વાલ્વ ક્યાં વપરાય છે: દરેક જગ્યાએ!

વાલ્વ આજે લગભગ ગમે ત્યાં મળી શકે છે: આપણા ઘરોમાં, શેરીની નીચે, વ્યાપારી ઇમારતોમાં અને પાવર અને વોટર પ્લાન્ટ, પેપર મિલો, રિફાઇનરીઓ, કેમિકલ પ્લાન્ટ્સ અને અન્ય ઔદ્યોગિક અને માળખાગત સુવિધાઓની અંદર હજારો સ્થળોએ.

વાલ્વ ઉદ્યોગ ખરેખર વ્યાપક છે, જેમાં પાણીના વિતરણથી પરમાણુ ઉર્જા સુધીના અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ તેલ અને ગેસ સુધીના સેગમેન્ટ્સ અલગ-અલગ છે. આમાંના દરેક અંતિમ-વપરાશકર્તા ઉદ્યોગો કેટલાક મૂળભૂત પ્રકારના વાલ્વનો ઉપયોગ કરે છે; જો કે, બાંધકામ અને સામગ્રીની વિગતો ઘણીવાર ઘણી અલગ હોય છે. અહીં એક નમૂના છે:

વોટર વર્ક્સ

પાણીના વિતરણની દુનિયામાં, દબાણ લગભગ હંમેશા પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે અને તાપમાન આસપાસના હોય છે. તે બે એપ્લિકેશન તથ્યો સંખ્યાબંધ વાલ્વ ડિઝાઇન ઘટકોને મંજૂરી આપે છે જે ઉચ્ચ-તાપમાન સ્ટીમ વાલ્વ જેવા વધુ પડકારરૂપ સાધનો પર જોવા મળશે નહીં. પાણીની સેવાનું આજુબાજુનું તાપમાન ઇલાસ્ટોમર્સ અને રબર સીલનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે અન્ય જગ્યાએ યોગ્ય નથી. આ નરમ સામગ્રીઓ પાણીના વાલ્વને ડ્રિપ્સને ચુસ્તપણે બંધ કરવા માટે સજ્જ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

પાણી સેવા વાલ્વમાં અન્ય વિચારણા એ બાંધકામની સામગ્રીની પસંદગી છે. કાસ્ટ અને ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નનો ઉપયોગ પાણીની પ્રણાલીઓમાં વ્યાપકપણે થાય છે, ખાસ કરીને મોટા બહારના વ્યાસની રેખાઓ. બ્રોન્ઝ વાલ્વ સામગ્રી સાથે ખૂબ જ નાની રેખાઓ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

મોટાભાગના વોટરવર્ક વાલ્વ જે દબાણો જુએ છે તે સામાન્ય રીતે 200 psi ની નીચે હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે જાડી-દિવાલવાળી ઉચ્ચ-દબાણવાળી ડિઝાઇનની જરૂર નથી. એવું કહેવામાં આવ્યું છે કે, એવા કિસ્સાઓ છે કે જ્યાં પાણીના વાલ્વ ઊંચા દબાણને નિયંત્રિત કરવા માટે બાંધવામાં આવે છે, લગભગ 300 psi સુધી. આ એપ્લિકેશનો સામાન્ય રીતે દબાણના સ્ત્રોતની નજીકના લાંબા જળચરો પર હોય છે. ક્યારેક ઊંચા-દબાણવાળા પાણીના વાલ્વ પણ ઊંચા ડેમમાં સૌથી વધુ દબાણવાળા બિંદુઓ પર જોવા મળે છે.

અમેરિકન વોટર વર્ક્સ એસોસિએશન (AWWA) એ વોટરવર્ક એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ પ્રકારના વાલ્વ અને એક્ટ્યુએટર્સને આવરી લેતા સ્પષ્ટીકરણો જારી કર્યા છે.

ગંદુ પાણી

સુવિધા અથવા માળખામાં જતા તાજા પીવાના પાણીની બીજી બાજુ ગંદુ પાણી અથવા ગટરનું આઉટપુટ છે. આ રેખાઓ તમામ કચરો પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થોને એકત્ર કરે છે અને તેને ગટર શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટ તરફ લઈ જાય છે. આ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ્સ તેમના "ગંદા કામ" કરવા માટે ઘણાં ઓછા દબાણવાળી પાઇપિંગ અને વાલ્વ ધરાવે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં ગંદાપાણીના વાલ્વ માટેની જરૂરિયાતો સ્વચ્છ પાણીની સેવા માટેની જરૂરિયાતો કરતાં ઘણી વધુ હળવી હોય છે. આયર્ન ગેટ અને ચેક વાલ્વ આ પ્રકારની સેવા માટે સૌથી લોકપ્રિય પસંદગીઓ છે. આ સેવામાં માનક વાલ્વ AWWA સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર બનાવવામાં આવ્યા છે.

પાવર ઇન્ડસ્ટ્રી

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઉત્પન્ન થતી મોટાભાગની ઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટીમ પ્લાન્ટ્સમાં અશ્મિ-ઇંધણ અને હાઇ-સ્પીડ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે. આધુનિક પાવર પ્લાન્ટના કવરને પાછળથી છાલવાથી ઉચ્ચ-દબાણ, ઉચ્ચ-તાપમાન પાઈપિંગ સિસ્ટમ્સનો નજારો જોવા મળશે. સ્ટીમ પાવર જનરેશન પ્રક્રિયામાં આ મુખ્ય રેખાઓ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે.

પાવર પ્લાન્ટ ઓન/ઓફ એપ્લીકેશન માટે ગેટ વાલ્વ મુખ્ય પસંદગી રહે છે, જો કે ખાસ હેતુ, Y-પેટર્ન ગ્લોબ વાલ્વ પણ જોવા મળે છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન, ક્રિટિકલ-સર્વિસ બોલ વાલ્વ કેટલાક પાવર પ્લાન્ટ ડિઝાઇનર્સમાં લોકપ્રિયતા મેળવી રહ્યા છે અને આ એક વખતના રેખીય-વાલ્વ-પ્રબળ વિશ્વમાં પ્રવેશ કરી રહ્યા છે.

પાવર એપ્લીકેશનમાં વાલ્વ માટે ધાતુશાસ્ત્ર મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને તે દબાણ અને તાપમાનની સુપરક્રિટિકલ અથવા અલ્ટ્રા-સુપરક્રિટિકલ ઓપરેટિંગ રેન્જમાં કાર્યરત છે. F91, F92, C12A, કેટલાક Inconel અને સ્ટેનલેસ-સ્ટીલ એલોય સાથે સામાન્ય રીતે આજના પાવર પ્લાન્ટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. પ્રેશર ક્લાસમાં 1500, 2500 અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં 4500નો સમાવેશ થાય છે. પીક પાવર પ્લાન્ટ્સની મોડ્યુલેટીંગ પ્રકૃતિ (જે ફક્ત જરૂરિયાત મુજબ જ કામ કરે છે) પણ વાલ્વ અને પાઇપિંગ પર ભારે તાણ લાવે છે, સાયકલિંગ, તાપમાન અને આત્યંતિક સંયોજનને નિયંત્રિત કરવા માટે મજબૂત ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે. દબાણ

મુખ્ય સ્ટીમ વાલ્વિંગ ઉપરાંત, પાવર પ્લાન્ટ્સ આનુષંગિક પાઈપલાઈનથી ભરેલા હોય છે, જે અસંખ્ય ગેટ, ગ્લોબ, ચેક, બટરફ્લાય અને બોલ વાલ્વથી ભરેલા હોય છે.

ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ્સ સમાન સ્ટીમ/હાઈ-સ્પીડ ટર્બાઈન સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. પ્રાથમિક તફાવત એ છે કે ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં, વિભાજન પ્રક્રિયામાંથી ગરમી દ્વારા વરાળ બનાવવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ વાલ્વ તેમની વંશાવલિ અને સંપૂર્ણ વિશ્વસનીયતાની વધારાની જરૂરિયાત સિવાય, તેમના અશ્મિ-ઇંધણવાળા પિતરાઈ ભાઈઓ જેવા જ છે. પરમાણુ વાલ્વ અત્યંત ઉચ્ચ ધોરણો પર ઉત્પાદિત થાય છે, જેમાં લાયકાત અને નિરીક્ષણ દસ્તાવેજો સેંકડો પૃષ્ઠો ભરે છે.

તેલ અને ગેસ ઉત્પાદન

તેલ અને ગેસના કુવાઓ અને ઉત્પાદન સુવિધાઓ વાલ્વના ભારે વપરાશકારો છે, જેમાં ઘણા હેવી-ડ્યુટી વાલ્વનો સમાવેશ થાય છે. જો કે હવામાં સેંકડો ફૂટ ઉછળતા તેલના ગશર્સ હવે થવાની સંભાવના નથી, છબી ભૂગર્ભ તેલ અને ગેસના સંભવિત દબાણને દર્શાવે છે. આથી જ કૂવાના માથા અથવા ક્રિસમસ ટ્રી કૂવાના લાંબા પાઈપની ટોચ પર મૂકવામાં આવે છે. આ એસેમ્બલીઓ, તેમના વાલ્વ અને સ્પેશિયલ ફિટિંગના સંયોજન સાથે, 10,000 psi થી ઉપરના દબાણને નિયંત્રિત કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે. જ્યારે આ દિવસોમાં જમીન પર ખોદવામાં આવેલા કુવાઓ પર ભાગ્યે જ જોવા મળે છે, ત્યારે અત્યંત ઊંચા દબાણો મોટાભાગે દરિયા કિનારે ઊંડા કૂવાઓ પર જોવા મળે છે.

વેલહેડ ઇક્વિપમેન્ટ ડિઝાઇન API સ્પષ્ટીકરણો દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે જેમ કે 6A, વેલહેડ અને ક્રિસમસ ટ્રી ઇક્વિપમેન્ટ માટે વિશિષ્ટતા. 6A માં આવરી લેવામાં આવેલ વાલ્વ અત્યંત ઊંચા દબાણ પરંતુ સાધારણ તાપમાન માટે રચાયેલ છે. મોટાભાગના ક્રિસમસ ટ્રીમાં ગેટ વાલ્વ અને ચોક્સ નામના ખાસ ગ્લોબ વાલ્વ હોય છે. કૂવામાંથી પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે ચોકનો ઉપયોગ થાય છે.

વેલહેડ્સ ઉપરાંત, ઘણી આનુષંગિક સુવિધાઓ તેલ અથવા ગેસ ક્ષેત્રની વસ્તી ધરાવે છે. તેલ અથવા ગેસની પ્રી-ટ્રીટ કરવા માટેના પ્રોસેસ સાધનોને સંખ્યાબંધ વાલ્વની જરૂર પડે છે. આ વાલ્વ સામાન્ય રીતે નીચલા વર્ગ માટે રેટેડ કાર્બન સ્ટીલ હોય છે.

પ્રસંગોપાત, કાચા પેટ્રોલિયમ પ્રવાહમાં અત્યંત કાટ લાગતું પ્રવાહી - હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ - હાજર હોય છે. આ સામગ્રી, જેને ખાટા ગેસ પણ કહેવાય છે, તે ઘાતક બની શકે છે. ખાટા ગેસના પડકારોને હરાવવા માટે, NACE ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસિફિકેશન MR0175 અનુસાર વિશેષ સામગ્રી અથવા મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ તકનીકોનું પાલન કરવું આવશ્યક છે.

ઑફશોર ઉદ્યોગ

ઑફશોર ઓઇલ રિગ્સ અને ઉત્પાદન સુવિધાઓ માટેની પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સમાં વિવિધ પ્રકારના પ્રવાહ નિયંત્રણ પડકારોને હેન્ડલ કરવા માટે વિવિધ વિશિષ્ટતાઓ માટે બાંધવામાં આવેલા વાલ્વનો સમૂહ હોય છે. આ સુવિધાઓમાં વિવિધ નિયંત્રણ સિસ્ટમ લૂપ્સ અને દબાણ રાહત ઉપકરણો પણ છે.

તેલ ઉત્પાદન સુવિધાઓ માટે, ધમનીનું હૃદય વાસ્તવિક તેલ અથવા ગેસ પુનઃપ્રાપ્તિ પાઇપિંગ સિસ્ટમ છે. હંમેશા પ્લેટફોર્મ પર જ ન હોવા છતાં, ઘણી પ્રોડક્શન સિસ્ટમ્સ ક્રિસમસ ટ્રી અને પાઈપિંગ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે 10,000 ફૂટ કે તેથી વધુ ઉંડાણમાં કામ કરે છે. આ ઉત્પાદન સાધનો ઘણા સચોટ અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (API) ધોરણો અનુસાર બનાવવામાં આવ્યા છે અને ઘણી API ભલામણ પ્રેક્ટિસ (RPs) માં સંદર્ભિત છે.

મોટા ભાગના મોટા ઓઈલ પ્લેટફોર્મ પર, વેલહેડમાંથી આવતા કાચા પ્રવાહી પર વધારાની પ્રક્રિયાઓ લાગુ કરવામાં આવે છે. તેમાં હાઇડ્રોકાર્બનમાંથી પાણીને અલગ કરવું અને પ્રવાહી પ્રવાહમાંથી ગેસ અને કુદરતી ગેસના પ્રવાહીને અલગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પોસ્ટ-ક્રિસમસ ટ્રી પાઈપિંગ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે અમેરિકન સોસાયટી ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયર્સ B31.3 પાઈપિંગ કોડ્સ માટે API 594, API 600, API 602, API 608 અને API 609 જેવા API વાલ્વ સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર ડિઝાઇન કરાયેલ વાલ્વ સાથે બનાવવામાં આવે છે.

આમાંની કેટલીક સિસ્ટમમાં API 6D ગેટ, બોલ અને ચેક વાલ્વ પણ હોઈ શકે છે. પ્લેટફોર્મ અથવા ડ્રિલ શિપ પરની કોઈપણ પાઇપલાઇન સુવિધા માટે આંતરિક હોવાથી, પાઇપલાઇન્સ માટે API 6D વાલ્વનો ઉપયોગ કરવાની કડક આવશ્યકતાઓ લાગુ પડતી નથી. જોકે આ પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સમાં બહુવિધ વાલ્વ પ્રકારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, વાલ્વનો પ્રકાર બોલ વાલ્વ છે.

પાઇપલાઇન્સ

જો કે મોટાભાગની પાઇપલાઇન્સ દૃશ્યથી છુપાયેલી હોય છે, તેમની હાજરી સામાન્ય રીતે સ્પષ્ટ હોય છે. "પેટ્રોલિયમ પાઇપલાઇન" દર્શાવતા નાના ચિહ્નો ભૂગર્ભ પરિવહન પાઇપિંગની હાજરીનું એક સ્પષ્ટ સૂચક છે. આ પાઈપલાઈન તેમની લંબાઈ સાથે ઘણા મહત્વપૂર્ણ વાલ્વથી સજ્જ છે. ઇમરજન્સી પાઇપલાઇન શટઓફ વાલ્વ ધોરણો, કોડ્સ અને કાયદાઓ દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરેલા અંતરાલોમાં જોવા મળે છે. આ વાલ્વ લીક થવાના કિસ્સામાં અથવા જ્યારે જાળવણીની આવશ્યકતા હોય ત્યારે પાઇપલાઇનના ભાગને અલગ કરવાની મહત્વપૂર્ણ સેવા આપે છે.

પાઈપલાઈન રૂટ સાથે પથરાયેલી એવી સુવિધાઓ પણ છે જ્યાં લાઇન જમીનમાંથી બહાર આવે છે અને લાઇન એક્સેસ ઉપલબ્ધ છે. આ સ્ટેશનો "ડુક્કર" લોન્ચિંગ સાધનો માટેનું ઘર છે, જેમાં પાઇપલાઇનમાં લાઇનનું નિરીક્ષણ કરવા અથવા સાફ કરવા માટે દાખલ કરવામાં આવેલા ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે. આ પિગ લોન્ચિંગ સ્ટેશનોમાં સામાન્ય રીતે ઘણા વાલ્વ હોય છે, કાં તો ગેટ અથવા બોલ પ્રકારના. ડુક્કર પસાર થઈ શકે તે માટે પાઇપલાઇન સિસ્ટમ પરના તમામ વાલ્વ ફુલ-પોર્ટ (સંપૂર્ણ-ઓપનિંગ) હોવા જોઈએ.

પાઇપલાઇનના ઘર્ષણનો સામનો કરવા અને લાઇનના દબાણ અને પ્રવાહને જાળવવા માટે પણ પાઇપલાઇન્સને ઊર્જાની જરૂર હોય છે. કોમ્પ્રેસર અથવા પમ્પિંગ સ્ટેશનો કે જે ઊંચા ક્રેકીંગ ટાવર વગર પ્રોસેસ પ્લાન્ટના નાના સંસ્કરણો જેવા દેખાય છે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ સ્ટેશનો ડઝનેક ગેટ, બોલ અને ચેક પાઇપલાઇન વાલ્વનું ઘર છે.

પાઇપલાઇન્સ પોતે વિવિધ ધોરણો અને કોડ્સ અનુસાર ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, જ્યારે પાઇપલાઇન વાલ્વ API 6D પાઇપલાઇન વાલ્વને અનુસરે છે.

ત્યાં નાની પાઈપલાઈન પણ છે જે ઘરો અને વ્યાપારી માળખામાં ફીડ કરે છે. આ રેખાઓ પાણી અને ગેસ પ્રદાન કરે છે અને શટઓફ વાલ્વ દ્વારા સુરક્ષિત છે.

મોટી નગરપાલિકાઓ, ખાસ કરીને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ઉત્તર ભાગમાં, વ્યાપારી ગ્રાહકોની ગરમીની જરૂરિયાતો માટે વરાળ પૂરી પાડે છે. આ સ્ટીમ સપ્લાય લાઈનો વરાળ પુરવઠાને નિયંત્રિત અને નિયમન કરવા માટે વિવિધ વાલ્વથી સજ્જ છે. પ્રવાહી વરાળ હોવા છતાં, દબાણ અને તાપમાન પાવર પ્લાન્ટ સ્ટીમ જનરેશનમાં જોવા મળતાં કરતાં ઓછું હોય છે. આ સેવામાં વિવિધ પ્રકારના વાલ્વનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જો કે પૂજનીય પ્લગ વાલ્વ હજુ પણ લોકપ્રિય પસંદગી છે.

રિફાઇનરી અને પેટ્રોકેમિકલ

રિફાઈનરી વાલ્વ અન્ય કોઈપણ વાલ્વ સેગમેન્ટ કરતાં વધુ ઔદ્યોગિક વાલ્વ વપરાશ માટે જવાબદાર છે. રિફાઇનરીઓ કાટ લાગતા પ્રવાહી અને કેટલાક કિસ્સામાં ઊંચા તાપમાને બંનેનું ઘર છે.

આ પરિબળો નિર્ધારિત કરે છે કે API વાલ્વ ડિઝાઇન વિશિષ્ટતાઓ જેમ કે API 600 (ગેટ વાલ્વ), API 608 (બોલ વાલ્વ) અને API 594 (ચેક વાલ્વ) અનુસાર વાલ્વ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે. આમાંના ઘણા વાલ્વ દ્વારા કઠોર સેવાનો સામનો કરવો પડ્યો હોવાને કારણે, વધારાના કાટ ભથ્થાની વારંવાર જરૂર પડે છે. આ ભથ્થું વધુ દિવાલની જાડાઈ દ્વારા પ્રગટ થાય છે જે API ડિઝાઇન દસ્તાવેજોમાં ઉલ્લેખિત છે.

વર્ચ્યુઅલ રીતે દરેક મોટા વાલ્વનો પ્રકાર સામાન્ય મોટી રિફાઇનરીમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં મળી શકે છે. સર્વવ્યાપક ગેટ વાલ્વ હજુ પણ સૌથી વધુ વસ્તી ધરાવતો ટેકરીનો રાજા છે, પરંતુ ક્વાર્ટર-ટર્ન વાલ્વ તેમના બજાર હિસ્સાનો વધુને વધુ મોટો હિસ્સો લઈ રહ્યા છે. ક્વાર્ટર-ટર્ન પ્રોડક્ટ્સ કે જે આ ઉદ્યોગમાં સફળ પ્રવેશ કરે છે (જે એક સમયે લીનિયર પ્રોડક્ટ્સનું પણ વર્ચસ્વ હતું)માં ઉચ્ચ પ્રદર્શન ટ્રિપલ ઑફસેટ બટરફ્લાય વાલ્વ અને મેટલ-બેઠક બોલ વાલ્વનો સમાવેશ થાય છે.

સ્ટાન્ડર્ડ ગેટ, ગ્લોબ અને ચેક વાલ્વ હજી પણ મોટા પ્રમાણમાં જોવા મળે છે, અને તેમની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનની અર્થવ્યવસ્થાની ઉદારતાને કારણે, ટૂંક સમયમાં અદૃશ્ય થઈ જશે નહીં.

રિફાઇનરી વાલ્વ માટે પ્રેશર રેટિંગ્સ વર્ગ 150 થી વર્ગ 1500 સુધીની શ્રેણીને ચલાવે છે, જેમાં વર્ગ 300 સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે.

સાદા કાર્બન સ્ટીલ્સ, જેમ કે ગ્રેડ WCB (કાસ્ટ) અને A-105 (બનાવટી) એ સૌથી વધુ લોકપ્રિય સામગ્રી છે જેનો ઉલ્લેખ અને રિફાઇનરી સેવા માટે વાલ્વમાં ઉપયોગ થાય છે. ઘણી રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા એપ્લિકેશન્સ સાદા કાર્બન સ્ટીલ્સની ઉપરની તાપમાન મર્યાદાને દબાણ કરે છે, અને આ એપ્લિકેશન્સ માટે ઉચ્ચ-તાપમાન એલોયનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવે છે. આમાં સૌથી વધુ લોકપ્રિય ક્રોમ/મોલી સ્ટીલ્સ છે જેમ કે 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr અને 9% Cr. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ અને ઉચ્ચ-નિકલ એલોયનો ઉપયોગ કેટલીક ખાસ કરીને કઠોર શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓમાં પણ થાય છે.