วาล์วเข็มสแตนเลสทำงานอย่างไร และจะเลือกวาล์วที่เหมาะสมได้อย่างไร

วาล์วเข็มสแตนเลสคืออะไรและทำงานอย่างไร

วาล์วเข็มควบคุมการไหลผ่านรูเจาะขนาดเล็กโดยการเลื่อนหรือหดก้านรูปเข็มเรียวเข้าและออกจากเบาะนั่งที่กลึงอย่างแม่นยำ ในขณะที่วงล้อจักรหรือตัวกระตุ้นหมุน เกลียวของก้านจะขยับเป็นเส้นตรง โดยเปิดหรือปิดช่องว่างระหว่างปลายเข็มและเบาะนั่งด้วยความละเอียดที่ละเอียดมาก การหมุนวงล้อหมุนวาล์วเข็มทั่วไปหนึ่งครั้งจะเปลี่ยนตำแหน่งก้านเพียงเท่านั้น 0.5 ถึง 1.5 มม ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมอัตราการไหลขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำอย่างยิ่ง

ทำไมสแตนเลสจึงเป็นวัสดุที่ถูกเลือกสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

วาล์วเข็มสแตนเลส ครองตลาดสำหรับวาล์วเข็มที่ใช้ในการวัดเครื่องมือ การควบคุมกระบวนการ น้ำมันและก๊าซ สารเคมี เภสัชกรรม และการใช้งานทางทะเล เนื่องจากสแตนเลสให้คุณสมบัติที่ผสมผสานกันซึ่งไม่มีวัสดุวาล์วทั่วไปอื่นใดที่ตรงกัน:

• ความต้านทานการกัดกร่อน: สแตนเลสเกรด 316 (เกรดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับวาล์วแบบเข็ม) ประกอบด้วยโครเมียม 16 ถึง 18%, นิกเกิล 10 ถึง 14% และโมลิบดีนัม 2 ถึง 3% ซึ่งให้ความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อคลอไรด์ กรดอ่อน และสารเคมีในกระบวนการส่วนใหญ่ที่พบในสายเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม
• ความสามารถด้านแรงดัน: ตัววาล์วเข็มสแตนเลสปลอมแปลง 316 จัดอันดับให้ 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (414 บาร์) เป็นมาตรฐานในการให้บริการเครื่องมือวัด เข้าถึงตัวแปรแรงดันสูงได้ 10,000 ถึง 20,000 psi (690 ถึง 1,380 บาร์) สำหรับการทดสอบไฮดรอลิกและแก๊ส
• ช่วงอุณหภูมิ: วาล์วเข็มสแตนเลสทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตั้งแต่อุณหภูมิแช่แข็งไปจนถึง ลบ 196°C (ลบ 321°F) ด้วยวัสดุเบาะนั่งที่เหมาะสมถึง 600°ซ (1,112°F) ในรูปแบบที่นั่งโลหะทั้งหมด
• ความสะอาด: พื้นผิวสเตนเลส 316 ที่เรียบและไม่มีรูพรุน ต้านทานการยึดเกาะของแบคทีเรีย และสามารถฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำได้ ทำให้วาล์วเข็มสแตนเลสเป็นที่ยอมรับภายใต้มาตรฐานสุขอนามัยของ FDA และ 3A ในการผลิตยาและอาหาร
• ความเข้ากันได้กับบริการออกซิเจน: หลังจากขั้นตอนการล้างไขมันและทำความสะอาดที่เหมาะสม วาล์วเข็มสแตนเลสจะได้รับการอนุมัติสำหรับบริการออกซิเจนและก๊าซออกซิไดซ์ โดยห้ามใช้เหล็กกล้าคาร์บอนและทองเหลือง

เกรดสเตนเลสที่ใช้ในวาล์วแบบเข็ม: 304, 316 และ 316ล

วาล์วเข็มสแตนเลสบางอันใช้โลหะผสมชนิดเดียวกัน เกรดส่งผลต่อประสิทธิภาพการกัดกร่อน ความสามารถในการเชื่อม และต้นทุน:

วัสดุบ่าวาล์วแบบเข็มและผลกระทบต่อการซีลและอุณหภูมิ

บ่าวาล์วคือพื้นผิวซีลที่ปลายเข็มสัมผัสเมื่อปิดวาล์ว วัสดุบ่าจะกำหนดคุณภาพการปิดวาล์ว ขีดจำกัดอุณหภูมิ และความเข้ากันได้กับของเหลวในกระบวนการ:

• PTFE (โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน): วัสดุที่นั่งที่พบมากที่สุด ให้การปิดแบบไร้ฟองที่แรงกดที่นั่งต่ำ ทนทานต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยมต่อของเหลวส่วนใหญ่ และช่วงอุณหภูมิที่ ลบ 200°C ถึงบวก 200°C . นุ่มพอที่จะปรับให้เข้ากับความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิวเข็มเล็กๆ น้อยๆ ให้การปิดที่เชื่อถือได้แม้หลังจากการสึกหรอในระดับปานกลาง
• ไนลอน (ใยสังเคราะห์): ต้นทุนต่ำกว่า PTFE คุณสมบัติการปิดผนึกที่ดี แต่จำกัดอุณหภูมิไว้ประมาณ บวก 120°C และไม่เข้ากันกับกรดแก่และตัวทำละลายหลายชนิด พบได้ทั่วไปในวาล์วเข็มไฮดรอลิกและบริการน้ำราคาประหยัด
• โลหะกับโลหะ (สแตนเลสหรือ Stellite บนสแตนเลส): ใช้เมื่ออุณหภูมิสูงเกินขีดจำกัดของ PTFE หรือเมื่อของเหลวในกระบวนการเข้ากันไม่ได้กับที่นั่งโพลีเมอร์ ที่นั่งโลหะต้องใช้แรงในการนั่งที่สูงกว่า และไม่สามารถปิดระบบกันฟองของเบาะนั่งแบบนุ่มที่แรงดันต่ำได้ แต่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือจนถึงระดับสูงสุด 600°C และที่ความดันสูงมากเกิน 10,000 psi ที่นั่งโลหะเคลือบสเตลไลท์ให้ความต้านทานการกัดเซาะและการกัดกร่อนได้ดีกว่าการสัมผัสแบบสเตนเลสบนสเตนเลสแบบเปลือย
• PEEK (โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน): ที่นั่งโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงให้ความทนทานต่อสารเคมีที่เหนือกว่าทางเลือกอื่นของ PTFE และมีความคงตัวของขนาดที่อุณหภูมิสูงถึง 250°ซ และความแข็งแรงทางกลที่ต้านทานการอัดขึ้นรูปที่แรงดันที่นั่งสูง ใช้ในวาล์วเก็บตัวอย่างก๊าซ ระบบโครมาโทกราฟี และเครื่องมือวิเคราะห์แรงดันสูง

ความแตกต่างระหว่างเกจวาล์วและวาล์วเข็มคืออะไร?

A วาล์วเกจ เป็นวาล์วเข็มประเภทเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อและแยกเกจวัดแรงดัน (หรือเครื่องส่งสัญญาณแรงดัน) ออกจากสายการผลิต วาล์วเข็มมาตรฐานคืออุปกรณ์ควบคุมการไหลและปิดการทำงานทั่วไป ความสับสนเกิดขึ้นเนื่องจากเกจวาล์วใช้วาล์วเข็มภายใน แต่จะแตกต่างกันในรูปทรงของร่างกาย การกำหนดค่าพอร์ต และฟังก์ชันที่ต้องการ การทำความเข้าใจความแตกต่างจะช่วยป้องกันทั้งข้อกำหนดที่ต่ำกว่าที่กำหนด (การติดตั้งวาล์วเข็มมาตรฐานที่จำเป็นต้องใช้วาล์วเกจ) และข้อกำหนดที่มากเกินไป (การซื้อวาล์วเกจสำหรับแอปพลิเคชันควบคุมการไหลซึ่งไม่ได้ให้ประโยชน์ใดๆ เลย)

เกจวาล์ว: วัตถุประสงค์ การออกแบบ และคุณสมบัติหลัก

วาล์วเกจทำหน้าที่สามอย่าง: แยกเกจวัดความดันออกจากกระบวนการเพื่อการถอดและเปลี่ยนเกจอย่างปลอดภัย มันมีช่องไล่ลมหรือช่องระบายอากาศเพื่อลดแรงดันด้านเกจก่อนที่จะถอดอุปกรณ์ และทำหน้าที่เป็นช่องสอบเทียบสำหรับเชื่อมต่อมาตรฐานอ้างอิงในระหว่างการตรวจสอบการสอบเทียบ คุณสมบัติมาตรฐานของเกจวาล์วที่ไม่มีอยู่ในวาล์วเข็มทั่วไป:

• การเชื่อมต่อกระบวนการด้านล่าง: เกจวาล์วมีช่องทางเข้ากระบวนการที่ด้านล่างของตัวเครื่อง เชื่อมต่อโดยตรงกับท่อกระบวนการหรือจุดต๊าป เกจหรือตัวส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับพอร์ตด้านบน การจัดเรียงแนวตั้งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการระบายน้ำที่ควบแน่นและการไล่ล้างด้วยตนเองของสายการวัด
• พอร์ตเลือดออก: สกรูไล่ลมหรือวาล์วเข็มเสริมขนาดเล็กบนตัววาล์วเกจช่วยให้ระบายด้านเครื่องมือออกสู่บรรยากาศหรือระบายอย่างปลอดภัยก่อนที่การเชื่อมต่อเกจจะขาด เพื่อป้องกันไม่ให้ช่างเทคนิคสัมผัสกับแรงดันในกระบวนการหรือของเหลวอันตรายเมื่อถอดเกจ
• ตัวเครื่องขนาดกะทัดรัดพร้อมการเชื่อมต่อมาตรฐานเกจ: เกจวาล์วผลิตขึ้นโดยมีการเชื่อมต่อที่ได้มาตรฐานสำหรับการติดตั้งโดยตรงกับเกจวัดแรงดัน ตัวส่งสัญญาณ และบล็อกท่อร่วม — โดยทั่วไป 1/4 นิ้ว NPT ตัวเมีย บนพอร์ตเครื่องมือและ 1/2 นิ้ว NPT ตัวผู้หรือตัวเมีย ในการเชื่อมต่อกระบวนการ
• ฝากระโปรงและก้านแบบรวม: โครงสร้างฝากระโปรงและกลไกก้านในวาล์วเกจได้รับการออกแบบสำหรับการทำงานบ่อยครั้ง (การเปิดและปิดเพื่อแยกเกจระหว่างการบำรุงรักษา) โดยมีการสึกหรอน้อยที่สุด โดยใช้วงล้อหมุนที่เพิ่มขึ้นซึ่งให้การมองเห็นตำแหน่งเปิดหรือปิดที่ชัดเจน

วาล์วหรี่มาตรฐาน: ฟังก์ชั่นควบคุมการไหลทั่วไป

วาล์วเข็มมาตรฐานได้รับการออกแบบมาเป็นหลักสำหรับการควบคุมปริมาณและการควบคุมการไหลของของเหลวและก๊าซในท่อเครื่องมือ อุปกรณ์วิเคราะห์ วงจรไฮดรอลิก และสายการผลิตอย่างแม่นยำ ลำดับความสำคัญในการออกแบบที่สำคัญคือ:

• การปรับการไหลแบบละเอียด: การเคลื่อนที่ของเข็มยาว (หลายรอบจากปิดจนสุดจนถึงเปิดสุด) และเส้นผ่านศูนย์กลางรูเล็ก (โดยทั่วไป รูเจาะ 1 ถึง 6 มม ในขนาดเครื่องมือวัด) ช่วยให้ควบคุมอัตราการไหลขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำอย่างยิ่งซึ่งเป็นไปไม่ได้ด้วยบอลหรือวาล์วประตู
• การติดตั้งแบบอินไลน์: วาล์วเข็มมาตรฐานมีลำตัวตรงหรือเป็นมุมที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งในสายการผลิต โดยมีการเชื่อมต่อปลายที่เหมือนกันทั้งบนพอร์ตทางเข้าและทางออก
• ความไวต่อทิศทางการไหล: วาล์วเข็มหลายตัวระบุทิศทางการไหลที่ต้องการ (ใต้เบาะนั่งหรือเหนือเบาะนั่ง) การไหลใต้เบาะนั่ง (จากด้านล่างปลายเข็ม) ช่วยให้ปิดได้ดีขึ้นที่แรงดันต่ำ และป้องกันการบรรจุจากแรงดันในกระบวนการ ควรใช้การไหลเหนือเบาะนั่ง (จากด้านบนของปลายเข็ม) ในการใช้งานแรงดันสูงบางประเภทเพื่อช่วยปิดเครื่องโดยใช้แรงดันในกระบวนการเพื่อช่วยยึดเข็ม

การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน: วาล์วเกจกับวาล์วเข็ม

วิธีเลือกวาล์วแบบนีดเดิ้ล: กรอบการคัดเลือกที่สมบูรณ์

การเลือกวาล์วเข็มที่ไม่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของวาล์วก่อนเวลาอันควร ระบบรั่วไหล และปัญหาในการควบคุมกระบวนการ วิธีการที่ถูกต้องทำงานผ่านพารามิเตอร์ 6 ตัวตามลำดับ และไม่สามารถข้ามได้โดยไม่เสี่ยงต่อการจับคู่ที่ไม่ตรงกัน

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดของไหลในกระบวนการและคุณสมบัติของมัน

ของเหลวที่สัมผัสกับตัววาล์ว ปลายเข็ม บ่าวาล์ว และบรรจุภัณฑ์จะเป็นตัวกำหนดตัวเลือกวัสดุทุกประเภทในการเลือก:

• เฟสของไหล: ของเหลวนั้นเป็นของเหลว ก๊าซ หรือไอน้ำหรือไม่? การบริการแก๊สต้องใช้วาล์วเพื่อรักษาการหยุดทำงานจากตัวกลางที่มีความหนืดต่ำมาก ซึ่งพบเส้นทางการรั่วไหลที่เล็กที่สุดได้ง่ายกว่าของเหลว บริการ Steam ข้างต้น 180°ซ กำจัดที่นั่ง PTFE และต้องใช้ที่นั่งแบบโลหะต่อโลหะ
• ความเข้ากันได้ทางเคมี: ตรวจสอบว่าวัสดุเปียกทุกชนิด (ตัวเครื่อง เข็ม ที่นั่ง บรรจุภัณฑ์ การบรรจุก้าน ซีล) เข้ากันได้กับของเหลว สำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สเตนเลส 316 เป็นมาตรฐาน สำหรับกรดเข้มข้น ตัวทำละลายคลอรีน หรือของเหลวที่มีฮาโลเจน โปรดดูแผนภูมิความเข้ากันได้ทางเคมี และพิจารณาวัสดุตัวถัง Hastelloy C-276 หรือตัวเครื่องที่บุด้วย PTFE ในกรณีที่รุนแรง
• ความหนืด: ของเหลวที่มีความหนืดสูง (มากกว่า 500 cSt) จะสร้างแรงดันตกคร่อมปากวาล์วขนาดเล็ก และอาจต้องใช้ขนาดปากวาล์วที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้ได้อัตราการไหลที่ต้องการ ของเหลวที่มีความหนืดสูงมากที่สูงกว่า 5,000 cSt อาจไม่ไหลผ่านรูวาล์วเข็มของเครื่องมือวัดมาตรฐาน และต้องใช้วาล์วเกรดกระบวนการที่มีช่องทางการไหลที่ใหญ่กว่า
• เนื้อหาการขัดถู: สารละลาย ของเหลวที่มีทราย และของเหลวที่มีอนุภาคแข็งจะกัดกร่อนปลายเข็มและที่นั่ง สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ให้เลือกวาล์วที่มีหัวเข็มและบ่าหน้าแบบ Stellite ชุบแข็ง ได้รับการจัดอันดับสำหรับบริการที่ทนต่อการกัดกร่อน หรือพิจารณาย้ายวาล์วแบบเข็มไปยังจุดในระบบที่ของเหลวสะอาด

ขั้นตอนที่ 2: ยืนยันข้อกำหนดด้านความดันและอุณหภูมิ

ระดับความดันและอุณหภูมิต้องเกินสภาวะการทำงานสูงสุดโดยมีค่าความปลอดภัยเพียงพอ กฎสำคัญ: ทั้งแรงดันใช้งานสูงสุดและอุณหภูมิใช้งานสูงสุดต้องอยู่ภายในพิกัดพร้อมกันของวาล์ว เนื่องจากโดยทั่วไปพิกัดแรงดันมักจะลดอุณหภูมิลงสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น:

• จัดอันดับวาล์วเข็ม 6,000 psi ที่ 38°C (100°F) อาจจะเสื่อมไป 4,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ที่ 200°C . ตรวจสอบกราฟความดัน-อุณหภูมิ (P-T) ของผู้ผลิตที่อุณหภูมิการทำงานจริงเสมอ
• สำหรับการใช้งานการทดสอบไฮดรอลิกและแรงดันกับน้ำหรือน้ำมันที่อุณหภูมิแวดล้อม ต้องใช้วาล์วเข็มแรงดันสูง 10,000 psi (690 บาร์) เป็นที่ต้องการโดยทั่วไปและมีจำหน่ายในสแตนเลส 316
• สำหรับบริการไครโอเจนิกส์ (ไนโตรเจนเหลว, LNG, ออกซิเจนเหลว) ให้ตรวจสอบว่าทั้งตัวถังและวัสดุก้านบันทึกความทนทานต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิการทำงานต่ำสุด สเตนเลสออสเทนนิติก (304 และ 316) ยังคงความเหนียวเพียงพอ ลบ 196°C ; วาล์วเหล็กคาร์บอนไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับบริการแช่แข็ง

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดค่าสัมประสิทธิ์การไหลที่ต้องการ (Cv)

ค่าสัมประสิทธิ์การไหล Cv (หรือ Kv ในหน่วยเมตริก) จะกำหนดปริมาณการไหลที่ไหลผ่านวาล์วที่เปิดเต็มที่ที่ความดันตกคร่อมที่กำหนดไว้ สำหรับวาล์วเข็มที่ใช้ในการควบคุมปริมาณ Cv ที่ต้องการจะคำนวณจากอัตราการไหลและข้อกำหนดการลดแรงดัน:

สำหรับของเหลว: Cv = Q × √(SG / ΔP)

โดยที่ Q มีหน่วยเป็นแกลลอนสหรัฐฯ ต่อนาที SG คือความถ่วงจำเพาะของของไหลสัมพันธ์กับน้ำ และ ΔP คือความดันลดลงในหน่วย psi เพื่อให้อัตราการไหลที่ควบคุมลดลงในส่วนตรงกลางที่ละเอียดอ่อนของการเคลื่อนที่ของวาล์วแบบนีดเดิล (ไม่ใช่ที่ปลายสุดของเข็มซึ่งความละเอียดในการควบคุมไม่ดี) ให้เลือกวาล์วที่มี Cv สูงสุดประมาณ 3 ถึง 5 เท่าของ Cv ที่ต้องการที่การไหลปกติ . โดยจะวางจุดปฏิบัติงานไว้ที่ประมาณ 20 ถึง 30% ของการเปิดเต็มที่ ซึ่งการควบคุมวาล์วเข็มจะดีที่สุด วาล์วแบบเข็มมีค่า Cv ต่ำมากตามการออกแบบ: โดยทั่วไป วาล์วเข็มวัดขนาด 1/4 นิ้ว NPT มี Cv สูงสุดประมาณ 0.3 ถึง 0.8 ทำให้เหมาะสำหรับการควบคุมการไหลต่ำที่แม่นยำมากกว่าการควบคุมปริมาณมาก

ขั้นตอนที่ 4: เลือก สิ้นสุดการเชื่อมต่อ

วาล์วเข็มมีให้เลือกใช้กับการเชื่อมต่อปลายหลายประเภท และตัวเลือกจะต้องตรงกับทั้งท่อหรือท่อที่อยู่ติดกัน และระดับแรงดัน:

• เกลียว NPT (เรียวเกลียวท่อแห่งชาติ): การเชื่อมต่อที่พบบ่อยที่สุดสำหรับวาล์วเข็มเครื่องมือวัดในอเมริกาเหนือ ขนาดตั้งแต่ 1/8 นิ้วถึง 1 นิ้ว NPT . ต้องใช้เทป PTFE หรือน้ำยาซีลท่อบนเกลียว ความสามารถในการรับแรงดันสูงสุดถึง 6,000 psi สำหรับการเชื่อมต่อ NPT ขนาดเล็กในตัววาล์วสแตนเลส
• ข้อต่อสวมอัด (ชนิด Swagelok หรือ Parker A-Lok): สำหรับการเชื่อมต่อท่อเครื่องมือที่เป็นสเตนเลสหรือวัสดุท่ออื่นๆ ปลอกสวมแบบสวมอัดกัดเข้ากับท่อ OD ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่ปราศจากการรั่วซึมโดยไม่ต้องเกลียว ได้รับการจัดอันดับให้เป็น 3,000 ถึง 10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ขึ้นอยู่กับขนาดท่อและวัสดุ มาตรฐานเครื่องมือวิเคราะห์ ไลน์แก๊สโครมาโทกราฟี และอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
• รอยเชื่อม (SW): ตัววาล์วเลื่อนไปเหนือปลายท่อและข้อต่อมีการเชื่อมแบบฟิเลต์ จำเป็นสำหรับท่อกระบวนการอุณหภูมิสูงที่มีแรงดันสูงซึ่งห้ามไม่ให้มีการเชื่อมต่อแบบเกลียวด้วยรหัส ท่อกระบวนการ ASME B31.3 มักใช้วาล์วเข็มเชื่อมซ็อกเก็ตในบริการระดับแรงดันคลาส 1500 และคลาส 2500
• การเชื่อมแบบชน (BW): ตัววาล์วมีปลายท่อธรรมดาที่เชื่อมเข้ากับท่อ ใช้สำหรับท่อที่มีแรงดันสูงสุดและอุณหภูมิสูงสุดซึ่งไม่สามารถยอมรับข้อต่อทางกลได้ ทั่วไปในการติดตั้งวาล์วรูทเครื่องมือของโรงไฟฟ้า
• BSPP หรือเธรดเมตริก: มาตรฐานในตลาดยุโรปและเอเชียแปซิฟิก BSPP (ท่อขนานมาตรฐานอังกฤษ) เป็นเกลียวคู่ขนานที่ผนึกบนใบหน้าหรือแหวนรองแบบยึดติด แทนที่จะผนึกบนเกลียวเทเปอร์ ทำให้สามารถเชื่อมต่อแบบป้องกันการรั่วซึมได้โดยไม่ต้องใช้น้ำยาผนึก เมื่อใช้กับแหวนรองปิดผนึกที่เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 5: เลือกประเภทการบรรจุที่ถูกต้อง

การบรรจุก้านปิดผนึกช่องว่างวงแหวนระหว่างก้านหมุนและฝากระโปรงตัววาล์ว ป้องกันไม่ให้ของเหลวในกระบวนการรั่วไหลสู่บรรยากาศตามก้าน การเลือกการบรรจุส่งผลต่อช่วงอุณหภูมิในการทำงาน ความเข้ากันได้ทางเคมี และแรงเสียดทานของการบรรจุ (ซึ่งกำหนดแรงบิดของพวงมาลัยบังคับที่จำเป็นในการใช้งานวาล์ว):

• บรรจุไฟเบอร์: มาตรฐานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ช่วงอุณหภูมิ ลบ 200°C ถึงบวก 200°C . ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม มีแรงเสียดทานต่ำ (ใช้งานง่าย) แต่จะคืบคลานเมื่อเวลาผ่านไปที่อุณหภูมิสูง โดยต้องขันน็อตบรรจุให้แน่นใหม่เป็นระยะ
• Grafoil (กราไฟท์แบบยืดหยุ่น) การบรรจุ: ใช้สำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 200°C และสำหรับไอน้ำ ของเหลวถ่ายเทความร้อน และการใช้งานที่ PTFE จะไม่เหมาะสม พิกัดอุณหภูมิสูงสุดถึง 550°ซ ในบริการที่ไม่ออกซิไดซ์ แรงเสียดทานสูงกว่า PTFE ต้องใช้แรงมากขึ้นในการใช้งานพวงมาลัยวาล์ว
• ซีลสูบลมโลหะ: เครื่องสูบลมโลหะที่เชื่อมเข้ามาแทนที่บรรจุภัณฑ์แบบเดิมทั้งหมด ทำให้มีก้านที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาซึ่งไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก กำหนดโดยข้อบังคับ EPA Method 21 สำหรับบริการสารประกอบอินทรีย์ที่มีความผันผวนสูง (VOC) วาล์วเข็มที่ปิดผนึกด้วยเครื่องสูบลมมีราคาแพงกว่ามาก แต่กำจัดการรั่วไหลของบรรจุภัณฑ์เนื่องจากโหมดความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบประเภทตัวถังและข้อกำหนดการบริการพิเศษ

นอกเหนือจากพารามิเตอร์หลักแล้ว ต้องยืนยันข้อกำหนดเฉพาะการใช้งานหลายประการ:

• มุมกับลำตัวตรง: วาล์วเข็มมุมมีเส้นทางการไหล 90 องศาผ่านตัวเครื่อง และเป็นที่ต้องการในกรณีที่ท่อของกระบวนการเข้าใกล้วาล์วจากทิศทางเดียวและออกจากแนวตั้งฉาก (กำจัดข้อศอกของท่อหนึ่งอัน) โครงสร้างที่ทะลุผ่านจะช่วยลดแรงดันตกคร่อมและเป็นมาตรฐานสำหรับบริการควบคุมปริมาณแบบอินไลน์
• ก้านที่เพิ่มขึ้นและก้านที่ไม่เพิ่มขึ้น: ก้านที่เพิ่มขึ้นจะเคลื่อนขึ้นด้านบนเมื่อวาล์วเปิด ทำให้มองเห็นตำแหน่งที่มองเห็นได้ชัดเจน และป้องกันการสึกหรอของเกลียวของก้านจากการหมุนภายใต้ภาระการบรรจุ ก้านที่ไม่ยกจะหมุนเข้าที่ ซึ่งเป็นวิธีที่ต้องการเมื่อพื้นที่ส่วนหัวมีจำกัด
• พวงมาลัยแบบล็อคได้: ในการใช้งานที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัย ซึ่งตำแหน่งวาล์วต้องได้รับการรักษาความปลอดภัยจากการปรับโดยไม่ได้รับอนุญาต การล็อคล้อมือหรือข้อกำหนดซีลสายไฟจะป้องกันการงัดแงะโดยไม่ต้องใช้กุญแจหรือทำให้ซีลสายไฟเสียหาย
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดของ NACE MR0175 / ISO 15156: การใช้งานน้ำมันและก๊าซในบริการที่มีรสเปรี้ยว (สภาพแวดล้อมที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์) ต้องใช้วัสดุที่ต้านทานการแตกร้าวจากความเครียดของซัลไฟด์ วาล์วเข็มสแตนเลสที่ตรงตามมาตรฐาน NACE ใช้เคมีควบคุมและความแข็งของส่วนประกอบที่เปียกทั้งหมดเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน ตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดของ NACE อย่างชัดเจนเมื่อซื้อวาล์วสำหรับบริการที่มีฤทธิ์เปรี้ยว

วิธีหยุดวาล์วเข็มไม่ให้รั่ว: วินิจฉัยและแก้ไขการรั่วไหลทุกประเภท

วาล์วเข็มที่รั่วไหลล้มเหลวในหนึ่งในสามตำแหน่ง: ผ่านก้าน (รอยรั่วของบรรจุภัณฑ์ภายนอก) ผ่านเบาะนั่ง (รอยรั่วภายในหรือด้านกระบวนการผ่านเข็มที่ปิด) หรือผ่านการเชื่อมต่อของร่างกาย (รอยรั่วของเกลียวหรือข้อต่อ) แต่ละประเภทมีวิธีการวินิจฉัยและการซ่อมแซมที่แตกต่างกัน และทำให้สับสนเสียเวลาและความเสี่ยงที่จะทำให้การรั่วไหลแย่ลง

การรั่วไหลประเภทที่ 1: การรั่วไหลของการบรรจุลำต้น (การปล่อยผู้ลี้ภัยภายนอก)

รอยรั่วของก้านวาล์วจะปรากฏเป็นของเหลวไหลซึมหรือมีหมอกรอบๆ ก้านวาล์วตรงจุดที่ไหลออกจากฝากระโปรง เหนือพวงมาลัยมือโดยตรง นี่คือการรั่วของวาล์วเข็มที่พบบ่อยที่สุดในการให้บริการภาคสนาม และในกรณีส่วนใหญ่สามารถหยุดได้โดยไม่ต้องถอดวาล์วออกจากการบริการ

สาเหตุ:

• บรรจุภัณฑ์ PTFE มีการไหลเย็น (พุ่ง) เมื่อเวลาผ่านไปภายใต้การบีบอัดและการหมุนเวียนของอุณหภูมิ ช่วยลดความเครียดจากการสัมผัสบนก้าน
• การบรรจุลดลงเนื่องจากการโจมตีทางเคมีจากของไหลในกระบวนการ
• ไม่เคยขันน็อตบรรจุให้แน่นตามข้อกำหนดที่ถูกต้องระหว่างการติดตั้งครั้งแรก
• ก้านวาล์วได้พัฒนาร่องสึกหรอในบริเวณที่สัมผัสกับบรรจุภัณฑ์ ทำให้เกิดเส้นทางการรั่วไหลแม้ว่าตัวบรรจุภัณฑ์จะอยู่ในสภาพสมบูรณ์ก็ตาม

วิธีหยุดการรั่วไหลของการบรรจุก้าน:

1. ความพยายามครั้งแรก: ขันน็อตบรรจุภัณฑ์ให้แน่น วาล์วเข็มส่วนใหญ่มีน็อตบรรจุ (หรือที่เรียกว่าต่อมน็อต) ที่บีบอัดบรรจุภัณฑ์กับก้าน ใช้ประแจปลายเปิดที่เหมาะสม ขันน็อตบรรจุให้แน่น การหมุนหนึ่งในสี่ (90 องศา) ตามเข็มนาฬิกาขณะวาล์วทำงานภายใต้แรงดันใช้งานปกติ ตรวจสอบรอยรั่วหลังจากการเพิ่มขึ้นแต่ละครั้ง อย่าเกิน หมุนเต็มหนึ่งครั้ง (360 องศา) การขันให้แน่นโดยรวมโดยไม่ต้องตรวจสอบแรงบิดในการทำงานของวาล์ว เนื่องจากการขันแน่นเกินไปทำให้วงล้อหมุนยากและทำให้ก้านสึกหรอเร็วขึ้น
2. หากการขันแน่นสามารถหยุดการรั่วไหลได้: บันทึกจำนวนรอบน็อตบรรจุที่ใช้ หากจำเป็นต้องหมุนเต็มมากกว่าหนึ่งครั้งเพื่อหยุดการรั่วไหล บรรจุภัณฑ์จะถูกบีบอัดอย่างมากและจะต้องเปลี่ยนใหม่ในอนาคตอันใกล้นี้ กำหนดเวลาการเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์ในโอกาสการบำรุงรักษาครั้งถัดไป
3. หากการขันแน่นไม่ช่วยหยุดการรั่วไหลหรือวาล์วแข็งเกินไปที่จะทำงาน: จะต้องเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์ สิ่งนี้จำเป็นต้องลดแรงดันวาล์ว แยกวาล์วออกจากแรงดันต้นน้ำและปลายน้ำ และถอดน็อตบรรจุและบรรจุภัณฑ์เก่าออกโดยใช้อุปกรณ์หยิบหรือเครื่องสกัด ติดตั้งบรรจุภัณฑ์ใหม่ที่มีประเภทและขนาดเดียวกันตามที่ผู้ผลิตวาล์วระบุไว้ หล่อลื่นก้านเบา ๆ ด้วยน้ำมันหล่อลื่นที่แนะนำของผู้ผลิตวาล์ว (ซึ่งมักจะเป็นจาระบี PTFE) ประกอบกลับเข้าไปใหม่ และขันน็อตบรรจุใหม่ให้แน่นตามแรงบิดที่ระบุของผู้ผลิต
4. หากก้านมีรอยบากหรือเป็นร่อง: ต้องเปลี่ยนก้านใหม่พร้อมกับบรรจุภัณฑ์ เนื่องจากพื้นผิวของก้านที่เสียหายจะทำให้บรรจุภัณฑ์ใหม่รั่วไหลทันที ในกรณีที่รุนแรงของการกัดกร่อนหรือรอยขีดของก้าน อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนตัววาล์วทั้งหมด

การรั่วไหลประเภท 2: ที่นั่งรั่ว (ไหลผ่านวาล์วปิด)

การรั่วของเบาะนั่งทำให้การไหลไหลผ่านวาล์วได้แม้ว่าจะปิดวงล้อจักรจนแน่นแล้วก็ตาม ตรวจพบโดยการสังเกตการไหลที่ด้านดาวน์สตรีมของวาล์วที่ปิด หรือโดยการวัดการเพิ่มขึ้นของแรงดันดาวน์สตรีมในระบบปิด ที่นั่งรั่วซึมเข้าไป วาล์วเข็มสแตนเลส มีสาเหตุหลักสามประการ:

• การกัดเซาะหรือความเสียหายของที่นั่ง: ที่นั่ง PTFE หรือไนลอนแบบนุ่มถูกกัดกร่อนโดยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การเกิดโพรงอากาศ หรือการปิดซ้ำกับที่นั่งที่ปนเปื้อน แม้แต่การให้คะแนนด้วยกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวเบาะนั่งก็ทำให้เกิดเส้นทางการรั่วไหลที่เลี่ยงเส้นสัมผัสระหว่างเข็มถึงเบาะนั่ง
• ความเสียหายที่ปลายเข็ม: ปลายเข็มสแตนเลสชุบแข็งนั้นบิ่น สึกกร่อน หรือเปลี่ยนรูปพลาสติกจากการปิดมากเกินไป (กระแทกวาล์วปิดด้วยความเร็วสูงหรือใช้แรงบิดในการปิดมากเกินไป) ปลายเข็มที่เสียหายไม่สามารถสร้างแนวการซีลได้ 360 องศากับเบาะนั่ง
• วัสดุแปลกปลอมบนเบาะนั่ง: อนุภาคที่ติดอยู่ระหว่างเข็มและเบาะระหว่างการปิดทำให้ไม่สามารถนั่งเต็มได้ ซึ่งมักเกิดขึ้นชั่วคราวและแก้ไขได้ด้วยการหมุนเวียนวาล์วที่เปิดเป็นเวลาสั้นๆ เพื่อชะล้างอนุภาค จากนั้นจึงปิดใหม่อย่างระมัดระวัง

วิธีหยุดการรั่วไหลของเบาะนั่ง:

1. ล้างที่นั่ง: เปิดวาล์วจนสุดในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อไล่อนุภาคใดๆ ออกจากบริเวณที่นั่ง จากนั้นปิดใหม่อย่างช้าๆ โดยใช้แรงกดที่สม่ำเสมอเท่านั้น อย่าใช้ประแจบนวงล้อจักรเพื่อบังคับวาล์วให้ปิด เนื่องจากจะทำให้เบาะนั่งแบบนิ่มเสียหายอย่างถาวร
2. เปลี่ยนที่นั่ง: วาล์วเข็มส่วนใหญ่ที่มีที่นั่ง PTFE แบบถอดเปลี่ยนได้สามารถกลับเข้าไปใหม่ได้โดยการลดแรงดันวาล์ว ถอดก้านและชุดเข็มออก ดึงที่สอดเบาะเก่าออก และกดลงในเบาะใหม่ ชุดเปลี่ยนเบาะนั่งของผู้ผลิตประกอบด้วยขนาดเบาะนั่งและคำแนะนำที่ถูกต้อง หลังจากเปลี่ยนเบาะนั่งแล้ว ให้ปิดวาล์วด้วยมือจนกระทั่งสัมผัสได้ถึงความต้านทาน และตรวจสอบการปิดแบบแน่นหนาด้วยการทดสอบการรั่ว
3. เปลี่ยนวาล์ว: หากความเรียวของบ่าวาล์วหรือปลายเข็มเสียหาย (สึกกร่อน เป็นหลุม หรือบิ่นในวาล์วบ่าวาล์วโลหะ) สามารถกลับที่นั่งใหม่ได้โดยการขัดเข็มและบ่าวาล์วด้วยสารบดวาล์วสำหรับวาล์วที่ฝังโลหะ อย่างไรก็ตาม สำหรับวาล์วเข็มที่ติดตั้งแบบนิ่ม โดยทั่วไปบ่าตัวถังที่เสียหายจะต้องเปลี่ยนวาล์วทั้งหมด เนื่องจากการปรับเฉือนใหม่ของส่วนเทเปอร์ของเบาะนั่งในภาคสนามอย่างแม่นยำนั้นไม่สามารถทำได้

การรั่วไหลประเภท 3: การเชื่อมต่อรั่ว (เกลียวหรือข้อต่อรั่ว)

การเชื่อมต่อรั่วจะปรากฏขึ้นที่ทางแยกระหว่างตัววาล์วกับข้อต่อท่อหรือข้อต่อท่อที่อยู่ติดกัน ไม่ใช่ที่ก้านหรือผ่านบ่า นี่คือข้อต่อที่รั่ว ไม่ใช่วาล์วที่รั่ว สาเหตุและการเยียวยา:

• ด้าย NPT รั่ว: สารกันรั่วบนเกลียวไม่เพียงพอ การเชื่อมต่อแบบครอสเธรด หรือการยึดเกลียวไม่เพียงพอ (เกลียวที่เกี่ยวน้อยกว่าสี่ถึงห้าเกลียวใน NPT) วิธีแก้ไข: ลดแรงดัน ถอดออก ติดเทป PTFE ใหม่ (ห่อขั้นต่ำ 3 ถึง 4 รอบในทิศทางของการหมุนเกลียว) หรือใช้น้ำยาซีลเกลียวท่อ และเชื่อมต่อใหม่ด้วยแรงบิดที่ถูกต้อง ควรขันเกลียวตัวผู้ NPT ขนาด 1/4 นิ้วให้แน่น 12 ถึง 15 Nm (9 ถึง 11 ft-lb) หลังจากขันแน่นด้วยมือ โดยทั่วไปแล้ว 2 ถึง 3 รอบผ่านการขันแน่นด้วยมือ
• การรั่วไหลของข้อต่อการบีบอัด: ปลอกโลหะไม่ได้ถูกพันจนสุดในการติดตั้งครั้งแรก หรือไม่ได้สอดท่อเข้ากับตัวหยุดตัววาล์วจนสุดก่อนที่จะขันให้แน่น วิธีแก้ไขสำหรับการติดตั้งใหม่: ทำข้อต่อใหม่โดยขันน็อตให้แน่นอีก ผ่านไปหนึ่งในสี่ของจุดต้านทานที่มั่นคง . สำหรับการเชื่อมต่อที่ทำไว้ก่อนหน้านี้และขันใหม่ ให้เปลี่ยนปลอกโลหะและทำซ้ำขั้นตอนการติดตั้งโดยตัดท่อใหม่ให้ตรงและเข้าที่แล้วก่อนที่จะขันให้แน่น
• รอยเชื่อมรั่ว: รูเข็มหรือรอยแตกในรอยเชื่อมเนื้อที่จุดเชื่อมต่อแบบซ็อคเก็ตบ่งชี้ว่ารอยเชื่อมไม่เพียงพอหรือมีความพรุนของรอยเชื่อม ซึ่งต้องมีการเชื่อมใหม่หลังจากการเจียรบริเวณที่ชำรุดออก และเป็นงานสำหรับช่างเชื่อมที่ได้รับการรับรองตาม ASME B31.3 หรือข้อกำหนดรหัสท่อที่เกี่ยวข้อง

แนวทางปฏิบัติเชิงป้องกันที่ช่วยขจัดการรั่วไหลของวาล์วเข็มส่วนใหญ่ก่อนที่จะสตาร์ท

• ห้ามใช้ประแจบนวงล้อจักรเพื่อบังคับวาล์วให้ปิด วาล์วเข็มได้รับการออกแบบให้ปิดด้วยแรงกดมือเท่านั้น การขันประแจจะบีบอัดเบาะนั่งแบบนุ่มและให้คะแนนปลายเข็ม รับประกันว่าเบาะจะรั่วภายในระยะเวลาการใช้งานอันสั้น
• ถอยกลับหนึ่งในสี่หลังจากปิดสนิท ในการออกแบบบางอย่าง สิ่งนี้จะช่วยลดภาระของก้านที่มากเกินไป และป้องกันไม่ให้เบาะนั่งแบบนุ่มไหลเย็นภายใต้แรงอัดที่ยืดเยื้อ ทำให้เปิดวาล์วอีกครั้งได้ง่ายขึ้นและยืดอายุของเบาะนั่ง
• ติดตั้งวาล์วให้มีทิศทางการไหลที่ถูกต้อง การใช้งานวาล์วเข็มที่ไวต่อทิศทางการไหลไปข้างหลัง (ไหลเหนือเบาะนั่งเมื่อการออกแบบต้องมีการไหลใต้เบาะนั่ง) อาจทำให้การบรรจุได้รับแรงดันโดยตรง ซึ่งเร่งการรั่วซึมของการบรรจุ ตรวจสอบเครื่องหมายลูกศรการไหลของผู้ผลิตบนตัวเครื่อง
• ห้ามใช้วาล์วเข็มในการเปิด-ปิดที่ความถี่สูง วาล์วเข็มได้รับการออกแบบสำหรับการปรับหรือควบคุมปริมาณไม่บ่อยนัก ไม่ใช่เนื่องจากวาล์วแยกหมุนเวียนหลายครั้งต่อวัน การทำงานบ่อยครั้งจะทำให้เบาะนั่งและบรรจุภัณฑ์สึกหรอเร็วขึ้น สำหรับบริการเปิด-ปิดรอบสูง ให้ใช้บอลวาล์วและติดตั้งวาล์วเข็มเฉพาะสำหรับการตัดการไหลขั้นสุดท้ายเท่านั้น
• ขันน็อตบรรจุภัณฑ์ให้แน่นตามข้อกำหนดระหว่างการติดตั้ง สัดส่วนที่มีนัยสำคัญของการรั่วไหลของบรรจุภัณฑ์เกิดขึ้นเนื่องจากการบรรจุภัณฑ์ไม่ได้รับการขันให้แน่นเพียงพอในขั้นตอนการติดตั้งเริ่มต้น หลังจากติดตั้งวาล์วเข็มใหม่ ให้ขันน็อตบรรจุภัณฑ์ให้แน่นตามแรงบิดที่ระบุของผู้ผลิต จากนั้นตรวจสอบอีกครั้งหลังจากรอบแรงดันการทำงานรอบแรก เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนระหว่างการเพิ่มแรงดันเริ่มต้นทำให้เกิดการบีบอัดการบีบอัดครั้งแรกซึ่งอาจต้องเพิ่มความแน่นเพิ่มเติมเล็กน้อย

การใช้งานวาล์วเข็มสแตนเลสตามประเภทอุตสาหกรรมและบริการ

การทำความเข้าใจตำแหน่งและสาเหตุที่ระบุวาล์วเข็มสแตนเลสในอุตสาหกรรมต่างๆ ช่วยให้ทั้งผู้ซื้อและวิศวกรตัดสินใจเลือกได้อย่างมั่นใจมากขึ้น และรับรู้เมื่อใดวาล์วเข็มเป็นและไม่ใช่เทคโนโลยีที่เหมาะสม

น้ำมันและก๊าซ: การใช้งานหลุมผลิต เครื่องมือ และระบบตัวอย่าง

อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเป็นตลาดเดียวที่ใหญ่ที่สุดสำหรับวาล์วเข็มสแตนเลส การใช้งานได้แก่:

• วาล์วรากเครื่องมือ: วาล์วแยกแรกระหว่างท่อกระบวนการและจุดกรีดเครื่องมือ วาล์วเหล่านี้จะต้องแยกได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้ความดันและอุณหภูมิของกระบวนการทั้งหมด ในขณะที่ช่างเทคนิคคนหนึ่งสามารถใช้งานในระหว่างการบำรุงรักษาเครื่องมือตามปกติ วาล์วเข็มสแตนเลส 316 พร้อมช่องเชื่อมหรือการเชื่อมต่อ NPT เป็นวาล์วมาตรฐานสำหรับแรงดันสูงสุด คลาส 1500 (2,575 psi ที่ 38°C) .
• แผงปรับสภาพตัวอย่าง: กระแสตัวอย่างก๊าซและของเหลวจากสายการผลิตจะได้รับการปรับสภาพ (กรอง ลดแรงดัน ควบคุมอุณหภูมิ) ผ่านแผงที่มีวาล์วเข็มหลายตัวสำหรับการปรับการไหล การแยกบล็อกและการแยกเลือดออก และการเชื่อมต่อไล่อากาศ วาล์วเข็มต้องจัดการกับของเหลวตัวอย่างได้หลากหลาย รวมถึงไฮโดรคาร์บอน ก๊าซที่มี H₂S และคอนเดนเสทที่มีรสเปรี้ยว
• การวัดการเชื่อมต่อการสอบเทียบลื่นไถล: วาล์วแบบเข็มให้การควบคุมการไหลที่แม่นยำสำหรับการฉีดของเหลวเพื่อการสอบเทียบเข้าไปในรางไถลของการสูบจ่ายทางการเงิน ความแม่นยำเชิงปริมาตร ±0.1% จำเป็นสำหรับการถ่ายโอนการดูแลไฮโดรคาร์บอน

เคมีและเภสัชกรรม: การจ่ายสารที่แม่นยำและข้อกำหนดด้านสุขอนามัย

• การให้ยาตัวเร่งปฏิกิริยา: การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาของเหลวหรือก๊าซลงในเครื่องปฏิกรณ์อย่างแม่นยำโดยมีอัตราการไหลที่ต่ำมากซึ่งควบคุมได้นั้น ต้องใช้วาล์วแบบเข็มที่สามารถรักษาตำแหน่งปีกผีเสื้อให้คงที่ได้เป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ สเตนเลส 316L พร้อมที่นั่ง PEEK จัดการกับกระแสตัวเร่งปฏิกิริยาส่วนใหญ่ รวมถึงสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกและสารละลายตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด
• การเติมสื่อปฏิกรณ์ชีวภาพ: เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพทางเภสัชกรรมจำเป็นต้องเติมสารอาหาร สารเคมีปรับ pH และสารป้องกันฟองผ่านการฆ่าเชื้อผ่านวาล์วแบบเข็มที่สามารถฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำแบบแทนที่ได้ (SIP) โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน สแตนเลส 316L ที่มีพื้นผิวภายในขัดด้วยไฟฟ้าและบรรจุ PTFE เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับวาล์วเข็มกระบวนการทางชีวภาพ
• อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและวิเคราะห์: ระบบ HPLC (โครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง), โครมาโตกราฟีแก๊ส และแมสสเปกโตรมิเตอร์ใช้วาล์วเข็มสแตนเลสขนาดเล็กพร้อมข้อต่อท่ออัดเพื่อควบคุมเฟสเคลื่อนที่และการไหลของก๊าซตัวพาที่อัตราการไหลจาก 0.01 ถึง 10 มล. ต่อนาที .

การผลิตไฟฟ้าและ HVAC: การใช้งานไอน้ำและอุณหภูมิสูง

• การจ่ายสารเคมีในหม้อไอน้ำ: สารยับยั้งการกัดกร่อน สารกำจัดออกซิเจน และสารเคมีขจัดตะกรันจะถูกฉีดเข้าไปในระบบน้ำป้อนของหม้อไอน้ำผ่านวาล์วเข็มสแตนเลสที่จะควบคุมอัตราการไหลของสารเคมีขนาดเล็กเทียบกับแรงดันของระบบหม้อไอน้ำของ 10 ถึง 150 บาร์ .
• บายพาสกับดักไอน้ำ: วาล์วเข็มที่ติดตั้งเป็นทางบายพาสรอบๆ กับดักไอน้ำช่วยให้สามารถระบายน้ำและระบายวงจรกับดักไอน้ำได้ด้วยตนเองในระหว่างการทดสอบการใช้งานและการบำรุงรักษา โดยไม่ต้องถอดกับดักออกจากการใช้งาน
• การบำบัดน้ำหล่อเย็น: ระบบน้ำเย็นและน้ำคอนเดนเซอร์ HVAC ใช้วาล์วเข็มสแตนเลสในแผงจ่ายสารเคมีบำบัดสำหรับไบโอไซด์ สารยับยั้งตะกรัน และการฉีดสารยับยั้งการกัดกร่อนเข้าสู่ระบบวงปิด

ตารางการบำรุงรักษาวาล์วเข็มสแตนเลสและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

วาล์วเข็มสแตนเลสในเครื่องมือวัดที่สำคัญและบริการควบคุมกระบวนการจำเป็นต้องมีโปรแกรมการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปราศจากการรั่วไหลอย่างต่อเนื่องและประสิทธิภาพการปิดที่เชื่อถือได้ กำหนดการต่อไปนี้แสดงถึงแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับวาล์วในการบริการกระบวนการต่อเนื่อง

การตรวจสอบตามปกติ: รายเดือนหรือระหว่างรอบกระบวนการปกติ

• ตรวจสอบพื้นที่ก้านทั้งหมดด้วยสายตาเพื่อดูการร้องไห้หรือการย้อมสีที่บ่งชี้ว่ามีการรั่วไหลของบรรจุภัณฑ์ สามารถตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซได้โดยใช้สารละลายตรวจจับการรั่วไหลที่เหมาะสม (น้ำสบู่หรือสเปรย์ตรวจจับการรั่วไหลในเชิงพาณิชย์) ทารอบๆ บริเวณบรรจุ
• ตรวจสอบว่าล้อหมุนอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง (วาล์วเปิดควรอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง วาล์วที่ปิดควรเข้าที่จนสุดโดยไม่มีแรงมากเกินไป)
• ตรวจสอบการคลายน็อตบรรจุภัณฑ์เนื่องจากการสั่นสะเทือน ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง แหวนล็อคหรือการออกแบบน็อตบรรจุภัณฑ์ป้องกันการสั่นสะเทือนจะป้องกันการคลายตัวของต่อมบรรจุ

การบำรุงรักษาประจำปี: การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์และการเปลี่ยนทดแทน

• วัดตำแหน่งน็อตบรรจุเทียบกับเครื่องหมายอ้างอิงที่ทำระหว่างการทดสอบการติดตั้ง ถ้าบรรจุน๊อตมีขั้นสูงกว่า ครึ่งรอบ จากตำแหน่งเดิม บรรจุภัณฑ์ถูกบีบอัดอย่างมาก และแนะนำให้เปลี่ยนในระหว่างการปิดระบบตามแผนครั้งถัดไป
• ตรวจสอบพื้นผิวก้านที่เข้าถึงได้เพื่อดูการกัดกร่อน รูพรุน หรือการให้คะแนนโดยใช้แว่นขยายที่มีไฟส่องสว่าง ความลึกของบ่อมากกว่า 0.1 มม บนพื้นผิวการปิดผนึกก้านรับประกันการเปลี่ยนก้าน
• ตรวจสอบการปิดวาล์วโดยการปิดจนสุดและตรวจสอบการรั่วไหลผ่านบ่าวาล์วโดยใช้การตรวจสอบแรงดันดาวน์สตรีมหรือวิธีทดสอบฟองที่เหมาะสมกับการบริการ

การบำรุงรักษาการปิดระบบ: การถอดชิ้นส่วนและการปรับสภาพใหม่ทั้งหมด

• ถอดวาล์วออกจนหมด ตรวจสอบปลายเข็ม ฐาน ก้าน การบรรจุ เกลียวน็อต และรูเจาะ เพื่อดูการสึกหรอ การกัดกร่อน และความสอดคล้องของมิติ
• เปลี่ยนสินค้าที่มีลักษณะอ่อนนุ่มทั้งหมด (เบาะนั่ง บรรจุภัณฑ์ โอริง หรือปะเก็นฝากระโปรงหน้า) โดยไม่คำนึงถึงสภาพที่ชัดเจน สินค้าเนื้ออ่อนที่รับบริการจะถูกทำให้แข็งตัวและถูกบีบอัดจากขนาดเดิม และใกล้จะสิ้นสุดอายุการใช้งานที่เชื่อถือได้ แม้ว่าจะไม่เสื่อมสภาพอย่างเห็นได้ชัดก็ตาม
• ทำการทดสอบการรั่วของเบาะนั่งและบรรจุภัณฑ์ที่ 1.5 เท่าของแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) ด้วยของเหลวทดสอบที่ระบุใน ASME B16.34 หรือมาตรฐานการทดสอบวาล์วที่เกี่ยวข้องก่อนนำวาล์วกลับมาใช้งาน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับวาล์วเข็มสแตนเลส

1. วาล์วเกจและวาล์วเข็มแตกต่างกันอย่างไร?

A วาล์วเกจ คือวาล์วเข็มแบบพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อแยกเกจวัดความดันหรือตัวส่งแรงดันออกจากสายการผลิตโดยเฉพาะ โดยมีพอร์ตกระบวนการด้านล่าง พอร์ตเครื่องมือด้านบน และพอร์ตไล่อากาศเพื่อลดแรงดันอย่างปลอดภัยก่อนถอดเกจ มีมาตรฐาน วาล์วเข็ม เป็นอุปกรณ์ควบคุมการไหลและควบคุมปริมาณที่ใช้งานทั่วไปที่ติดตั้งในสายการผลิต โดยมีพอร์ตทางเข้าและทางออกเหมือนกันสำหรับการติดตั้งแบบอินไลน์ ทั้งสองใช้กลไกก้านเข็มเรียว แต่รูปทรงของร่างกาย การกำหนดค่าพอร์ต และบริการที่ต้องการนั้นแตกต่างกัน วาล์วเกจไม่สามารถใช้แทนวาล์วแบบเข็มในบริการควบคุมการไหล และวาล์วแบบเข็มมาตรฐานไม่มีช่องไล่อากาศที่จำเป็นสำหรับการถอดเกจอย่างปลอดภัย

2. ฉันจะเลือกวาล์วเข็มให้เหมาะกับการใช้งานได้อย่างไร?

เลือกวาล์วเข็มโดยทำงานผ่านพารามิเตอร์ 6 ตัวตามลำดับ ขั้นแรก ระบุของเหลวในกระบวนการ และตรวจสอบความเข้ากันได้ทางเคมีกับวัสดุที่เปียกทั้งหมด (ตัว เข็ม ที่นั่ง บรรจุภัณฑ์) ประการที่สอง ยืนยันระดับความดันและอุณหภูมิในสภาวะการทำงานจริงโดยใช้กราฟ P-T ของผู้ผลิต ประการที่สาม คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การไหล Cv ที่ต้องการ และเลือกวาล์วที่มี Cv สูงสุดเป็น 3 ถึง 5 เท่าของ Cv ที่ต้องการ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานในช่วงกลางของการเคลื่อนที่ของเข็มที่ควบคุมได้ ประการที่สี่ เลือกประเภทการเชื่อมต่อปลายที่ถูกต้อง (NPT, การบีบอัด, การเชื่อมแบบซ็อกเก็ต, การเชื่อมแบบชน) สำหรับท่อที่อยู่ติดกัน ประการที่ห้า เลือกประเภทบรรจุภัณฑ์ (PTFE สำหรับบริการทั่วไป กราไฟท์สำหรับอุณหภูมิสูง สูบลมโลหะสำหรับบริการที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ) ประการที่หก ตรวจสอบข้อกำหนดพิเศษใดๆ เช่น การปฏิบัติตาม NACE สำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว มาตรฐานด้านสุขอนามัยสำหรับบริการอาหารและยา หรือข้อกำหนดการล็อคสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัย

3. ฉันจะหยุดวาล์วเข็มไม่ให้รั่วที่ก้านได้อย่างไร?

เพื่อหยุดก การบรรจุก้านรั่ว ในวาล์วเข็ม: ขั้นแรก พยายามขันน็อตบรรจุให้แน่นโดยการหมุนหนึ่งในสี่ (90 องศา) ในขณะที่วาล์วอยู่ภายใต้แรงดันการทำงานปกติ และตรวจสอบว่าการรั่วหยุดแล้วหรือไม่ หากหยุด ให้ตรวจสอบการเกิดซ้ำและวางแผนการเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์ในโอกาสการบำรุงรักษาครั้งถัดไป หากการขันแน่นไม่ได้หยุดการรั่วไหล หรือหากวาล์วทำงานได้ยาก ให้ลดแรงดันและแยกวาล์วออก ถอดน็อตบรรจุภัณฑ์ออกและแยกบรรจุภัณฑ์เก่าออก ตรวจสอบพื้นผิวก้านว่ามีรอยขีดหรือการกัดกร่อน (เปลี่ยนก้านหากเสียหาย) ติดตั้งบรรจุภัณฑ์ใหม่ที่มีประเภทและขนาดที่ถูกต้องจากชุดซ่อมของผู้ผลิต และประกอบกลับเข้าไปใหม่ตามแรงบิดน็อตบรรจุภัณฑ์ที่ระบุ ห้ามใช้ประแจบนวงล้อจักรเพื่อบังคับวาล์วปิด เนื่องจากจะทำให้ทั้งเบาะนั่งและบรรจุภัณฑ์เสียหายเร็วขึ้น

4. เหตุใดสแตนเลส 316 จึงเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับวาล์วเข็ม?

สแตนเลส 316 เป็นวัสดุวาล์วเข็มที่โดดเด่นเนื่องจากส่วนประกอบ (โครเมียม 16 ถึง 18%, นิกเกิล 10 ถึง 14%, โมลิบดีนัม 2 ถึง 3%) ให้ความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อการเกิดรูพรุนของคลอไรด์ กรดอ่อน และสารเคมีอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่จะกัดกร่อนวาล์วเหล็กคาร์บอนหรือทองเหลือง โดยยังคงความแข็งแรงทางกลเพียงพอตั้งแต่อุณหภูมิแช่แข็งจนถึงประมาณ 450°C ในการให้บริการอย่างต่อเนื่อง ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องมือทางอุตสาหกรรมและการใช้งานกระบวนการส่วนใหญ่อย่างล้นหลาม สเตนเลส 304 (ไม่มีโมลิบดีนัม) ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีคลอไรด์ซึ่งต้นทุนมีความสำคัญเป็นอันดับแรก แต่ 316 เป็นข้อกำหนดเริ่มต้นสำหรับบริการน้ำมันและก๊าซ การเดินเรือ เคมี และเภสัชกรรม

5. อะไรทำให้บ่าวาล์วเข็มรั่ว และซ่อมได้หรือไม่?

การรั่วไหลของบ่าวาล์วเข็มเกิดจากปัจจัยหลักสามประการ: การพังทลายของ PTFE หรือบ่าไนลอนแบบอ่อนโดยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือการเกิดโพรงอากาศ ความเสียหายต่อปลายเข็มจากการปิดวาล์วมากเกินไปด้วยแรงบิดมากเกินไป หรือมีสิ่งแปลกปลอมติดอยู่ระหว่างเข็มกับเบาะทำให้ไม่สามารถสัมผัสได้เต็มที่ สำหรับวาล์วเข็มแบบนั่งแบบอ่อน สามารถเปลี่ยนบ่าวาล์วได้โดยใช้ชุดเปลี่ยนเบาะนั่งของผู้ผลิต (มีให้สำหรับวาล์วระดับเครื่องมือวัดส่วนใหญ่) โดยไม่ต้องเปลี่ยนวาล์วทั้งหมด หากปลายเข็มเสียหาย จะต้องเปลี่ยนก้านและชุดประกอบเข็ม หากเทเปอร์บ่าวาล์วเสียหายในวาล์วที่ทำด้วยโลหะ การขัดบ่าวาล์วด้วยสารบดวาล์วสามารถคืนค่าการหยุดทำงานได้ สำหรับวาล์วแบบนั่งอ่อนที่มีบ่าตัวเสียหาย จำเป็นต้องเปลี่ยนวาล์ว ปิดวาล์วเข็มด้วยมือเท่านั้นเสมอเพื่อป้องกันความเสียหายที่เบาะนั่ง

6. ระดับความดันโดยทั่วไปของวาล์วเข็มสแตนเลสคือเท่าใด?

วาล์วเข็มสแตนเลส ครอบคลุมช่วงแรงดันที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและขนาดของตัวถัง โดยทั่วไปแล้ว วาล์วเข็มวัดมาตรฐานที่มีการเชื่อมต่อแบบ NPT หรือท่ออัดจะได้รับการจัดอันดับที่ 3,000 ถึง 6,000 psi (207 ถึง 414 บาร์) ที่อุณหภูมิแวดล้อม วาล์วเข็มปลอมแปลงแรงดันสูงสำหรับการทดสอบไฮดรอลิก การทดสอบก๊าซ และการใช้งานใต้ทะเล 10,000 ถึง 20,000 psi (690 ถึง 1,380 บาร์) . อัตราแรงดันจะลดลงตามอุณหภูมิสำหรับการบริการที่สูงกว่าประมาณ 100°C ดังนั้น ควรตรวจสอบกราฟแรงดัน-อุณหภูมิของผู้ผลิตที่อุณหภูมิการทำงานจริงเสมอ ไม่ใช่เพียงแรงดันขณะทำงานขณะเย็นสูงสุด

7. วาล์วเข็มสแตนเลสสามารถใช้สำหรับบริการออกซิเจนได้หรือไม่?

ใช่ วาล์วเข็มสแตนเลสสามารถได้รับการอนุมัติสำหรับการให้บริการออกซิเจน แต่เฉพาะหลังจากการเตรียมการเฉพาะเท่านั้น การปนเปื้อนของไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด (น้ำมันตัด สารเคลือบสารกันบูด น้ำยาซีลเกลียว) จะต้องถูกกำจัดออกโดยขั้นตอนการทำความสะอาดที่ได้รับการรับรอง (โดยทั่วไปคือ การขจัดคราบไขมันด้วยตัวทำละลาย ตามด้วยการล้างอัลคาไลน์แบบร้อน และการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์ด้วยรังสี UV หรือกราวิเมตริก) ที่นั่งและบรรจุภัณฑ์ PTFE เป็นที่ยอมรับสำหรับการให้บริการออกซิเจน เนื่องจาก PTFE ไม่ติดไฟได้ง่าย น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้บนก้านต้องเข้ากันได้กับออกซิเจน (ปราศจากซิลิโคน ได้รับการจัดอันดับสำหรับออกซิเจนโดยเฉพาะ เช่น น้ำมันคริปโตกซ์หรือฮาโลคาร์บอน) วาล์วที่ทำความสะอาดแล้วจะต้องบรรจุในถุงพลาสติกปิดผนึกพร้อมบรรจุภัณฑ์ที่เข้ากันได้กับออกซิเจนจนกระทั่งติดตั้ง ตรวจสอบว่าระบบเครื่องมือที่ประกอบเสร็จแล้วได้รับการจัดอันดับสำหรับบริการออกซิเจนก่อนทำการติดตั้งส่วนประกอบใดๆ

8. อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัววาล์วแบบมุมและแบบเข็มตรง?

ในวาล์วเข็มแบบตรง (อินไลน์) เส้นทางการไหลเข้าและออกจากตัววาล์วบนแกนเดียวกัน โดยก้านเข็มตั้งฉากกับทิศทางการไหล วาล์วเหล่านี้ให้แรงดันตกคร่อมต่ำกว่าวาล์วตัวถังแบบมุม และเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานท่อในท่ออุปกรณ์อินไลน์ ในวาล์วเข็มมุม ทางเข้าอยู่ที่ 90 องศากับทางออก โดยก้านเข็มอยู่ในแนวเดียวกับพอร์ตการไหลช่องใดช่องหนึ่ง วาล์วมุมถูกใช้โดยที่ท่อเปลี่ยนทิศทางที่ตำแหน่งวาล์ว เปลี่ยนข้อศอกของท่อหนึ่งอัน และลดจำนวนข้อต่อทั้งหมดในระบบ วาล์วตัวมุมยังระบายออกได้หมดกว่าตัวตรงเมื่อสายการผลิตหมด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการบริการด้านสุขอนามัยและการกัดกร่อน โดยที่ของเหลวตกค้างจะต้องไม่เหลืออยู่ในช่องวาล์ว