिपल सनकी PTFE सीट तितली वाल्व का उपयोग करते समय, यू-आकार की सीट की सिफारिश की जाती है।
5.9 डायाफ्राम वाल्व का चयन
(1) सीधे-थ्रू प्रकार में कम द्रव प्रतिरोध होता है, डायाफ्राम का लंबा उद्घाटन और समापन स्ट्रोक होता है, और डायाफ्राम का सेवा जीवन वियर प्रकार जितना अच्छा नहीं होता है।
(2) वियर प्रकार में बड़े द्रव प्रतिरोध, डायाफ्राम के छोटे उद्घाटन और समापन स्ट्रोक होते हैं, और डायाफ्राम का सेवा जीवन सीधे-थ्रू प्रकार की तुलना में बेहतर होता है।
5.10 वाल्व चयन पर अन्य कारकों का प्रभाव
(1) जब सिस्टम का स्वीकार्य दबाव ड्रॉप छोटा होता है, तो कम द्रव प्रतिरोध वाले वाल्व प्रकार का चयन किया जाना चाहिए, जैसे गेट वाल्व, स्ट्रेट-थ्रू बॉल वाल्व, आदि।
(2) जब त्वरित शट-ऑफ की आवश्यकता हो, तो प्लग वाल्व, बॉल वाल्व और बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए। छोटे व्यास के लिए, बॉल वाल्व को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
(3) अधिकांश ऑन-साइट संचालित वाल्वों में हैंडव्हील होते हैं। यदि संचालन बिंदु से एक निश्चित दूरी है, तो स्प्रोकेट या एक्सटेंशन रॉड का उपयोग किया जा सकता है।
(4) चिपचिपे तरल पदार्थ, स्लरी और ठोस कणों वाले मीडिया के लिए प्लग वाल्व, बॉल वाल्व या बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए।
(5) स्वच्छ प्रणालियों के लिए, प्लग वाल्व, बॉल वाल्व, डायाफ्राम वाल्व और तितली वाल्व आमतौर पर चुने जाते हैं (अतिरिक्त आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है, जैसे पॉलिशिंग आवश्यकताएं, सील आवश्यकताएं, आदि)।
(6) सामान्य परिस्थितियों में, कक्षा 900 से अधिक (सहित) और DN≥50 दाब रेटिंग वाले वाल्व दाब सील बोनट (प्रेशर सील बोनट) का उपयोग करते हैं; कक्षा 600 से कम (सहित) दाब रेटिंग वाले वाल्व बोल्टेड वाल्व कवर (बोल्टेड बोनट) का उपयोग करते हैं। कुछ कार्य स्थितियों में, जहाँ रिसाव की सख्त रोकथाम की आवश्यकता होती है, वेल्डेड बोनट पर विचार किया जा सकता है। कुछ निम्न-दाब और सामान्य-तापमान वाली सार्वजनिक परियोजनाओं में, यूनियन बोनट (यूनियन बोनट) का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इस संरचना का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है।
(7) यदि वाल्व को गर्म या ठंडा रखने की आवश्यकता है, तो वाल्व के इन्सुलेशन परत से बचने के लिए बॉल वाल्व और प्लग वाल्व के हैंडल को वाल्व स्टेम के साथ कनेक्शन पर लंबा किया जाना चाहिए, आमतौर पर 150 मिमी से अधिक नहीं।
(8) जब कैलिबर छोटा होता है, अगर वेल्डिंग और गर्मी उपचार के दौरान वाल्व सीट विकृत हो जाती है, तो अंत में एक लंबे वाल्व शरीर या एक छोटी पाइप के साथ एक वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए।
(9) क्रायोजेनिक प्रणालियों (-46°C से नीचे) के लिए वाल्वों (चेक वाल्वों को छोड़कर) में विस्तारित बोनट नेक संरचना का उपयोग किया जाना चाहिए। वाल्व स्टेम और पैकिंग एवं पैकिंग ग्रंथि को खरोंचने और सील को प्रभावित करने से बचाने के लिए, सतह की कठोरता बढ़ाने के लिए वाल्व स्टेम का उचित सतह उपचार किया जाना चाहिए।
मॉडल का चयन करते समय उपरोक्त कारकों पर विचार करने के अलावा, वाल्व के प्रकार का अंतिम चयन करने के लिए प्रक्रिया आवश्यकताओं, सुरक्षा और आर्थिक कारकों पर भी व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए। और एक वाल्व डेटा शीट लिखना आवश्यक है, सामान्य वाल्व डेटा शीट में निम्नलिखित सामग्री होनी चाहिए:
(1) वाल्व का नाम, नाममात्र दबाव और नाममात्र आकार।
(2) डिजाइन और निरीक्षण मानक।
(3) वाल्व कोड.
(4) वाल्व संरचना, बोनट संरचना और वाल्व अंत कनेक्शन।
(5) वाल्व आवास सामग्री, वाल्व सीट और वाल्व प्लेट सीलिंग सतह सामग्री, वाल्व स्टेम और अन्य आंतरिक भागों सामग्री, पैकिंग, वाल्व कवर गास्केट और फास्टनर सामग्री, आदि।
(6) ड्राइव मोड.
(7) पैकेजिंग और परिवहन आवश्यकताएँ.
(8) आंतरिक और बाह्य संक्षारण-रोधी आवश्यकताएं।
(9) गुणवत्ता आवश्यकताएँ और स्पेयर पार्ट्स आवश्यकताएँ।
(10) मालिक की आवश्यकताएं और अन्य विशेष आवश्यकताएं (जैसे अंकन, आदि)।
6. समापन टिप्पणी
रासायनिक प्रणाली में वाल्व का एक महत्वपूर्ण स्थान है। पाइपलाइन वाल्व का चयन कई पहलुओं पर आधारित होना चाहिए, जैसे कि पाइपलाइन में प्रवाहित होने वाले द्रव की अवस्था (द्रव, वाष्प), ठोस पदार्थ, दबाव, तापमान और संक्षारक गुण। इसके अलावा, संचालन विश्वसनीय और परेशानी मुक्त होना चाहिए, लागत उचित होनी चाहिए और निर्माण चक्र भी एक महत्वपूर्ण विचार होना चाहिए।
अतीत में, इंजीनियरिंग डिज़ाइन में वाल्व सामग्री का चयन करते समय, आमतौर पर केवल आवरण सामग्री पर विचार किया जाता था, और आंतरिक भागों जैसी सामग्रियों के चयन को नज़रअंदाज़ कर दिया जाता था। आंतरिक सामग्रियों के अनुचित चयन से अक्सर वाल्व की आंतरिक सीलिंग, वाल्व स्टेम पैकिंग और वाल्व कवर गैस्केट की विफलता होती है, जिससे सेवा जीवन प्रभावित होता है, जिससे मूल रूप से अपेक्षित उपयोग प्रभाव प्राप्त नहीं होता है और आसानी से दुर्घटनाएँ होती हैं।
वर्तमान स्थिति को देखते हुए, एपीआई वाल्वों में एक एकीकृत पहचान कोड नहीं होता है, और यद्यपि राष्ट्रीय मानक वाल्व में पहचान विधियों का एक सेट होता है, यह आंतरिक भागों और अन्य सामग्रियों, साथ ही अन्य विशेष आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित नहीं कर सकता है। इसलिए, इंजीनियरिंग परियोजना में, वाल्व डेटा शीट संकलित करके आवश्यक वाल्व का विस्तृत विवरण दिया जाना चाहिए। इससे वाल्व चयन, खरीद, स्थापना, कमीशनिंग और स्पेयर पार्ट्स की सुविधा मिलती है, कार्य कुशलता में सुधार होता है और त्रुटियों की संभावना कम होती है।
पोस्ट करने का समय: 13 नवंबर 2021